利用二氧化钛制备金属钛的生产设备的制作方法

本发明涉及金属钛的制备设备，具体说是一种利用二氧化钛制备金属钛的生产设备。

背景技术：

钛粉属于松散物料，其性能综合了钛基体和粉末体的共性。由于钛粉的众多优良性质，其广泛应用于航空航天、化工、石油、冶金及船舶、高性能的钛及钛合金在生物材料、能源材料、电子材料等领域。目前钛粉的主要工业生产方法，以金属钛(如海绵钛、钛锭、钛屑、残钛等)为原料，在氢化炉内氢气正压下700～900℃使其饱和吸氢，即可形成脆性的氢化钛，再将氢化钛磨制成粉，最后在500℃左右进行脱氢获得纯净钛粉。该方法具有生产的粉末粒度范围宽、过程易于实现，已成为国内外制取钛粉的主要方法，但应用该方法时，设备较多、结构复杂，导致投资成本高，生产效率。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种结构较为简单并可提高生产效率的利用二氧化钛制备金属钛的生产设备。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：利用二氧化钛制备金属钛的生产设备，包括密闭的筒体，该筒体上部设有混合室、下部设有与该混合室相通的燃烧室，所述混合室两侧均设有进料口，筒体顶端设有排气口，二氧化钛粉末和碳酸钙粉末通过气流分别从筒体两侧的进料口输送至混合室进行混合，粉末混合后气流从所述排气口流出，混合的粉末在重力作用下进入所述燃烧室进行烧结。

作为优选，所述筒体两侧的进料口均沿筒体切线方向布置，其中一个进料口设置在混合室上侧，另一个进料口设置在混合室下侧。

作为优选，所述混合室底部呈上端大、下端小的锥形，下端小的锥口连接所述燃烧室。

作为优选，所述燃烧室呈圆柱状，圆柱的直径与下端小的锥口直径相等。

作为优选，所述混合室内设有可上下移动的压板，该压板移动至燃烧室对混合的粉末进行压制。

作为优选，所述筒体上设置有可伸入所述混合室的蜗杆，筒体顶部设有与该蜗杆配合的蜗轮，所述蜗杆的伸入端连接所述压板。

作为优选，所述蜗杆内沿轴向开设有气道，所述压板上开设有与该气道连通的通孔。

作为优选，所述混合室内固定设有套设在所述蜗杆外的套筒。

作为优选，所述燃烧室侧壁设有热源。

作为优选，所述燃烧内底部设有出料口，该出料口上覆盖有底板。

从以上技术方案可知，本发明采用混合室和燃烧室结合的方式实现了碳酸钙粉末和二氧化碳粉末原料的混合、压制和烧结的工序，其与现有单独采用混合设备、压制设备和烧结炉相比，不仅生产效率高、成本低，而且设备结构简单、易于操作。

附图说明

图1是本发明优选方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1详细介绍本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明提供了一种利用二氧化钛制备金属钛的生产设备，包括密闭的筒体1，该筒体上部设有混合室11、下部设有与该混合室相通的燃烧室12，所述混合室两侧均设有进料口13，筒体顶端设有排气口14，二氧化钛粉末和碳酸钙粉末通过气流分别从筒体两侧的进料口输送至混合室进行混合，粉末混合后气流从所述排气口流出，混合的粉末在重力作用下进入所述燃烧室进行烧结。在实施过程中，粉末通过气流输送有利于分散粉末，保证二氧化钛粉末和碳酸钙粉末在混合室内混合均匀。混合粉末经过烧结可获得钛酸钙，再将其与氢化钙热压还原即获得金属钛粉，从而实现金属钛的生产。

作为优选，所述筒体两侧的进料口均沿筒体切线方向布置，使得粉末在气流作用下在混合室内形成涡流，进一步实现分散；其中一个进料口设置在混合室上侧，另一个进料口设置在混合室下侧，两者产生的涡流在混合室反生碰撞混合，使得粉末混合更加均匀。所述混合室底部呈上端大、下端小的锥形，下端小的锥口连接所述燃烧室。反生碰撞后的粉末在重力作用下向锥口汇集，从而流入燃烧室。所述燃烧室呈圆柱状，圆柱的直径与下端小的锥口直径相等。相比筒体的小直径圆柱状的燃烧室一方面有利于在筒体内布置热源、节省空间，另一方面有利于收集、压制混合粉末。

本发明的所述混合室内设有可上下移动的压板2，该压板移动至燃烧室对混合的粉末进行压制。混合粉末经压制后再烧结有利于生成钛酸钙。具体来说，所述筒体上设置有可伸入所述混合室的蜗杆3，筒体顶部设有与该蜗杆配合的蜗轮4，所述蜗杆的伸入端连接所述压板。在实施过程中转动蜗轮可带动蜗杆上下移动，从而驱动压板上下移动，实现对混合粉末的压制。且压板的直径最好与燃烧室的直径相等或略小，如果压板的直径太小，则会造成压制不够均匀。同时由于采用了圆柱形燃烧室，粉末在重力作用下本身会沉降，因此可以采用较小的压制力。由此本发明利用蜗轮蜗杆实现了粉末的压制，不仅结构简单、操作容易，而且成本较低。

所述蜗杆内沿轴向开设有气道31，所述压板上开设有与该气道连通的通孔21。在二氧化钛粉末和碳酸钙粉末反应过程中，压板一直压制住混合粉末，一方面保证反应一直处于压力状态下，有利于反应的进行；另一方面有利排气，因为二氧化钛粉末和碳酸钙粉末反应过程中会产生二氧化碳气体，而此时产生二氧化碳气体则可从压板的通孔和蜗杆的气道流出，不仅方便排气，而且便于收集气体。所述混合室内固定设有套设在所述蜗杆外的套筒32，以防止蜗杆粘结粉末，影响传动；所述燃烧室侧壁设有热源5，侧壁设置的热源与底部设置热源相比有利于对混合粉末均匀加热，保证反应完全。所述燃烧内底部设有出料口15，出料口上覆盖有底板6，其可与压板实现对混合粉末的压制，底板与筒体活动连接，压制的粉末烧结反应完成后呈块状，出料时只要打开底板，通过压板下移将块状反应物从出料口推出，大大方便收集物料，进一步提高了生产效率。

上述实施方式仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。

技术特征：

技术总结
本发明涉及金属钛的制备设备，具体说是利用二氧化钛制备金属钛的生产设备，包括密闭的筒体，该筒体上部设有混合室、下部设有与该混合室相通的燃烧室，所述混合室两侧均设有进料口，筒体顶端设有排气口，二氧化钛粉末和碳酸钙粉末通过气流分别从筒体两侧的进料口输送至混合室进行混合，粉末混合后气流从所述排气口流出，混合的粉末在重力作用下进入所述燃烧室进行烧结。本发明采用混合室和燃烧室结合的方式实现了碳酸钙粉末和二氧化碳粉末原料的混合、压制和烧结的工序，其与现有单独采用混合设备、压制设备和烧结炉相比，不仅生产效率高、成本低，而且设备结构简单、易于操作。

技术研发人员：黎华挺;覃愿;唐月坤;祝丽萍;黎祖全;梁娜;李广欣;许献风;许定文;甘庆军;邓智孔;郭小凤;梁燕华
受保护的技术使用者：广西金茂钛业有限公司
技术研发日：2018.12.18
技术公布日：2019.04.02