海绵钛还原反应器及阻止其中海绵钛排放的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种海绵钛还原反应器及阻止其中海绵钛排放的装置。所述装置包括格栅、隔挡件、支撑件和活动套，其中，隔挡件包括一块或多块直径小于还原反应器内径的筒状板，筒状板根据直径由小到大依次套于还原反应器的底部排料口外并且其下端固定在还原反应器的底壁上，筒状板与还原反应器的内壁之间形成海绵钛的沉积腔，筒状板的上部设置有第一开孔；活动套套装在直径最小的筒状板上端并封闭其上端并且能够沿着其外壁滑动，活动套上设置有与直径最小的筒状板上的第一开孔连通的第二开孔；活动套的上端面、未套装活动套的筒状板的上端面以及支撑件的上端面位于一个水平面上，格栅通过所述水平面放置。该装置能有效阻止海绵钛随氯化镁排出。
【专利说明】海绵钛还原反应器及阻止其中海绵钛排放的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种镁热还原法生产海绵钛的设备，更具体地讲，涉及一种在镁热还原法生产海绵钛过程中，从还原反应器底部排放氯化镁时阻止小颗粒海绵钛排放的装置以及包括该装置的海绵钛还原反应器。
【背景技术】
[0002]镁热还原法生产海绵钛的过程是将镁与四氯化钛加入反应器中进行还原反应，在还原过程中会产生副产物氯化镁(MgCl2),并需要通过开启反应器上的氯化镁排料装置以排除氯化镁，在排放氯化镁的过程中为阻止小颗粒海绵钛随之排走，需要在反应器的底部设置阻止海绵钛排放的装置。
[0003]现有的阻止海绵钛排放的装置由格栅和活底组成。活底为整体结构，表面有多块承重筋板，并以中心点向四周散射。活底、格栅通过6块均匀分布的不锈钢片焊接固定在还原反应壁上。镁热还原法生产海绵钛过程中，还原反应产生的液体氯化镁通过活底、格栅四周沉积在还原反应器底部，并通过氯化镁排放装置排放。该装置通过不锈钢片焊接固定在还原反应器壁，生产中由于热胀冷缩使活底、格栅与还原反应器壁产生裂缝，活底脱落，倾斜在钛坨罐内，导致无法用顶出机正常顶出，易使钛坨顶出机顶杆变形。另外，该装置直径比还原反应器直径小100mm，还原生成的氯化镁或钛颗粒通过装置与反应器壁之间的缝隙沉积在还原反应器底部，钛颗粒卡在排放氯化镁装置上，导致排放氯化镁装置不能正常排放并“卡死”，为更换排放氯化镁装置，必须中断还原生产过程，从而造成镁热还原生产周期延长，并影响海绵钛产品质量。
实用新型内容
[0004]针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。
[0005]例如，本实用新型目的之一在于提供一种能够阻止小颗粒海绵钛排放的装置，以避免生产中断的情况发生，进而节约能耗，降低生产成本。
[0006]本实用新型的一方面提供了一种阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置。所述装置包括格栅、隔挡件、支撑件、活动套，其中，所述隔挡件包括一块或多块具有不同直径的筒状板并且所述筒状板的直径小于还原反应器的内径，所述筒状板根据直径由小到大依次套于所述还原反应器的底部排料口外并且所述筒状板通过下端固定在还原反应器的底壁上，所述筒状板与还原反应器的内壁之间形成海绵钛的沉积腔，所述筒状板的上部设置有第一开孔；所述活动套套装在直径最小的筒状板上端并封闭所述直径最小的筒状板的上端，所述活动套能够沿着所述直径最小的筒状板的外壁滑动，并且活动套上设置有与所述直径最小的筒状板上的第一开孔连通的第二开孔；所述支撑件包括多块沿周向固定在还原反应器底部的侧壁上的固定座；所述活动套的上端面、未套装活动套的筒状板的上端面以及支撑件的上端面位于一个水平面上，所述格栅通过所述水平面放置。[0007]根据本实用新型的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的一个实施例，所述隔挡件包括三块筒状板。
[0008]根据本实用新型的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的一个实施例，所述筒状板上设置有沿其周向均匀布置的三个第一开孔。
[0009]根据本实用新型的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的一个实施例，当所述筒状板为多块时，所述多块筒状板上的开孔错开分布。
