[发明专利]用于低温氯化制取四氯化钛的一次反应炉

说明书

本发明公开了一种一次反应炉，尤其是涉及一种用于低温氯化制取四氯化钛的一次反应炉，属于冶金生产设备设计制造技术领域。提供一种反应温度易控制，能满足大型化、规模化生产工艺要求的用于低温氯化制取四氯化钛的一次反应炉。所述的一次反应炉包括流化床、返泥浆输送接口和反应炉本体，所述反应炉本体敞开的下端部通过所述的流化床封闭，所述的返泥浆输送接口布置在所述反应炉本体的中上部；低温氯化反应过程中，氯气通过所述的流化床从底部输入所述的反应炉本体中，调控所述反应炉本体内部反应温度的常温泥浆通过所述的返泥浆输送接口，在外部返泥浆系统的配合下从该反应炉本体的中上部输入所述的反应炉本体中。

技术领域

本发明涉及一种一次反应炉，尤其是涉及一种用于低温氯化制取四氯化钛的一次反应炉，属于冶金生产设备设计制造技术领域。

背景技术

我国的钒钛磁铁矿资源十分丰富，综合利用价值极高。低温选择性氯化制取四氯化钛工艺是某钢铁集团公司国内首创的提钛技术，其生产线、生产设备目前仅存在于该钢铁集团公司。高温碳化—低温选择性氯化工艺路线经济性好、工艺路线成熟，已经作为国内提钛产业的主要生产工艺。低温氯化炉作为氯化系统的核心设备，主要负责将合格粒度的碳化渣与氯气在低温条件下反应生成四氯化钛。目前，国内低温氯化炉除了在某国内钢铁集团公司内存，以及其下属企业提交的申请号为201810778511.4，发明名称为低温氯化炉的发明专利申请提供的相应技术方案外，均没有可供参考的结构。而上述存在的两种低温氯化炉不仅为直筒结构的单炉体反应炉，而且均是通过底部加料和排渣，在炉体的顶部也仅设置有一个排烟口。这种结构的低温氯化炉，在低温氯化过程中仅进行一次反应，反应不彻底；而且由于氯化反应为放热反应，从而使炉内温度极不容易控制，导致氯化率较低，约为60～75％。低温氯化炉要求炉内反应温度保持在400-600℃，最多不超过700℃，否则会使反应失效。再者，低温氯化反应过程中，炉体运行震动严重、炉体结构无法保证长时间连续运行、局部关键结构不满足功能要求等诸多缺陷。

随着产业规模的扩大，低温氯化提钛逐渐进入大型化、规模化生产，既要保证合格的氯化率，又能满足设备的使用要求，对低温氯化炉提出了新要求。采用现有单炉体，不仅无法保证碳化钛的平均氯化率达到85％，而且不能满足生产工艺要求、经济性也不高。同时，由于产能扩大，如果单纯的增大炉体直径，炉体底部加料的方式也不满足工艺要求，炉内的反应温度更加难以控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种反应温度易控制，能满足大型化、规模化生产工艺要求的用于低温氯化制取四氯化钛的一次反应炉。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于低温氯化制取四氯化钛的一次反应炉，所述的一次反应炉包括流化床、返泥浆输送接口和反应炉本体，所述反应炉本体敞开的下端部通过所述的流化床封闭，所述的返泥浆输送接口布置在所述反应炉本体的中上部；低温氯化反应过程中，氯气通过所述的流化床从底部输入所述的反应炉本体中，调控所述反应炉本体内部反应温度的泥浆通过所述的返泥浆输送接口，在外部返泥浆系统的配合下从该反应炉本体的中上部输入所述的反应炉本体中。

进一步的是，所述的一次反应炉还包括支撑稳定装置，所述的反应炉本体通过所述的支撑稳定装置支撑，并在氯化反应过程中通过该支撑稳定装置保持稳定。

上述方案的优选方式是，所述的支撑稳定装置包括环形主力支撑结构和弹性辅支撑结构，所述的反应炉本体通过所述的环形主力支撑结构支撑，氯化反应过程的所述反应炉本体通过所述的弹性辅支撑结构保持稳定，所述的弹性辅支撑结构以顶部支撑点为基准在其内部弹性件的配合下沿高度方向可自由伸缩。

进一步的是，所述的一次反应炉还包括测温孔系，所述的测温孔系沿高度方向顺序的布置在反应炉本体反应段的侧壁上；氯化反应过程中反应炉本体内部的反应温度通过插入所述测温孔系中的温度检测仪测定。