[发明专利]氯气均布防堵塞沸腾氯化炉炉底

说明书

技术领域

本发明属于制备四氯化钛的设备，特别涉及沸腾氯化炉。

背景技术

利用富钛料和碳的粉状混合料与氯气在流化状态下在氯化炉中进行沸腾氯化生产四氯化钛，是一种高效氯化冶金技术。氯化炉是实现沸腾氯化的必须设备，而氯化炉能否正常生产运行的关键部分是氯化炉底的结构是否合理。中国用于四氯化钛生产的沸腾氯化炉炉底有两种结构形式，一种是在氯化炉底部通氯管上方锥底位置加装气体分布板的有筛板炉底，分布板常用的开孔方式有直流型和侧流型；另一种是靠旋流式喷嘴或环缝直接通布氯气的无筛板炉底。在实践中，筛板分布孔易堵塞，通氯不均匀，从而破坏流层，氯化炉无法正常运行。如中国专利200620200627.2介绍了一种有筛板沸腾氯化炉，仅把直流型开孔改成下大上小的喇叭形开孔，没有从根本上改变直流型分布板易堵塞、漏料的缺点。采用旋流式喷嘴无筛板炉底的大型氯化炉，要求在炉底布置多只喷嘴；在实践中，由于氯化炉内流层的波动以及氯化产生的易粘物质的落料随机性，使某支喷嘴开始堵塞，然后是其他喷嘴堵塞，最后往往仅有一支喷嘴在工作，从而产生沟流和死区，破坏炉内流层。采用环缝结构无筛板炉底的大型氯化炉，在使用过程中发现首先从环缝的某一处开始堵塞，最后堵塞环缝大部分，产生沟流和死区，破坏炉内流层。由于氯化反应产生的高沸点液态化合物氯化钙、氯化镁与氧化硅、金红石等结合成粘性渣，无论是有筛板炉底还是无筛板炉底，都无法解决氯化炉底的堵塞问题，无法消除无法沟流和死区，在实际生产中都无法保证大型氯化炉内层流的稳定，无法实现氯化炉的大型化。

发明内容：

为了解决已有的沸腾氯化炉筛板堵塞，气流产生沟流和死区的问题，提出如下技术方案。

一种氯气均布防堵塞沸腾氯化炉炉底，其特殊之处是在炉底外壳中部安装支撑套，支撑套上安装隔离板，由炉底外壳、支撑套和隔离板组成氯气分布室，隔离板上均匀分布若干气孔，在每个气孔中安装氯气分布管，氯气分布管由套管和可以在其中自由升降和旋转的旋流杆组成，旋流杆表面有螺旋沟槽，旋流杆的中部有档片或挡杆，档片上开有通气孔，在炉底外壳上对应旋流杆的位置开有孔，在孔的外侧安有限位装置，在氯气分布室内安装环形通氯管。

档片上开有通气孔，以便氯气进入氯气分布管内。环形通氯管开有若干个向下的氯气出口，以使氯气分布室内的氯气静压均匀。

在隔离板的外围设有固定套，在固定套内的氯气分布管之间填充由含氧化硅45％-70％的粘土质耐火材料组成的耐火填料。由隔离板、氯气分布管、固定套和耐火填料构成氯气分布器。

有排渣管贯穿于耐火填料、隔离板和炉底的中部。

在隔离板的外缘安装连接法兰，以便与炉体相连。

氯气通过环形通氯环管散布于氯气分布室内，经过氯气分布室的缓冲、均布作用，在旋流杆作用下，以高速、旋流方式通过氯气分布管进入隔离板上方的氯化炉内。在氯气的作用下旋流杆在套管内旋转并上下运动，保证氯气分布管不堵塞，防止沟流和死区产生，形成均匀、稳定的流层。氯化反应产生的炉渣，炉内积存的未反应物料，通过炉底排渣管短时间排清，保证氯化炉长时间、正常、连续运行。

本发明具有如下优点

(1)炉底气体分布器送出的氯气以旋流进入氯化炉，均布于分布器上方，在炉内形成稳定流层，实现氯化炉大型化并稳定运行。

(2)氯气分布管内加装旋流杆，解决了分布器通气孔的漏料、堵塞问题，可以有效防止沟流、死区的产生。

(3)氯气分布器和炉底中央装配排渣管，能将氯化产生的炉渣、炉内积存的未反应物排出，保证氯化炉不间断连续运行。

(4)采用保温、耐腐蚀的含氧化硅45％～70％的粘土质耐火材料，提高氯化炉使用寿命8～12个月。

附图说明

图1为实施例的结构示意图，图2为氯气分布管的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图叙述实施例。