[0010]根据本实用新型的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的一个实施例，所述装置还包括能够处于锁紧位和松开位的锁紧件，当锁紧件位于锁紧位时，锁紧件将格栅锁紧在支撑件上，当锁紧件位于松开位时，锁紧件松开格栅。
[0011]根据本实用新型的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的一个实施例，所述装置还包括镁楔，所述格栅的外周上设置有开口，所述支撑件中的部分固定座具有能够穿过所述开口的突出部，并且所述突出部上设置有供镁楔穿过的锁紧口，所述具有突出部的固定座的数量与所述开口的数量相同。
[0012]根据本实用新型的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的一个实施例，所述开口为三个并且沿着格栅的外周均匀分布，所述具有突出部的固定座的数量为三个并且沿还原反应器内壁的周向均匀布置。
[0013]根据本实用新型的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的一个实施例，所述第一开孔和第二开孔的直径为145?155mm。
[0014]本实用新型的另一方面提供了一种海绵钛还原反应器。所述海绵钛还原反应器的底部设置有如上所述的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置。
[0015]根据本实用新型的海绵钛还原反应器的一个实施例，所述还原反应器的上部设置有第三开孔。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括:在排放氯化镁时能有效的阻止小颗粒海绵钛排出，降低下排式排放装置堵塞频率，提高海绵钛产品等级率，降低能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的及特点将会变得更加清楚，其中:
[0018]图1是根据本实用新型示例性实施例的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的格栅的俯视图。
[0019]图2是根据本实用新型示例性实施例的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置安装在海绵钛还原反应器内的俯视图，其中，为便于观看，将格栅移除。
[0020]图3是图2沿A-A线的截面图，其中包括在图2中被移除的格栅。
[0021]图4是将根据本实用新型示例性实施例的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的隔挡件和支撑件安装在海绵钛还原反应器内之后的俯视图。
[0022]附图标记说明如下:
[0023]100、还原反应器，101、排料口，10、格栅，20、隔挡件，21、第一筒状板，22、第二筒状
板，23、第三筒状板，30、支撑件，40、活动套，50、镁楔。【具体实施方式】
[0024]在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本实用新型的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置及包括该装置的海绵钛还原反应器。
[0025]图1是根据本实用新型示例性实施例的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的格栅的俯视图。图2是根据本实用新型示例性实施例的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置安装在海绵钛还原反应器内的俯视图，其中，为便于观看，将格栅移除。图3是图2沿A-A线的截面图，其中，包括在图2中被移除的格栅。图4是将根据本实用新型示例性实施例的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置的隔挡件和支撑件安装在海绵钛还原反应器内之后的俯视图。
[0026]如图1至图4所示，根据本实用新型示例性实施例的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置，其设置在还原反应器100的底部，包括格栅10、隔挡件20、支撑件30、活动套40和锁紧件。其中，锁紧件能够处于锁紧位和松开位，当锁紧件位于锁紧位时，锁紧件将格栅锁10锁紧在支撑件30上，当锁紧件位于松开位时，锁紧件松开格栅10。在本实施例中，锁紧件为由金属镁制成的镁楔50。
