[发明专利]四氯化钛制备海绵钛时提高反应速度及降低能耗的方法

摘要

本发明是四氯化钛制备海绵钛时提高反应速度及降低能耗的方法，该方法先对反应器和还原蒸馏炉的结构进行了相应改进使其成为改进反应器和改进还原蒸馏炉，改进还原蒸馏炉分为上加热区和下加热区，在石棉绳(8)充填圆凹槽与支撑钢箍(7)的空隙处形成封闭加热区，这样就使得上加热区和封闭加热区不产生对流现象，导致上加热区从进风管(5)输送过来的冷空气进入不到封闭加热区内，而封闭加热区内产生的热量也不会被出风管(6)所吸走，从而减少了封闭加热区内的热量损失，不但加快了改进反应器内四氯化钛的还原反应速度，而且降低了下加热区内数组电阻丝(4)的电能消耗，同时也有利于改进反应器内下部的氯化镁始终处于液态并能顺利被排出。

主权项

一种四氯化钛制备海绵钛时提高反应速度及降低能耗的方法，该方法涉及到反应器和还原蒸馏炉，反应器上端敞开而其下端呈U型封闭，设定反应器的总高为H，设定反应器的外径为D，还原蒸馏炉包含U型炉壳、耐火砖、电阻丝、进风管以及出风管，U型炉壳的上端自上而下分别配置有出风管、进风管，U型炉壳内砌筑有耐火砖，耐火砖自上而下等间距配置有数组电阻丝，反应器放进还原蒸馏炉内与筒状耐火砖左右两侧的间隙均为△d；该方法先对反应器和还原蒸馏炉的结构进行了相应改进，在四氯化钛制备海绵钛工艺条件不变的情况下通过改进的反应器和还原蒸馏炉能够提高其还原反应速度并降低了还原蒸馏炉的电能消耗；其特征是：在反应器(2)的外壁H/2处补焊整圈具有Γ型直角状的支撑钢箍(7)，支撑钢箍(7)沿反应器(2)总高方向的高度为ｈ，支撑钢箍(7)的外径D１＞D+2△d，将补焊支撑钢箍(7)的反应器(2)称其为改进反应器；将U型炉壳(1)内砌筑的筒状耐火砖(3)从近中部分为上加热区和下加热区，所述上加热区和所述下加热区形成倒凸圆筒状，所述上加热区的筒状耐火砖内径＞所述下加热区的筒状耐火砖内径，在所述上加热区的筒状耐火砖内壁上和所述下加热区内的筒状耐火砖内壁上分别自上而下等间距配置有数组电阻丝(4)，其中所述下加热区内的筒状耐火砖内壁与所述改进反应器左右两侧的间隙均保持为△d；在所述上加热区的U型炉壳(1)上端自上而下分别配置有出风管(6)、进风管(5)，耐火砖(3)围裹出风管(6)和进风管(5)，出风管(6)和进风管(5)伸进所述上加热区内；所述下加热区的上端水平面具有凸圆台，在所述凸圆台上配置有圆凹槽，所述圆凹槽的内径与所述D１匹配，所述圆凹槽的深度＝ｈ/3～ｈ/4；将增加所述上加热区、所述下加热区以及配置所述圆凹槽的还原蒸馏炉称其为改进还原蒸馏炉；将所述改进反应器通过支撑钢箍(7)放进所述改进还原蒸馏炉的所述圆凹槽内并使改进还原蒸馏炉的上端面与所述改进还原蒸馏炉的上端面相互平齐，将石棉绳(8)充填在所述圆凹槽与支撑钢箍(7)的空隙处能使所述下加热区形成封闭加热区，按四氯化钛制备海绵钛的工艺条件对数组电阻丝(4)进行加热，所述上加热区产生的热量通过进风管(5)或是出风管(6)来分别通风或是散热，由于所述圆凹槽、支撑钢箍(7)以及石棉绳(8)充填的共同作用使所述封闭加热区内的热量很少被扩散，这样就使得所述上加热区和所述封闭加热区不产生对流现象，导致所述上加热区从进风管(5)输送过来的冷空气进入不到所述封闭加热区内，而所述封闭加热区内产生的热量也不会被出风管(6)所吸走，从而减少了所述封闭加热区内的热量损失，热量损失的减少不但加快了所述改进反应器内四氯化钛的还原反应速度，而且降低了所述下加热区内数组电阻丝的电能消耗，同时也有利于所述改进反应器内下部的氯化镁始终处于液态并能顺利被排出所述改进反应器外。