一种可大规模生产高纯钛的装置的制作方法

本发明涉及高纯钛生产设备技术领域，具体为一种可大规模生产高纯钛的装置。

背景技术：

高纯钛是一种新型结构性的功能材料，它具有密度低、熔点高、电阻低、抗腐蚀性强等特点，目前广泛应用于超大规模集成电路、医疗植入件、高纯钛靶材、高真空吸气材料等，高纯钛的纯度一般在4n5级（99.995%）-6n级（99.999%），目前高纯钛的生产方法主要有镁还原法、熔盐电解精炼法、碘化法、电子束炼精炼法等，而在对高纯钛进行生产时普遍存在纯度低，产量少，无法进行大规模生产，降低了生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可大规模生产高纯钛的装置，具备纯度和产量高的优点，解决了在对高纯钛进行生产时普遍存在纯度低，产量少，无法进行大规模生产，降低了生产效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可大规模生产高纯钛的装置，包括炉体，所述炉体的内部设置有锅体，所述锅体顶部的两侧均固定连接有阴极网，所述锅体的内部设置有阴极棒，所述阴极棒的顶部延伸至锅体的外部，所述阴极棒的外部设置有冷却室，所述冷却室一端的表面活动安装有冷却室阀门，所述冷却室的表面且位于冷却室阀门的下方活动安装有电解槽阀门，所述阴极网的顶部通过管道贯穿至冷却室的外部并开设有第一进气口，所述炉体的左侧设置有储液罐，所述储液罐顶部左侧的连通管开设有第二进气口，所述锅体的内部设置有熔盐管道，所述熔盐管道远离锅体内壁的一端延伸至储液罐的内部，所述熔盐管道一端的表面开设有排泥口。

优选的，所述冷却室与锅体的连接处通过连接法兰固定连接，且连接法兰的表面设置有密封圈。

优选的，所述锅体的内部且位于阴极棒的外表面设置有电解熔盐，所述电解熔盐的内部设置有高纯钛，且高纯钛与阴极棒相接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过炉体、锅体、阴极网、阴极棒、冷却室、冷却室阀门、电解槽阀门、第一进气口、储液罐、第二进气口、熔盐管道和排泥口的设置，可提高对高纯钛的生产效率和纯度，该装置结构简单，方便操作，可大规模对高纯钛进行生产，同时解决了在对高纯钛进行生产时普遍存在纯度低，产量少，无法进行大规模生产，降低了生产效率的问题。

