專利名稱：一種鎂還原法制取海綿鈦的反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明新型屬有色金屬冶煉反應(yīng)容器，尤其涉及一種利用鎂還原法制取海綿鈦的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鎂還原法制取海綿鈦使用的反應(yīng)器，其反應(yīng)器筒體一般為單層結(jié)構(gòu)或復(fù)層結(jié)構(gòu)，例如碳鋼、不銹鋼或復(fù)合板材質(zhì)。目前國內(nèi)生產(chǎn)海綿鈦所用的反應(yīng)器材質(zhì)主要以碳鋼為主，筒體的板材厚度均一。而鎂還原法制取海綿鈦的還原蒸餾工藝決定了反應(yīng)器在還原蒸餾過程中，必須在長時(shí)間的高溫、高真空、承受復(fù)雜載荷(容器外壓、重力載荷、熱應(yīng)力)及反復(fù)使用后器壁氧化嚴(yán)重的情況下運(yùn)行，從而促使碳鋼反應(yīng)器因材質(zhì)失效，導(dǎo)致力學(xué)性能下降無法繼續(xù)使用。特別是反應(yīng)器的反應(yīng)帶處材質(zhì)在高溫與強(qiáng)制通風(fēng)散熱的工況環(huán)境下使 用，氧化減薄和自重拉伸減薄現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致使用壽命較短。一般5噸爐反應(yīng)器的使用壽命為8次左右；不銹鋼反應(yīng)器使用壽命較長，但投資過高，同時(shí)材質(zhì)導(dǎo)熱性能較差，影響反應(yīng)器內(nèi)散熱，易產(chǎn)生產(chǎn)品硬芯現(xiàn)象，以及不銹鋼材質(zhì)中的合金元素在高溫下易污染海綿鈦產(chǎn)品；單一的復(fù)合板反應(yīng)器，雖然可以延長其使用壽命。但因兩種材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)差別較大，在海綿鈦生產(chǎn)的長期高溫使用過程中，易使筒體焊縫產(chǎn)生焊接裂紋，產(chǎn)生筒體滲漏現(xiàn)象。維修困難，易污染海綿鈦產(chǎn)品。現(xiàn)有鎂還原法制取海綿鈦的還原過程，其還原副產(chǎn)物(氯化鎂)主要通過反應(yīng)器內(nèi)的氯化鎂管從反應(yīng)器底部到反應(yīng)器法蘭的外上部排出或靠法蘭的外側(cè)部排出。氯化鎂管設(shè)置于筒體內(nèi)，重復(fù)使用的反應(yīng)器由于長時(shí)間放置于加熱爐內(nèi)，在高溫下易變形使筒體外的氯化鎂管漏裂，導(dǎo)致氯化鎂流入加熱爐內(nèi)，造成加熱爐損壞，不易處理；而且在氯化鎂排放過程中需向反應(yīng)器內(nèi)沖入一定壓力的氬氣，以微正壓方式排出。排放作業(yè)主要以人工操作為主，排放過程無法自動(dòng)控制，存在安全生產(chǎn)事故隱患；且勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)成本較高。因此必須對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，增加反應(yīng)器的使用壽命；防止還原副產(chǎn)物(氯化鎂)流入加熱爐內(nèi)，造成加熱爐損壞；減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度；降低成本及生產(chǎn)能耗；避免安生產(chǎn)事故發(fā)生。本發(fā)明新型提供一種鎂還原法制取海綿鈦的反應(yīng)器。本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。一種鎂還原法制取海綿鈦的反應(yīng)器，本實(shí)用新型特征在于，反應(yīng)器的筒體分別由上部筒體和下部筒體構(gòu)成，在上部筒體頂端面設(shè)置有法蘭，并在法蘭的外邊緣連接有吊耳；下部筒體底部與帶排化鎂的封頭連接，并在帶排化鎂的封頭底端中部設(shè)置有氯化鎂排放口，在氯化鎂排放口連接有氯化鎂排放管法蘭；氯化鎂排放管法蘭與氯化鎂自動(dòng)排放管裝置的法蘭連接。本實(shí)用新型上部筒體為內(nèi)，外兩層的復(fù)合板材質(zhì)，所述的復(fù)合板內(nèi)層為碳鋼Q245R或20g材質(zhì)，外層為耐高溫合金OCr18Ni9Ti或ICr18Ni9Ti或ICr18Si2材質(zhì)；上部筒體的下端邊緣連接下部筒體；下部筒體為單層，下部筒體的材質(zhì)為碳鋼20R或20g，下部筒體的壁厚較上部筒體復(fù)合板薄4-8mm。本發(fā)明新型技術(shù)采用上述方案，與傳統(tǒng)的碳鋼反應(yīng)器、不銹鋼反應(yīng)器及復(fù)合板反應(yīng)器相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果上筒體采用復(fù)合板材質(zhì)，壁厚較厚，不但具有耐高溫合金的耐腐蝕、耐高溫氧化、耐高溫抗拉強(qiáng)度，而且具有碳鋼的高導(dǎo)熱性，以及良好的焊接成型等工藝性能。