[0027]格栅10可以采用常用的格栅结构，在本实施例中，格栅为圆板形，格栅的外周上设置有三个开口，这三个开口沿着格栅的外周均匀分布。
[0028]隔挡件20包括具有不同直径的第一筒状板21、第二筒状板22、第三筒状板23，这三块筒状板的直径均小于还原反应器的内径，并且根据直径由小到大依次套于还原反应器的底部排料口 101外，另外，这三块筒状板的下端固定(例如，焊接)在还原反应器100的底壁上。在三块筒状板的上部沿其周向都均匀布置有三个第一开孔。还原反应器100的内壁与第三筒状板23的外壁之间形成第一沉积腔，第三筒状板23的内壁与第二筒状板22的外壁之间形成第二沉积腔，第二筒状板22的内壁与第一筒状板21的外壁之间形成第三沉积腔。
[0029]进一步地，三块筒状板上的开孔错开分布，以避免形成短路流，即氯化镁和钛颗粒从前一块筒状板的开孔直接流向下一块筒状板上的开孔，导致氯化镁和钛颗粒未在沉积腔内经过有效地沉积，在本实施例中，优选地，如图4所示，第三筒状板23上的第一开孔与第二筒状板22上的第一开孔之间夹角为60°，第二筒状板22上的第一开孔与第一筒状板21上的第一开孔之间的夹角为60°。
[0030]支撑件30包括多块沿周向固定(例如焊接)在还原反应器底部的侧壁上的固定座，在本实施例中，其中的三块固定座上具有能够穿过所述开口的突出部，并且所述突出部上设置有供镁楔50穿过的锁紧口，这三块固定座沿还原反应器内壁的周向均匀布置，即这三块固定座两两之间的夹角为120°。
[0031]活动套40套装在第一筒状板21的上端并封闭第一筒状板21的上端，活动套40能够沿着第一筒状板21的外壁滑动，并且在活动套40上设置有三个第二开孔，这三个第二开孔分别与第一筒状板21上的三个第一开孔连通，以形成供氯化镁通过的通道。这里，利用活动套40将第一筒状板21的上端封闭主要是为了避免小颗粒海绵钛从格栅直接落入第一筒状板21内并通过排料口 101排出，未经过沉积腔的沉积，达不到阻止小颗粒海绵钛排出的作用。
[0032]活动套40的上端面、未套装活动套的第二筒状板22和第三筒状板23的上端面以及支撑件30中不具有突出部的固定座的上端面位于一个水平面上，所述格栅通过所述水平面放置。具体地，在放置格栅时，将格栅10上的开口与支撑件30中具有突出部的三块固定座对应，以使这三块固定座的突出部能够穿过格栅10上的开口，然后，将镁楔50插入突出部上的锁紧口以将格栅锁紧在这三个固定座上。但镁楔50、突出部以及格栅开口的数量、分布方式不限于此，只要其能够配合起到将格栅10锁紧在支撑件上以防止还原反应器作为冷凝罐时格栅10、活动套40脱落并在还原反应器作为还原罐时松开格栅即可，另外，锁紧件也不限于镁楔50，只要能够根据生产需要锁紧和松开格栅即可。
[0033]在镁热还原法生产海绵钛的过程中，还原生成的氯化镁和小颗粒海绵钛通过格栅下沉至第一沉积腔、第二沉积腔和第三沉积腔，在采用氯化镁排放装置排放氯化镁时，由于海绵钛密度比氯化镁密度大，小颗粒海绵钛沉积在各沉积腔的底部，而氯化镁通过第一开孔在各沉积腔内流动，并最终通过活动套40上的第二开孔和第一筒状板21上的第一开孔从排料口 101排出。例如，通过隔栅落入第一沉积腔的氯化镁和小颗粒海绵钛，其中的大部分小颗粒海绵钛沉积在第一沉积腔的底部，而氯化镁带着少量的小颗粒海绵钛通过第三筒状板23上的第一开孔流入第二沉积腔并在第二沉积腔内进一步沉积，然后通过第二筒状板22上的第一开孔流入第三沉积腔内再一次沉积，并最终通过活动套40上的第二开孔和第一筒状板21上的第一开孔流入第一筒状板21内并从排料口 101排出。可以看出，在以上实施例中，还原生成的氯化镁和小颗粒海绵钛在第一沉积腔、第二沉积腔和第三沉积腔中经过多次沉积分离，能有效的阻止海绵钛小颗粒排出，并且不影响氯化镁的顺利排放，但本实用新型不限于此，根据生产需要，可以在上述体系基础上增减筒状板的数量，例如，当只需要一次沉积就能够阻止小颗粒海绵钛排出时，可以只保留第一筒状板。进一步地，以上第一开孔和第二开孔的直径为145?155mm，但本实用新型不限于此，筒状板和活动套筒上的开孔数量及大小也可以根据生产需要进行增减，其分布方式也可以根据需要进行相应的调整。
