[发明专利]测温孔砖及带测温装置的熔盐氯化炉

说明书

本发明涉及一种测温孔砖及带测温装置的熔盐氯化炉，属于钛冶金生产技术领域。测温孔砖，包括连接部(23)和采集部(24)，测温孔(21)沿连接部(23)端面设置并从采集部(24)侧壁延伸出；带测温装置的熔盐氯化炉，包括下锥形段(13)、上圆柱段(14)、固定座(3)、热电偶(4)和测温孔砖，固定座(3)穿过炉壁(15)与测温孔(21)密封连接，热电偶(4)穿入固定座(3)和测温孔(21)，采集部(24)砌筑在下锥形段(13)上，且测温孔(21)与上圆柱段(14)内部连通。通过测温孔砖的设置可及时读取炉内温度，延长了热电偶(4)寿命。解决现有直接测量熔盐温度造成热电偶(4)冲刷大、易损坏的问题。

技术领域

本发明涉及一种测温孔砖及带测温装置的熔盐氯化炉，属于钛冶金生产技术领域。

背景技术

工业上生产四氯化钛的工艺分为熔盐氯化和沸腾氯化，氯化是指在氯化炉内含钛物料在碳的作用下和氯气反应生成四氯化钛的过程，熔盐氯化是将富钛料和石油焦悬浮在熔盐主要由NaCl、MgCl₂、CaCl₂、FeCl₂、MnCl₂组成介质中与氯气反应制取TiCl₄的方法。反应过程中，氯气以较高流速通入熔盐时，给熔盐、钛渣、石油焦强烈混合创造了条件。熔盐反应的温度范围为700～800℃，钛渣、石油焦与氯气的反应属于放热反应，为将熔盐温度维持在控制范围内，需要向熔盐氯化炉内喷淋含四氯化钛的泥浆降温。熔盐温度的控制对熔盐氯化炉的稳定运行非常关键，而控制熔盐温度，首先要确保熔盐温度测量的准确性。熔盐氯化炉中工况环境非常复杂，700～800℃的熔盐中有固体物质钛渣、石油焦等、气体物质氯气、氯化氢、四氯化钛、CO₂等、液体物质NaCl、MgCl₂、CaCl₂、FeCl₂、MnCl₂等，而且熔盐流场也较为复杂。在这样的高温、腐蚀、流动环境下，直接测量熔盐温度是比较困难的，如果将热电偶穿过氯化炉炉墙与熔盐接触，热电偶很容易被流动的熔盐冲刷折断，最终被氯气完全腐蚀，热电偶使用寿命较短，重新更换热电偶的操作是繁琐且困难的。对此，部分单位将测量熔盐温度的热电偶安装在氯化炉的炉墙上，热电偶末端距离炉内熔盐1～2层耐火砖的长度，避免与熔盐直接接触，通过测量耐火砖的温度来间接控制熔盐温度，但这样测量得到的温度具有一定的滞后性，不能及时反映炉内熔盐温度的变化情况，熔盐温度的波动范围会很大，不利于四氯化钛产品质量的稳定控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是熔盐氯化炉间接测温温度滞后，直接测温热电偶易冲刷损坏且安装不便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：测温孔砖，包括连接部和采集部，采集部包括两平行设置的端面，连接部倾斜设置在采集部一平行端面上，连接部远离采集部的端面上设置测温孔，测温孔穿过连接部、采集部与连接部连接的平行端面再延伸至采集部侧壁。

其中，上述结构中所述采集部截面为倒直角梯形结构，连接部与采集部的下底面连接，且位于采集部的斜腰处。

其中，上述结构中所述测温孔为两个且间隔设置。

其中，上述结构中所述测温孔的轴线与采集部的平行端面的夹角为60～70°。

其中，上述结构中测温孔延伸至采集部侧壁处开设有梯形结构的开槽。

其中，上述结构中所述连接部和采集部一体成型，且连接部为矩形结构，连接部长边所在侧壁与采集部的斜腰所在侧壁重合共面。

带测温装置的熔盐氯化炉，包括连接的下锥形段和上圆柱段，还包括固定座、热电偶和上述任一所述的测温孔砖，所述采集部远离连接部的平行端面砌筑在下锥形段上端面上，且位于采集部侧壁上的测温孔开口与上圆柱段内部连通，固定座端部穿过炉壁卡入连接部侧壁上的测温孔内，热电偶穿入固定座和测温孔并与固定座密封连接。

其中，上述结构中所述固定座与炉壳之间的空隙内填充有浇注料。