2、本发明通过连接法兰的设置，可以增加冷却室与锅体之间连接的紧密性，同时在连接法兰的连接处表面设置有密封圈，可防止锅体内部气体产生泄露，通过电解熔盐和高纯钛的设置，便于对高纯钛进行加工产生，提高了产物的纯度，本发明与现有技术相比，存在以下优点；整个装置结构简单，可操作性强，易于实现自动化，其中最关键的电解槽采用耐高温耐腐蚀含钼或含钨或钛基合金制作，杂质少，焊缝采用特殊处理，耐氯化物腐蚀性强，使用寿命长，易于制造，性价比高，可实现规模化生产，阴极产物钛含量大于99.995%，整个过程在充保护气条件下进行。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1炉体、2锅体、3阴极网、4阴极棒、5冷却室、6冷却室阀门、7电解槽阀门、8第一进气口、9储液罐、10第二进气口、11熔盐管道、12排泥口、13连接法兰、14电解熔盐、15高纯钛。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种可大规模生产高纯钛的装置，包括炉体1，炉体1的内部设置有锅体2，锅体2的内部且位于阴极棒4的外表面设置有电解熔盐14，电解熔盐14的内部设置有高纯钛15，且高纯钛15与阴极棒4相接触，通过电解熔盐14和高纯钛15的设置，便于对高纯钛进行加工产生，提高了产物的纯度，本发明与现有技术相比，存在以下优点；整个装置结构简单，可操作性强，易于实现自动化，其中最关键的电解槽采用耐高温耐腐蚀含钼或含钨或钛基合金制作，杂质少，焊缝采用特殊处理，耐氯化物腐蚀性强，使用寿命长，易于制造，性价比高，可实现规模化生产，阴极产物钛含量大于99.995%，整个过程在充保护气条件下进行，锅体2顶部的两侧均固定连接有阴极网3，锅体2的内部设置有阴极棒4，阴极棒4的顶部延伸至锅体2的外部，阴极棒4的外部设置有冷却室5，冷却室5与锅体2的连接处通过连接法兰13固定连接，且连接法兰13的表面设置有密封圈，通过连接法兰13的设置，可以增加冷却室5与锅体2之间连接的紧密性，同时在连接法兰13的连接处表面设置有密封圈，可防止锅体2内部气体产生泄露，冷却室5一端的表面活动安装有冷却室阀门6，冷却室5的表面且位于冷却室阀门6的下方活动安装有电解槽阀门7，阴极网3的顶部通过管道贯穿至冷却室5的外部并开设有第一进气口8，炉体1的左侧设置有储液罐9，储液罐9顶部左侧的连通管开设有第二进气口10，锅体2的内部设置有熔盐管道11，熔盐管道11远离锅体2内壁的一端延伸至储液罐9的内部，熔盐管道11一端的表面开设有排泥口12，通过炉体1、锅体2、阴极网3、阴极棒4、冷却室5、冷却室阀门6、电解槽阀门7、第一进气口8、储液罐9、第二进气口10、熔盐管道11和排泥口12的设置，可提高对高纯钛的生产效率和纯度，该装置结构简单，方便操作，可大规模对高纯钛进行生产，同时解决了在对高纯钛进行生产时普遍存在纯度低，产量少，无法进行大规模生产，降低了生产效率的问题。

使用时，首先将要提纯的海绵钛原料放入放料装置内，打开第一进气口8，将原料放入锅体2内，（电解槽内之前加入nacl-kcl-ticlx混合体系熔盐电解质；是通过外接储罐将原料海绵钛、氯化钠、氯化钾按照质量比（2~3）:1:8~10连接阳极泥抽管上，外接储罐通入惰性气体使得调好的熔盐电解质通入电解槽内，最后关闭阀门即可）温度控制在800-850度，阴极棒4通过冷却室5进入电解池内，阴极接负极，电解槽体接正极，开始通入直流电进行电解；其中电解槽为耐高温合金制作，俯视为长椭圆形结构，内部阳极框栏为镍基合金或钛基合金制作的网状装料箱，与电解槽焊接在一起，形成若干个电解区，阴极为钛棒，并联在一起，电解完成后，阴极棒4提升至冷却室5进行冷却，关闭冷却室阀门6，以保证电解槽内气密性，阴极棒4冷却完后，拆下快拆法兰提出阴极棒4，同时加入新的阴极棒4进入电解池开始新一轮的电解，最后形成的阳极泥通过外部充入惰性气体形成气压使得阳极泥从排泥口12中排出。

实施例一：

在将原料海绵钛、氯化钠、氯化钾按照质量比（4~5）:2:10~12连接阳极泥抽管上，外接储罐通入惰性气体，在熔盐电解质进入电解槽内与原料发生反应可影响熔盐电解质的参数，生产出来的高纯钛产生纯度低下。

实施例二：

将温度控制在900-950度时，当阴极棒4通过冷却室5进入电解池内，阴极接负极，电解槽体接正极，通入电流进行电解时，可产生应激反应，电解槽内部会产生大量气体，从而影响电解的发生。

综上所述：该可大规模生产高纯钛的装置，通过炉体1、锅体2、阴极网3、阴极棒4、冷却室5、冷却室阀门6、电解槽阀门7、第一进气口8、储液罐9、第二进气口10、熔盐管道11、排泥口12、电解熔盐14和高纯钛15的配合，解决了在对高纯钛进行生产时普遍存在纯度低，产量少，无法进行大规模生产，降低了生产效率的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。