一種大規(guī)模生產(chǎn)高純鈦的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于高純鈦生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及熔鹽電解法生產(chǎn)高純鈦的裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高純鈦是一種新型結(jié)構(gòu)性的功能材料，它具有密度低、熔點高、電阻低、抗腐蝕性強等特點。目前廣泛應(yīng)用于超大規(guī)模集成電路、醫(yī)療植入件、高純鈦靶材、高真空吸氣材料等。高純鈦的純度一般在4N5級(99.995%)-6N級(99.999%).目前高純鈦的生產(chǎn)方法主要有鎂還原法、熔鹽電解精煉法、碘化法、電子束煉精煉法等。其中熔鹽電解精煉法優(yōu)點操作連續(xù)、成本低、除重金屬雜質(zhì)元素效果好、產(chǎn)物純度高，但也存在電解槽結(jié)構(gòu)相對復雜、產(chǎn)景低下、產(chǎn)物易受污染與熔鹽對設(shè)備較大腐蝕的特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種高效簡單的一種裝置，具體涉及一種可大規(guī)模生產(chǎn)高純鈦的裝置。
[0004]本實用新型的目的是提出一種可大規(guī)模生產(chǎn)高純鈦的裝置，該裝置主要由貯料罐、放料閥、快拆法蘭、水冷夾層、冷卻室、隔熱插板閥、電解槽、陰極棒、陽極框欄、放液閥、陽極泥收集罐以及加熱爐組成，其特征是電解槽呈長橢圓形，由耐高溫含鎢或含鉬合金或者鈦基合金制成，內(nèi)部設(shè)有網(wǎng)狀陽極框，由鎳基合金或鈦基合金制成，若干均勻分布，與電解槽焊接在一起，電解槽上部設(shè)有貯料罐、陰極冷卻室，貯料罐通過放料閥與電解槽蓋連接通入陽極框欄內(nèi)，陰極冷卻室通過隔熱插板閥與電解槽連接固定在電解槽上方，陰極棒通過冷卻室和隔熱插板閥進入電解池內(nèi)，槽蓋與電解槽之間用耐高溫密封圈材料密封;貯料罐、陰極冷卻室和槽蓋均由超級不銹鋼制成，提高了設(shè)備的抗腐蝕性能，延長了設(shè)備的使用壽命;電解槽底部呈斜坡狀，最低處通過放液閥連接陽極泥收集罐，定期開啟放液閥以排出陽極泥及廢電解質(zhì)。
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)的，首先將要提純的鈦原料放入貯料罐內(nèi)，打開放料閥，將原料放入陽極框欄內(nèi)，電解槽內(nèi)之前加入Nacl-Kcl-Ticlx混合體系熔鹽電解質(zhì)，溫度控制在800-850度。陰極棒通過冷卻室進入電解池內(nèi)，陰極接負極，電解槽體接正極，開始通入直流電進行電解;其中電解槽為耐高溫合金制作，俯視為長橢圓形結(jié)構(gòu)(見圖2)，內(nèi)部陽極框欄為鎳基合金或鈦基合金制作的網(wǎng)狀裝料箱，與電解槽焊接在一起，形成若干個電解區(qū)，陰極為鈦棒，并聯(lián)在一起，電解完成后，陰極棒提升至冷卻室進行冷卻，關(guān)閉隔熱插板閥，以保證電解槽內(nèi)氣密性。陰極棒冷卻完后，拆下快拆法蘭提出陰極棒，同時加入新的陰極棒進入電解池開始新一輪的電解，最后形成的陽極泥通過放液閥排入陽極泥收集罐。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，存在以下優(yōu)點;整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，可操作性強，易于實現(xiàn)自動化，其中最關(guān)鍵的電解槽采用耐高溫耐腐蝕含鉬或含鎢或鈦基合金制作，焊縫采用特殊處理，耐氯化物腐蝕性強，使用壽命長，易于制造，性價比高，可實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。陰極產(chǎn)物鈦含量大于99.995%。整個過程在真空或充保護氣條件下進行。
【附圖說明】
[0000]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0007]圖2為本實用新型的俯視圖。
[0008]圖中1、貯料罐2、快拆法蘭3、水冷夾層4、海綿鈦料5、陰極冷卻室6、隔熱插板閥7、電解質(zhì)8、陰極鈦棒9、電解槽10、放液閥11、陽極泥收集罐12、陽極框欄13、加熱爐14、放料閥
【具體實施方式】
