[发明专利]一种海绵钛、海绵锆还原蒸馏设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种在海绵钛、海绵锆（铪）生产中产生的氯化镁排放的设置方法及设备，特别是涉及海绵钛（锆、铪）还原蒸馏过程中产生的氯化镁排放方法及蒸馏过程的装备连接形式。

背景技术

镁还原蒸馏生产海绵钛、海绵锆的生产过程中，将液体（熔融）镁加入还原反应容器中，加入四氯化钛（四氯化锆），在高温下金属镁将四氯化钛还原成金属钛（铪），在还原过程中，氯化镁不断地产生必须将其排除，增大反应器内的反应容积，并降低系统压力；同时，要求在生产反应结束后排尽液相残留物， 减少蒸馏时间，降低能耗。

现在的排氯化镁方法有两种：一种是采用直接插入排氯化镁管；另外一种为沿反应器内壁焊接半圆形钢管，这两种方法都存在反应结束氯化镁排放结构复杂，海绵钛产品取出困难，焊接部分容易泄漏（泄漏会将未反应的金属镁排出，降低单炉产量）。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种新型海绵钛、海绵锆还原蒸馏设备，以克服现有技术存在的海绵钛产品取出困难，焊接部分容易泄漏等不足。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：它包含2台还原反应器，其中1台还原反应器设置在还原蒸馏炉内，另1台还原反应器设置在该冷却器内；该2台还原反应器的上端通过设置的过道加热器连接。

还原反应器括反应器盖、反应器筒体、滤板，在还原反应器）的底部中间位置设置产品顶出口。

在还原反应器的下端设置氯化镁排放管。

本发明在还原反应器底部设置顶出口；从下端侧部设置排氯化镁管，并将排氯化镁管道外置，在还原过程中该管道作为排氯化镁管，在蒸馏过程中作为真空系统的通道；达到海绵钛（锆）还原生产过程中和结束后的残留物尽量排净，缩短后续蒸馏时间降低能耗的目的，同时简化海绵钛（锆）还原－蒸馏设备，便于海绵钛（锆）坨的取出。

本发明的还原蒸馏设备与现有技术相比，简化了装备结构，对产品的取出更加容易，同时可以减少由于排氯化镁管道的制作时容易泄漏导致的还原剂（金属镁）的排出，而降低产能的影响；而且本发明的装置结构简单，工艺易实现，易制作。

附图说明

图1是本发明的还原蒸馏设备连接示意图；

图2是本发明的还原反应器的结构示意图。

图中，1、还原蒸馏炉；2、还原反应器；3、过道加热器；4、冷却器；5、反应器盖；6、反应器筒体；7、滤板；8、产品顶出口；9、氯化镁排放管。

具体实施方式

海绵钛、海绵锆（铪）生产分为还原和蒸馏两个过程，反应器要求具有两个功能；在还原过程中反应器作为还原反应器，蒸馏时作为冷却器，达到互换的要求。

本发明的还原蒸馏设备包含2台还原反应器2，其中1台还原反应器2设置在还原蒸馏炉1内作为还原作业，另1台还原反应器2设置在该冷却器4内作为冷凝物收集用；一个周期结束后，将其转换到还原蒸馏炉内，转化为还原反应器；该2台还原反应器2的上端通过设置的过道加热器3连接。

还原反应器2包括反应器盖5、反应器筒体6、滤板7，在还原反应器2的底部中间位置设置产品顶出口8。

在还原反应器2的下端设置氯化镁排放管9。

产品顶出口8采用焊接密封形式，保证反应器的密闭；蒸馏过程反应器的氯化镁排放管5作为真空通道。

在镁热法还原－蒸馏海绵钛（锆、铪）生产分为还原和蒸馏两个阶段，在还原过程中高温下反应器中的生成物有镁、钛（锆、铪）、氯化镁，其中海绵钛（锆、铪）为固态，镁和氯化镁为液态，生产在密闭的反应器中进行，反应器容积固定，生产物不断增加，还原过程中需要周期性的排出氯化镁来增大容器内的反应空间，需要尽量将还原生成的氯化镁排出；在还原阶段结束后转入蒸馏阶段需将生产物中的液态氯化镁和过剩镁排净，采用反应器底部排氯化镁形式；蒸馏是为降低金属镁和氯化镁的分压，采用真空蒸馏的形式，蒸馏出的金属镁和氯化镁需要冷凝结晶，重复回收利用，为增加冷凝面积和金属镁和氯化镁蒸汽行程，减少其损失，简化还原蒸馏装置和反应器结构，利用排氯化镁管道作为真空管路。达到简化还原蒸馏联合法合降低损耗和综合能耗的目的。