同時(shí)，也有效解決了反應(yīng)器的反應(yīng)帶處材質(zhì)，在高溫與強(qiáng)制通風(fēng)散熱的工況環(huán)境下使用，因氧化減薄及自重拉伸、減薄現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致使用壽命較短的問題；下部筒體及封頭為碳鋼材質(zhì)，保證其反應(yīng)器外部熱量有效傳輸，節(jié)約電耗；封頭的底部設(shè)有氯化鎂排放口，與氯化鎂自動(dòng)排放管裝置法蘭連接。鎂法生產(chǎn)海綿鈦排氯化鎂時(shí)，靠物料自重正壓排放，與傳統(tǒng)的上排氯化鎂方式相比減少了鎂法生產(chǎn)海綿鈦過程中的氬氣消耗量；防止了還原副產(chǎn)物(氯化鎂)流入加熱爐內(nèi)，造成加熱爐損壞的現(xiàn)象；同時(shí)，也有效解決了氯化鎂排放 作業(yè)主要以人工操作為主，排放過程無法自動(dòng)控制，勞動(dòng)強(qiáng)度大；且存在安全生產(chǎn)事故隱患的現(xiàn)象。通過以上方案的實(shí)施，本發(fā)明新型技術(shù)提供的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)更加合理簡單，通過現(xiàn)場使用，與原碳鋼反應(yīng)器相比其使用壽命可有效延長10次以上，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。同時(shí)，也降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，及節(jié)能降耗的效果。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中的I處放大示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型新型做進(jìn)一步描述。見圖I、圖2，一種鎂還原法制取海綿鈦的反應(yīng)器，本實(shí)用新型特征在于，反應(yīng)器的筒體分別由上部筒體2和下部筒體3構(gòu)成，在上部筒體頂端面設(shè)置有法蘭1，并在法蘭的外邊緣連接有吊耳7 ;下部筒體底部與帶排化鎂的封頭4連接，并在帶排化鎂的封頭底端中部設(shè)置有氯化鎂排放口 8，在氯化鎂排放口 8連接有氯化鎂排放管法蘭5 ;氯化鎂排放管法蘭5與氯化鎂自動(dòng)排放管裝置6的法蘭連接。本實(shí)用新型上部筒體為內(nèi)，外兩層的復(fù)合板材質(zhì)，所述的復(fù)合板內(nèi)層2. I為碳鋼Q245R或20g材質(zhì)，外層2. 2為耐高溫合金OCr18Ni9Ti或ICr18Ni9Ti或ICr18Si2材質(zhì)；上部筒體2的下端邊緣連接下部筒體3 ;下部筒體為單層，下部筒體的材質(zhì)為碳鋼20R或20g，下部筒體的壁厚較上部筒體復(fù)合板薄4-8mm。
權(quán)利要求1.一種鎂還原法制取海綿鈦的反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器的筒體分別由上部筒體和下部筒體構(gòu)成，在上部筒體頂端面設(shè)置有法蘭，并在法蘭的外邊緣連接有吊耳；下部筒體底部與帶排化鎂的封頭連接，并在帶排化鎂的封頭底端中部設(shè)置有氯化鎂排放口，在氯化鎂排放口連接有氯化鎂排放管法蘭；氯化鎂排放管法蘭與氯化鎂自動(dòng)排放管裝置的法蘭連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鎂還原法制取海綿鈦的反應(yīng)器，其特征在于，上部筒體為內(nèi)，外兩層的復(fù)合板材質(zhì)，所述的復(fù)合板內(nèi)層為碳鋼Q245R或20g材質(zhì)，外層為耐高溫合金OCr18Ni9Ti或ICr18Ni9Ti或ICr18Si2材質(zhì)；上部筒體的下端邊緣連接下部筒體；下部筒體為單層，下部筒體的材質(zhì)為碳鋼20R或20g，下部筒體的壁厚較上部筒體復(fù)合板薄4-8mm。
專利摘要一種鎂還原法制取海綿鈦的反應(yīng)器,本實(shí)用新型反應(yīng)器的筒體分別由上部筒體和下部筒體構(gòu)成，在上部筒體頂端面設(shè)置有法蘭，并在法蘭的外邊緣連接有吊耳；下部筒體底部與帶排化鎂的封頭連接，并在帶排化鎂的封頭底端中部設(shè)置有氯化鎂排放口，在氯化鎂排放口連接有氯化鎂排放管法蘭；氯化鎂排放管法蘭與氯化鎂自動(dòng)排放管裝置的法蘭連接。本實(shí)用新型有效解決了氯化鎂排放作業(yè)主要以人工操作為主，排放過程無法自動(dòng)控制，勞動(dòng)強(qiáng)度大；且存在安全生產(chǎn)事故隱患的現(xiàn)象；大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。同時(shí)，也降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，及節(jié)能降耗的效果。
文檔編號C22B5/04GK202499894SQ20122009523
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者劉建良, 姜大志, 李保金, 楊松, 王文獻(xiàn), 馬翔 申請人:云南新立有色金屬有限公司