专利名称：一种用于海绵钛生产的加热炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种海绵钛冶炼技术，特别是一种用于海绵钛生产的加热炉。
背景技术：
现今工业化的海绵钛生产主要为高温下镁还原四氯化钛的方法，此方法生产海绵 钛使用的加热炉一般为井式电阻炉。该类炉子最外层为钢结构炉壳，炉壳内铺设保温性能 较好的硅酸铝纤维，紧接硅酸铝纤维层砌筑轻质隔热耐火砖，轻质隔热耐火砖上放置耐高 温和强度较好的刚玉质的支架砖，在支架砖上放置电阻丝。海绵钛的生产过程分还原和 蒸馏两个阶段，还原阶段反应为放热反应，需考虑加热炉内反应器的散热，蒸馏阶段要求 加热炉要有较好的保温效果，同时该阶段加热炉内要保持真空状态，为了满足工艺上的散 热和真空要求，加热炉上设置有进出风口、抽真空接管及测温接管等接口。例如公开号 CN1963361A的中国专利，
公开日为2007年5月16日，公开了一种联合法生产海绵钛的加热 炉，该加热炉属于井式加热炉，这类加热炉在海绵钛生产过程中主要存在以下不足之处加 热炉炉衬轻质隔热耐火砖自身重量由下层炉衬承受，一般无法设置加强支撑装置，加上经 受长期的重烧收缩，炉衬下沉严重，直接导致测温元件及加热元件的损坏；搁放电阻丝的支 架砖由于其特殊结构，容易阻挡从反应器脱落的氧化铁皮，从而使电热元件损坏严重；由于 炉衬质量较大，炉子蓄热量大，炉子升温及降温时间较长，不但增加了产品的能耗，而且影 响加热炉的产能，不能充分发挥出该类加热炉的生产优势。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于海绵钛生产的加热炉，解决加热 炉因长期使用后炉衬下沉而损坏电热元件及测温元件、加热炉的维修成本高、产品的能耗 大等技术问题。为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案本实用新型的一种用于海绵钛生产的加热炉，包括钢结构炉壳、炉衬材料、加热元 件、进风口、出风口、抽真空接管及测温接管，特征在于在钢结构炉壳内壁上焊接锚固件， 钢结构炉壳内壁铺设有一层隔热材料石棉板作为炉衬材料铺层，在炉壳内壁上的锚固件连 接固定预先压制成型的陶瓷纤维模块作为炉衬材料，陶瓷纤维模块含内置锚固件，内置锚 固件与焊接在炉壳内壁上的锚固件连接固定，炉底采用耐火砖砌筑。本实用新型的一种用于海绵钛生产的加热炉，进一步优选的技术方案可以是所 述的出风口为5个，出风口在同一水平面上；进风口分别位于两个水平面上，每个水平面上 4个进风口。本实用新型的一种用于海绵钛生产的加热炉，进一步优选的技术方案还可以是 所述的加热元件为波纹状电阻，波纹状电阻用陶瓷钉悬挂固定在陶瓷纤维模块上。上述技 术方案更进一步优选的技术方案是所述的波纹状电阻的电阻丝设置耐火材料阻挡。这样 可以防止氧化铁皮搭接，避免造成两个电阻丝短路。[0008]本实用新型的加热炉，该炉型炉衬材料采用导热系数更低，密度更小、热容较小的 陶瓷纤维模块代替轻质隔热耐火砖，陶瓷纤维模块主要优点为导热系数是传统的轻质隔热 耐火砖的1/4 ；密度约为传统采用的轻质隔热耐火砖的1/5 ；从而避免了炉衬材料因承受上 部炉衬的重力负荷及长期的加热收缩而下沉，进而损坏加热元件及测温元件的问题；炉底 采用耐火砖砌筑，可以加强炉底的强度，防止生产过程从反应器脱落的氧化铁皮等对炉底 造成破坏；进风口、出风口的设计使得在海绵钛生产还原过程可以靠进出风口之间空气的 自然对流对加热炉内反应器的反应区域进行散热；进入蒸馏过程时，进出风口均密封，通过 抽真空接管对加热炉炉膛抽真空以满足工艺要求。通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果本实用新型的加热炉，其炉衬材料及电热元件材料用量大幅度减少；空炉升温及 降温时间缩短，约为传统加热炉的1/3，大大缩短了炉子的检修周期；由于采用了低导热系 数的炉衬材料，加热炉保温性能显著提高，炉壳外壁温度明显降低，节能效果明显，单位产 品能耗下降20%左右。
