专利名称：一种镁还原法制取海绵钛的反应器的制作方法
技术领域：
本发明新型属有色金属冶炼反应容器，尤其涉及一种利用镁还原法制取海绵钛的反应器结构技术领域。
背景技术：
现有的镁还原法制取海绵钛使用的反应器，其反应器筒体一般为单层结构或复层结构，例如碳钢、不锈钢或复合板材质。目前国内生产海绵钛所用的反应器材质主要以碳钢为主，筒体的板材厚度均一。而镁还原法制取海绵钛的还原蒸馏工艺决定了反应器在还原蒸馏过程中，必须在长时间的高温、高真空、承受复杂载荷(容器外压、重力载荷、热应力)及反复使用后器壁氧化严重的情况下运行，从而促使碳钢反应器因材质失效，导致力学性能下降无法继续使用。特别是反应器的反应带处材质在高温与强制通风散热的工况环境下使 用，氧化减薄和自重拉伸减薄现象严重，导致使用寿命较短。一般5吨炉反应器的使用寿命为8次左右；不锈钢反应器使用寿命较长，但投资过高，同时材质导热性能较差，影响反应器内散热，易产生产品硬芯现象，以及不锈钢材质中的合金元素在高温下易污染海绵钛产品；单一的复合板反应器，虽然可以延长其使用寿命。但因两种材质的导热系数差别较大，在海绵钛生产的长期高温使用过程中，易使筒体焊缝产生焊接裂纹，产生筒体渗漏现象。维修困难，易污染海绵钛产品。现有镁还原法制取海绵钛的还原过程，其还原副产物(氯化镁)主要通过反应器内的氯化镁管从反应器底部到反应器法兰的外上部排出或靠法兰的外侧部排出。氯化镁管设置于筒体内，重复使用的反应器由于长时间放置于加热炉内，在高温下易变形使筒体外的氯化镁管漏裂，导致氯化镁流入加热炉内，造成加热炉损坏，不易处理；而且在氯化镁排放过程中需向反应器内冲入一定压力的氩气，以微正压方式排出。排放作业主要以人工操作为主，排放过程无法自动控制，存在安全生产事故隐患；且劳动强度大，生产成本较高。因此必须对现有技术进行改进。
发明内容为了解决上述问题，增加反应器的使用寿命；防止还原副产物(氯化镁)流入加热炉内，造成加热炉损坏；减少工人劳动强度；降低成本及生产能耗；避免安生产事故发生。本发明新型提供一种镁还原法制取海绵钛的反应器。本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的。一种镁还原法制取海绵钛的反应器，本实用新型特征在于，反应器的筒体分别由上部筒体和下部筒体构成，在上部筒体顶端面设置有法兰，并在法兰的外边缘连接有吊耳；下部筒体底部与带排化镁的封头连接，并在带排化镁的封头底端中部设置有氯化镁排放口，在氯化镁排放口连接有氯化镁排放管法兰；氯化镁排放管法兰与氯化镁自动排放管装置的法兰连接。本实用新型上部筒体为内，外两层的复合板材质，所述的复合板内层为碳钢Q245R或20g材质，外层为耐高温合金OCr18Ni9Ti或ICr18Ni9Ti或ICr18Si2材质；上部筒体的下端边缘连接下部筒体；下部筒体为单层，下部筒体的材质为碳钢20R或20g，下部筒体的壁厚较上部筒体复合板薄4-8mm。本发明新型技术采用上述方案，与传统的碳钢反应器、不锈钢反应器及复合板反应器相比具有下列优点和效果上筒体采用复合板材质，壁厚较厚，不但具有耐高温合金的耐腐蚀、耐高温氧化、耐高温抗拉强度，而且具有碳钢的高导热性，以及良好的焊接成型等工艺性能。同时，也有效解决了反应器的反应带处材质，在高温与强制通风散热的工况环境下使用，因氧化减薄及自重拉伸、减薄现象严重，导致使用寿命较短的问题；下部筒体及封头为碳钢材质，保证其反应器外部热量有效传输，节约电耗；封头的底部设有氯化镁排放口，与氯化镁自动排放管装置法兰连接。