[实用新型]氯化炉内衬结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种氯化炉用内衬结构。

背景技术

在镁还原-真空蒸馏法生产海绵钛的过程中，四氯化钛是生产海绵钛的主要原料之一。而四氯化钛是采用氯气与高钛渣和石油焦的混合料在氯化炉内一定的温度下进行反应而获得。氯化炉反应段的温度一般在800-1000℃左右，炉内压力为微压，氯化炉内衬材料受物料及氯气剧烈冲刷，且炉内环境成酸性极易腐蚀。氯化炉内衬结构对提高氯化炉的使用寿命以及保证四氯化钛生产的顺利进行起到十分关键的作用。

现有的氯化炉内衬结构主要有两种，一种是从内到外依次为耐火粘土砖、碳素层、耐火粘土、耐酸浇注料。通常情况下耐火粘土砖厚230mm，碳素层厚210mm，耐火粘土厚232mm，耐酸浇注料厚208mm，内衬总厚为880mm。其中，碳素层虽然具有耐高温、耐腐蚀的优点，但施工工艺复杂，捣打效果不好，在使用过程中容易出现捣打层收缩导致氯气泄露的故障。耐火粘土砖经高温物料冲刷及氯气腐蚀容易导致砖体剥裂，进一步损坏炉体内衬结构。这种内层结构的炉子寿命较短，一般大修周期不超过4年，中修周期为6个月。另一种炉衬结构是从内到外依次为磷酸盐浇注料、耐火高铝砖、耐火粘土砖及高铝耐火浇注料。通常情况下，磷酸盐浇注料层厚230mm、高铝砖层厚230mm、粘土砖层厚230mm、高铝浇注料层厚190mm，内衬总厚度为880mm。这种炉衬结构相较于第一种炉衬结构其使用寿命有所提高，中修周期由6个月提高到10个月。但由于磷酸盐浇注料在高温下条件下经物料的冲刷及氯气的腐蚀极容易粉化脱落，因此其中修周期仍不甚理想。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种可提高氯化炉使用寿命的氯化炉内衬结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：氯化炉内衬结构，包括内衬本体，内衬本体为层状结构，内衬本体由内到外依次包括半硅砖层、耐火粘土砖层和高铝耐火浇注料层。

进一步的是：半硅砖层的厚度为345mm，耐火粘土砖层包括两层耐火粘土砖，两层耐火粘土砖的厚度分别为230mm和114mm，高铝耐火浇注料层的厚度为187mm。

本实用新型的有益效果是：该氯化炉内衬结构内层为半硅砖，因半硅砖具有较高的强度及很好的耐腐蚀性及抗冲刷能力，且在高温下，半硅砖会出现微膨胀，减小砖缝之间的距离，气密性好。半硅砖层外侧设置有耐火粘土砖层，耐火粘土砖层具有保温的效果及一定的抗腐蚀性能。耐火粘土砖层外侧设置有高铝耐火浇注料层，高铝耐火浇注料导热系数与耐火粘土砖近似，而且采用整体浇注，减少缝隙，可提高内衬结构的气密性，另外采用整体浇注可使内衬结构与炉体结构结合紧密。由于内衬结构的内层采用具有强度较高及微膨胀性的半硅砖层，整体的抗冲刷性及气密性得到显著提高，能够有效的增加氯化炉的使用寿命，使大修周期可达10年以上，中修周期延长至12个月以上。从而提高了氯化炉的作业率。通过优化设计各层厚度，使得本实用新型的内衬结构可以直接将现有的内衬结构进行替换，无需购买与内衬结构相匹配的氯化炉，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型的氯化炉内衬结构的示意图；

图中标记为：半硅砖层1，耐火粘土砖层2，高铝耐火浇注料层3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

氯化炉内衬结构，包括内衬本体，内衬本体为层状结构，其特征是：内衬本体由内到外依次包括半硅砖层1、耐火粘土砖层2和高铝耐火浇注料层3。上述半硅砖是Al2O3的质量分数为15%～30%的硅酸铝质耐火制品。上述高铝耐火浇注料是：以高铝质原料为骨料和粉料，加入结合剂制成的耐火浇注料。耐火粘土是指耐火度大于1580℃、可做耐火材料的粘土和用作耐火材料的铝土矿。

具体的，在上述实施方式中，高铝耐火浇注料采用一级矾土、二级矾土和矾土水泥按一定的比例混合而成，经过多次试验，按以下的配比制成的高铝耐火浇注料效果最佳，即先采用质量分数55%的一级矾土，质量分数45%的二级矾土形成矾土混合料，再向矾土混合料中添加质量分数15%的矾土水泥配比制成。

由于目前内衬结构的厚度整体基本为880mm左右，因此在设计时，为了能将本实用新型的内衬结构直接替换现有的内衬结构，同时达到最优的使用效果，在上述基础上，半硅砖层1的厚度为345mm，耐火粘土砖层2包括两层耐火粘土砖，两层耐火粘土砖的厚度分别为230mm和114mm，高铝耐火浇注料层3的厚度为187mm。