图1是本实用新型的一种用于海绵钛生产的加热炉整体结构图。图2是本实用新型的一种用于海绵钛生产的加热炉炉衬结构详图。图中，1为海绵钛生产用反应器；2为出风口 ；3为进风口 ；4为抽真空接管；5为炉 底；6为钢结构炉壳；7为炉层材料铺层；8为锚固件；9为陶瓷纤维模块；10为加热元件电 阻带；11为陶瓷钉。其中，锚固件分两部分，一部分与炉壳焊接，另一部分预制在陶瓷纤维 模块内。出风口共5个，均在同一水平面上；进风口共8个，分上下两层，每层4个。
具体实施方式
本专利所设计的一种用于海绵钛生产的加热炉具体实施方式
如下该加热炉包括 钢结构炉壳6、炉衬材料铺层7、炉底5、加热元件10、进风口 3、出风口 2、抽真空接管及测温 接管4等部分。首先制作一个钢结构炉壳6，该炉壳开设13个风口，其中出风口 2共5个， 均在同一水平面上且呈对称分布，进风口 3共8个，分上下两层，每层4个，也呈对称分布， 抽真空接管及测温接管4开设在进风口下方。将钢结构炉壳6固定在地平上，采用轻质耐 火砖砌筑炉底5，厚度不超过600mm，然后在钢结构炉壳6内壁上焊接耐热钢锚固件，再在炉 壳内壁铺设一层5mm隔热材料石棉板用做炉衬材料铺层7，将预先压制成型且内置锚固件 的方形(300mmX 300mmX 300mm)陶瓷纤维模块9镶嵌在钢结构炉壳6内壁上的锚固件上， 加热元件10采用波纹状电阻带，波纹状电阻带用陶瓷钉11悬挂固定在陶瓷纤维模块9上。本发明加热炉在某海绵钛生产厂进行了实验应用，与传统的海绵钛生产炉相比， 由于炉衬材料采用密度更小的陶瓷纤维模块，用量大幅度减少，另外电热元件采用了电热 性能更好的波纹状电阻带，用量也大量减少，与传统炉子相比仅设备投资一项就减少1/3 左右。由于在使用过程炉衬材料不存在下沉现象，炉衬材料及电热元件损坏情况减少，减少 了设备维修成本，与传统加热炉相比，炉子整体寿命延长一倍。本专利的加热炉在使用过程 节能效果明显，与传统加热炉相比，节能20%左右。生产应用表明，本发明加热炉可以满足镁法海绵钛生产过程需要，从设备投资及生产节能等方面所带来的经济效益明显。
权利要求一种用于海绵钛生产的加热炉，包括钢结构炉壳(6)、炉衬材料、加热元件、进风口(3)、出风口(2)、抽真空接管(4)及测温接管，特征在于所述的钢结构炉壳(6)内壁上焊接锚固件(8)，钢结构炉壳(6)内壁铺设有一层隔热材料石棉板作为炉衬材料铺层(7)，在炉壳内壁上的锚固件(8)连接固定预先压制成型的陶瓷纤维模块(9)作为炉衬材料，陶瓷纤维模块(9)含内置锚固件，内置锚固件与焊接在炉壳内壁上的锚固件连接固定，炉底(5)采用耐火砖砌筑。
2.根据权利要求1所述用于海绵钛生产的加热炉，其特征在于所述的出风口(2)为5 个，出风口(2)在同一水平面上；进风口(3)分别位于两个水平面上，每个水平面上4个进 风口(3)。
3.根据权利要求1所述用于海绵钛生产的加热炉，其特征在于所述的加热元件为波 纹状电阻，波纹状电阻用陶瓷钉(11)悬挂固定在陶瓷纤维模块(9)上。
4.根据权利要求3所述用于海绵钛生产的加热炉，其特征在于所述的波纹状电阻的 电阻丝设置耐火材料阻挡。
专利摘要本实用新型介绍了一种用于海绵钛生产的加热炉，包括钢结构炉壳、炉衬材料、加热元件、进风口、出风口、抽真空接管及测温接管，在钢结构炉壳内壁上焊接锚固件，钢结构炉壳内壁铺设有一层隔热材料石棉板作为炉衬材料铺层，在炉壳内壁上的锚固件连接固定预先压制成型的陶瓷纤维模块作为炉衬材料，陶瓷纤维模块含内置锚固件，内置锚固件与焊接在炉壳内壁上的锚固件连接固定，炉底采用耐火砖砌筑。本专利的加热炉，其炉衬材料及电热元件材料用量大幅度减少；空炉升温及降温时间缩短，缩短了炉子的检修周期；加热炉保温性能显著提高，节能效果明显。
文档编号F27B1/16GK201621941SQ201020156100
公开日2010年11月3日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者刘正红, 刘治选, 李少兵, 狄伟伟, 鲁同富 申请人:洛阳双瑞万基钛业有限公司