[0009]—種可大規(guī)模生產(chǎn)高純鈦的裝置，該裝置主要由貯料罐1、放料閥14、快拆法蘭2、水冷夾層3、海綿鈦料4、陰極冷卻室5、隔熱插板閥6、電解槽7、陰極鈦棒8、陽極框欄12、放液閥10、陽極泥收集罐11以及加熱爐13組成，其特征是加熱爐通過外部支架固定在地面基礎(chǔ)上，內(nèi)部放置電解槽，電解槽內(nèi)部設(shè)有陽極框欄12若干均勻分布，電解槽9上部設(shè)有貯料罐1、陰極冷卻室5，貯料罐I通過放料閥14與電解槽蓋連接通入陽極框欄12內(nèi)，陰極冷卻室5通過隔熱插板閥8連接均勻固定在電解槽9上方，陰極鈦棒8經(jīng)通過冷卻室5和隔熱插板閥8進入電解質(zhì)7內(nèi)，電解槽9下方設(shè)有陽極泥收集罐11通過放液閥10連接在地面基礎(chǔ)上。
[0010]本實用新型要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)的，首先將需要提純的鈦原料放入貯料罐內(nèi)，打開放料閥，將物料放入陽極框欄內(nèi)，電解槽內(nèi)之前加入Nacl-Kcl-Ticlx混合體系熔鹽電解質(zhì)，溫度控制在800-850度之間，陰極棒通過冷卻室進入電解池內(nèi)，電解槽體接正極，開始通入直流電進行電解，陽極電流密度小于6000A/m2，陰極電流密度不大于8000A/m2，其中電解槽為耐高溫合金制作，俯視為長橢圓形結(jié)構(gòu)(見圖2)，內(nèi)部陽極框欄為鎳基合金或鈦基合金制作的網(wǎng)狀裝料箱，與電解槽焊接在一起，形成若干個電解區(qū)，陰極為鈦棒，并聯(lián)在一起，電解完成后，陰極棒提升至冷卻室進行冷卻，關(guān)閉隔熱插板閥，以保證電解槽內(nèi)氣密性和隔絕槽內(nèi)的高溫。陰極棒冷卻完后，拆下快拆法蘭提出陰極棒，同時加入新的陰極棒進入電解池開始新一輪的電解，最后形成的陽極泥以及廢的電解質(zhì)可通過陽極泥收集罐處理。從陰極棒上剝離下的產(chǎn)物經(jīng)清洗、烘干后檢測鈦含量大于99.995%。
【主權(quán)項】
1.一種可大規(guī)模生產(chǎn)高純鈦的裝置，該裝置主要由貯料罐、放料閥、快拆法蘭、水冷夾層、冷卻室、隔熱插板閥、電解槽、陰極棒、陽極框欄、放液閥、陽極泥收集罐以及加熱爐組成，其特征是電解槽俯視呈長橢圓形，由耐高溫含鎢或含鉬合金或者鈦基合金制成，內(nèi)部設(shè)有網(wǎng)狀陽極框，由鎳基合金或鈦基合金制成，若干均勻分布，與電解槽焊接在一起，電解槽上部設(shè)有貯料罐、陰極冷卻室，貯料罐通過放料閥與電解槽蓋連接通入陽極框欄內(nèi)，陰極冷卻室通過隔熱插板閥與電解槽連接固定在電解槽上方，陰極棒通過冷卻室和隔熱插板閥進入電解池內(nèi)，電解完全后，將陰極棒提升至冷卻室進行快速冷卻，同時關(guān)閉高溫插板閥，以保證電解槽氣密性和隔絕槽內(nèi)高溫，陰極棒冷卻完后，拆下快拆法蘭提出陰極棒，同時放入新的陰極棒進入電解池開始新一輪的電解，陰極冷卻室和槽蓋均由超級不銹鋼制成，提高了設(shè)備的抗腐蝕性能，延長了設(shè)備的使用壽命；陰極棒由金屬鈦制成，提高了產(chǎn)物的純度，電解槽底部呈斜坡狀，最低處通過放液閥連接陽極泥收集罐，定期開啟放液閥以排出陽極泥及廢電解質(zhì)，整個生產(chǎn)過程在真空或充保護氣體環(huán)境下進行。
【專利摘要】一種可大規(guī)模生產(chǎn)高純鈦的裝置，該裝置主要由貯料罐、放料閥、快拆法蘭、水冷夾層、冷卻室、隔熱插板閥、電解槽、陰極棒、陽極框欄、放液閥、陽極泥收集罐以及加熱爐組成，其特征是加熱爐通過外部支架固定在地面上面，加熱爐內(nèi)部放置電解槽，電解槽內(nèi)部設(shè)有網(wǎng)狀陽極框欄若干均勻分布，電解槽上部設(shè)有貯料罐、陰極冷卻室，貯料罐通過放料閥與電解槽蓋連接通入陽極框欄內(nèi)，陰極冷卻室通過隔熱插板閥與電解槽連接固定在電解槽上方，陰極棒經(jīng)通過冷卻室和隔熱插板閥進入電解池內(nèi)，電解槽底部呈斜坡狀，最低處通過放液閥連接陽極泥收集罐，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
【IPC分類】C25C7/00, C25C3/28
【公開號】CN205347599
【申請?zhí)枴緾N201520346560
【發(fā)明人】劉春
【申請人】四川航都鈦業(yè)科技有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年5月27日