[发明专利]海绵钛、海绵锆节能反应炉

说明书

技术领域

   本发明涉及海绵钛、海绵锆生产技术领域，特别涉及一种海绵钛、海绵锆节能反应炉。

背景技术

目前， 海绵钛冶炼均采用克劳尔法制取产品。国外主要采用熔盐氯化、Ｉ型还蒸炉技术、 沸腾氯化和倒 Ｕ 型还蒸炉技术生产海绵钛, 而国内则主要采用上排氯化镁式Ｉ型和倒 Ｕ小 型还蒸炉技术。随着我国海绵钛生产技术的的发展，生产工艺的不断完善，为提高产能节约成本冶炼炉也日趋大型化， 单炉产量不断提高。2009以来随着国际经济形式的持续低糜，海绵钛的价格一路走低。如何缩短单炉生产周期降低成本提高海绵钛品级，已成为每个海绵钛厂都急需解决的问题。

 TiCL4 的镁热还原是一个强烈的放热反应。通过实际测量， 在还原生产期间， 反应釜中心温度最高超出1４００℃ ， 如果未能及时将还原反应产生的余热排走， 就会影响海绵钛的内外在质量、  降低加料和反应速率、 延长海绵钛生产周期及增加生产成本。在还原生产期间， 通常反应釜主要通过进出风口、 大盖、 冷却水、 炉壳和炉底等散热。其中最为重要的是通过进出风口对反应釜反应液面带进行散热。散热方式无外力介入，自然通风排除反应釜热量。开启风管的方式需工人爬上炉壳外平台手工拧开法兰紧固螺丝卸下盲板。

这种散热方式方式的缺点如下：

1、散热速度慢加料速度低:TiCl4 的还原过程是在含有 Tｉ 、TiCl2 、TiCl3、TiCl4 、Mg、 MｇCl2的固、 液、 气态多相共存体系中进行的， 同时也是一个放热反应， 为了维持正常的温度， 防止钛铁合金的生成， 必须进行良好的散热， 而这种方式就限制了还原反应速率,降低了Ticl4的加料速度(平均料速280-320kg/h)还原周期长，生产成本居高不下, 同时也制约了设备的大型化。

2、反应液面带温度不好控制：容易造成生产过程中超温或局部超温,温度超过1085°C达到钛铁最低共熔点生成钛铁合金海绵钛含铁量高,产品品级下降造成经济损失。

3、劳动强度大存在安全隐患：生产过程中工人要爬上3-4米的炉壁外平台手工打开或关闭所有进出风管的盲板,整个操作过程需要1-1.5小时,工作环境恶劣,工作平台操作面积狭小环境温度可达60℃，易发生中暑及高温灼伤等事故。

发明内容

本发明的目的是使反应炉内上下段工作温度控制在所需的温度内，能够实现较快的冷却降温，并使反应炉中下部保温在800℃。

为实现上述目的，本发明提供了一种海绵钛、海绵锆节能反应炉，包括炉体，在所述炉体的上端设置有强制通风系统，在强制通风系统下方设置有隔热真空节能系统，所述强制通风系统包括变频风机、进风管、环形集风带，所述环形集风带至少上下平行设置两个，分别设置在炉体的侧壁内部，在每个所述环形集风带外侧分别通过进风管连接到变频风机，在每个所述环形集风带内侧均匀设置有进风口，在最下方的一个环形集风带下方还设置有一个用于排风的排风环形集风带，所述排风环形集风带外侧连接有集风管道，所述排风环形集风带内侧均匀设置有排风口，所述隔热真空节能系统包括多个均匀分布在所述炉体侧壁上的隔热模块和伸缩机构，每个所述隔热模块与伸缩机构连接，并且所述隔热模块设置在炉体内侧，所述伸缩机构设置在炉体侧壁上，每个所述伸缩机构还分别连接有伺服电动机，所述隔热模块包括模盒和模块，所述模盒固定在炉体内壁，所述模块在模盒上左右移动，并且一端与伸缩机构连接。本发明的海绵钛、海绵锆节能反应炉，强制通风系统设置环形集风带和排风环形集风带，使得进风和出风在变频风机的动力下十分顺畅，隔热真空节能系统阻止了还原反应时强制通风系统冷却时带走中下部不需要降温的地方的热量，避免中下部加热元件连续加热，大大降低了电耗。

作为本发明的进一步改进，在每个所述进风口上均安装有进风支管，在每个所述排风口上均安装有排风支管，在所述集风管道外侧设置有保温层，在所述集风管道上设置有电动阀门。进风支管和排风支管有加固和导向的作用。

作为本发明的优选技术方案，所述模盒为U型，模盒的U型底部固定在炉体内壁，模块在模盒的U型平行支臂上左右移动。

作为本发明的进一步改进，在每个所述伺服电动机和伸缩机构外侧还设置有密封箱，所述密封箱密封固定在炉体外侧，在所述密封箱的底部设置有伺服电动机的接线输入端和接线输出端。密封箱提高了整个结构的密封性能，进一步降低了能耗。