[0034]此外，本实用新型的格栅10、活动套40被镁楔50锁紧，当还原反应器作为还原罐时，镁楔50在还原过程中熔化，罐内海绵钛被顶出时，顶出杆通过活动套40顶出海绵钛，有效避免顶出杆倾斜，延长顶出机使用寿命；当还原反应器作为冷凝罐时，镁楔50不熔化，格栅10被固定在支撑件30上，阻止冷凝物进入真空系统影响真空系统的真空度，避免冷凝物因真空度不正常堵塞蒸馏罐通道。
[0035]根据本实用新型另一方面的海绵钛还原反应器，在海绵钛还原反应器的底部设置有如上所述的阻止海绵钛还原反应器中小颗粒海绵钛排放的装置。还原反应器的上部设置有第三开孔，操作工人从第三开孔进入还原反应器内安放镁楔，并且清理海绵钛沉积腔中沉积的小颗粒海绵钛。
[0036]综上所述，本实用新型装置结构合理，在排放氯化镁时能有效的阻止海绵钛小颗粒排出，降低下排式氯化镁排放装置的堵塞频率，有效避免生产事故中断，提高产品等级率，节约能耗，降低成本。
[0037]尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本实用新型的示例性实施例进行各种修改和改变。
【权利要求】
1.一种阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置，其特征在于，所述装置包括格栅、隔挡件、支撑件和活动套，其中， 所述隔挡件包括一块或多块具有不同直径的筒状板并且所述筒状板的直径小于还原反应器的内径，所述筒状板根据直径由小到大依次套于所述还原反应器的底部排料口外并且所述筒状板通过下端固定在还原反应器的底壁上，所述筒状板与还原反应器的内壁之间形成海绵钛的沉积腔，所述筒状板的上部设置有第一开孔； 所述活动套套装在直径最小的筒状板上端并封闭所述直径最小的筒状板的上端，所述活动套能够沿着所述直径最小的筒状板的外壁滑动，并且活动套上设置有与所述直径最小的筒状板上的第一开孔连通的第二开孔； 所述支撑件包括多块沿周向固定在还原反应器底部的侧壁上的固定座； 所述活动套的上端面、未套装活动套的筒状板的上端面以及支撑件的上端面位于一个水平面上，所述格栅通过所述水平面放置。
2.根据权利要求1所述的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置，其特征在于，所述隔挡件包括三块筒状板。
3.根据权利要求1所述的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置，其特征在于，所述筒状板上设置有沿其周向均匀布置的三个第一开孔。
4.根据权利要求1所述的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置，其特征在于，当所述筒状板为多块时，所述多块筒状板上的开孔错开分布。
5.根据权利要求1所述的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置，其特征在于，所述装置还包括能够处于锁紧位和松开位的锁紧件，当锁紧件位于锁紧位时，锁紧件将格栅锁紧在支撑件上，当锁紧件位于松开位时，锁紧件松开格栅。
6.根据权利要求1所述的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置，其特征在于，所述装置还包括镁楔，所述格栅的外周上设置有开口，所述支撑件中的部分固定座具有能够穿过所述开口的突出部，并且所述突出部上设置有供镁楔穿过的锁紧口，所述具有突出部的固定座的数量与所述开口的数量相同。
7.根据权利要求6所述的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置，其特征在于，所述开口为三个并且沿着格栅的外周均匀分布，所述具有突出部的固定座的数量为三个并且沿还原反应器内壁的周向均匀布置。
8.根据权利要求1所述的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置，其特征在于，所述第一开孔和第二开孔的直径为145?155mm。
9.一种海绵钛还原反应器，其特征在于，所述还原反应器的底部设置有如权利要求1至8中任意一项所述的阻止海绵钛还原反应器中海绵钛排放的装置。
10.根据权利要求9所述的海绵钛还原反应器，其特征在于，所述还原反应器的上部设置有第三开孔。
【文档编号】C22B34/12GK203487214SQ201320541986
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】杨健, 涂祥, 刘彬, 黄子良, 王萍, 王国庆 申请人:攀钢集团钛业有限责任公司