镁法生产海绵钛排氯化镁时，靠物料自重正压排放，与传统的上排氯化镁方式相比减少了镁法生产海绵钛过程中的氩气消耗量；防止了还原副产物(氯化镁)流入加热炉内，造成加热炉损坏的现象；同时，也有效解决了氯化镁排放 作业主要以人工操作为主，排放过程无法自动控制，劳动强度大；且存在安全生产事故隐患的现象。通过以上方案的实施，本发明新型技术提供的反应器结构更加合理简单，通过现场使用，与原碳钢反应器相比其使用寿命可有效延长10次以上，大大节约了生产成本。同时，也降低了作业人员的劳动强度，及节能降耗的效果。
图I为本实用新型结构示意图；图2为图I中的I处放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型新型做进一步描述。见图I、图2，一种镁还原法制取海绵钛的反应器，本实用新型特征在于，反应器的筒体分别由上部筒体2和下部筒体3构成，在上部筒体顶端面设置有法兰1，并在法兰的外边缘连接有吊耳7 ;下部筒体底部与带排化镁的封头4连接，并在带排化镁的封头底端中部设置有氯化镁排放口 8，在氯化镁排放口 8连接有氯化镁排放管法兰5 ;氯化镁排放管法兰5与氯化镁自动排放管装置6的法兰连接。本实用新型上部筒体为内，外两层的复合板材质，所述的复合板内层2. I为碳钢Q245R或20g材质，外层2. 2为耐高温合金OCr18Ni9Ti或ICr18Ni9Ti或ICr18Si2材质；上部筒体2的下端边缘连接下部筒体3 ;下部筒体为单层，下部筒体的材质为碳钢20R或20g，下部筒体的壁厚较上部筒体复合板薄4-8mm。
权利要求1.一种镁还原法制取海绵钛的反应器，其特征在于，反应器的筒体分别由上部筒体和下部筒体构成，在上部筒体顶端面设置有法兰，并在法兰的外边缘连接有吊耳；下部筒体底部与带排化镁的封头连接，并在带排化镁的封头底端中部设置有氯化镁排放口，在氯化镁排放口连接有氯化镁排放管法兰；氯化镁排放管法兰与氯化镁自动排放管装置的法兰连接。
2.根据权利要求I所述的一种镁还原法制取海绵钛的反应器，其特征在于，上部筒体为内，外两层的复合板材质，所述的复合板内层为碳钢Q245R或20g材质，外层为耐高温合金OCr18Ni9Ti或ICr18Ni9Ti或ICr18Si2材质；上部筒体的下端边缘连接下部筒体；下部筒体为单层，下部筒体的材质为碳钢20R或20g，下部筒体的壁厚较上部筒体复合板薄4-8mm。
专利摘要一种镁还原法制取海绵钛的反应器,本实用新型反应器的筒体分别由上部筒体和下部筒体构成，在上部筒体顶端面设置有法兰，并在法兰的外边缘连接有吊耳；下部筒体底部与带排化镁的封头连接，并在带排化镁的封头底端中部设置有氯化镁排放口，在氯化镁排放口连接有氯化镁排放管法兰；氯化镁排放管法兰与氯化镁自动排放管装置的法兰连接。本实用新型有效解决了氯化镁排放作业主要以人工操作为主，排放过程无法自动控制，劳动强度大；且存在安全生产事故隐患的现象；大大节约了生产成本。同时，也降低了作业人员的劳动强度，及节能降耗的效果。
文档编号C22B5/04GK202499894SQ20122009523
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者刘建良, 姜大志, 李保金, 杨松, 王文献, 马翔 申请人:云南新立有色金属有限公司