本技術(shù)涉及鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，屬于金屬冶煉設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、目前國(guó)內(nèi)鈦工業(yè)生產(chǎn)采用倒“u”(并聯(lián))型和“i”(串聯(lián))型還原蒸餾爐聯(lián)合法生產(chǎn)，其中還原蒸餾爐的規(guī)格及爐體運(yùn)行情況決定鈦產(chǎn)能及產(chǎn)品質(zhì)量?？藙跔柗ㄊ氢伖I(yè)生產(chǎn)的主流工藝方法，四氯化鈦還原過(guò)程是一個(gè)放熱反應(yīng)，為保證最佳的反應(yīng)溫度區(qū)間，防止海綿鈦過(guò)熱燒結(jié)，需要通入冷風(fēng)對(duì)還原區(qū)進(jìn)行降溫，待還原結(jié)束后轉(zhuǎn)為蒸餾過(guò)程，還原蒸餾爐升溫至約1000℃，將氯化鎂以及未反應(yīng)完的鎂液與海綿鈦進(jìn)行蒸餾分離。

2、針對(duì)于目前的還原蒸餾爐，直通風(fēng)管與爐內(nèi)高溫區(qū)連通，存在爐殼局部高溫變形；還原區(qū)電熱帶布置數(shù)量少，溫度分布不均；還原區(qū)與蒸餾區(qū)熱電偶僅能夠測(cè)量保溫層溫度，不能準(zhǔn)確測(cè)量還原區(qū)溫度，還原區(qū)過(guò)熱導(dǎo)致海綿鈦燒結(jié)，爬壁鈦增加；保溫層使用層疊結(jié)構(gòu)，安裝更換繁雜。存在爐體壽命短，電熱帶維護(hù)復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量低，生產(chǎn)成本高等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于，提供一種鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐。用于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案：鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，包括有爐殼，爐殼內(nèi)包覆固定有保溫隔熱模塊，保溫隔熱模塊表面安裝有電熱帶，電熱帶分為還原區(qū)電熱帶以及蒸餾區(qū)電熱帶，還原區(qū)電熱帶段對(duì)應(yīng)的爐殼外壁上設(shè)置多層環(huán)形風(fēng)道以及伸縮式熱電偶，多層環(huán)形風(fēng)道與爐內(nèi)通過(guò)陶瓷通風(fēng)管連通；所述電熱帶為分區(qū)獨(dú)立控制，還原區(qū)以及蒸餾區(qū)各設(shè)1種規(guī)格電熱帶；爐底處保溫隔熱模塊表面鋪砌隔熱耐火磚，爐底處保溫隔熱模塊厚度較爐側(cè)面保溫隔熱模塊厚度減薄50～100mm。

3、前述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐中，所述保溫隔熱模塊為整體方塊式結(jié)構(gòu)，耐溫900～1300℃。

4、前述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐中，所述電熱帶在還原區(qū)設(shè)置2個(gè)分區(qū)，在蒸餾區(qū)設(shè)置3～5區(qū)，其中陶瓷通風(fēng)管上、下方布置1～2條電熱帶。

5、前述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐中，所述蒸餾區(qū)的各區(qū)間均加裝一圈陶瓷防塵帽檐，整個(gè)蒸餾區(qū)加裝2～3層陶瓷防撞釘。

6、前述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐中，所述多層環(huán)形風(fēng)道為一體式結(jié)構(gòu)，其所在的還原區(qū)上層為進(jìn)風(fēng)口層，進(jìn)風(fēng)口層上、下設(shè)置2個(gè)進(jìn)風(fēng)口，還原區(qū)下層為出風(fēng)口層，進(jìn)風(fēng)口層設(shè)置1個(gè)進(jìn)風(fēng)口；2個(gè)進(jìn)風(fēng)口層之間，以及進(jìn)風(fēng)口層和出風(fēng)口層之間經(jīng)隔板隔開(kāi)。

7、前述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐中，所述陶瓷通風(fēng)管為“s”或“z”形，耐溫1000～1300℃，公稱直徑ф150～ф200mm，安裝數(shù)量15～20個(gè)，通風(fēng)管出風(fēng)口與爐中心軸線成5～30°夾角。

8、前述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐中，所述陶瓷通風(fēng)管在相鄰的進(jìn)風(fēng)口層與出風(fēng)口層呈鏡像布置，在2個(gè)進(jìn)風(fēng)口層間呈錯(cuò)位布置，夾角10～20°。

9、前述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐中，所述伸縮式熱電偶僅布置于還原區(qū)，伸縮長(zhǎng)度為50～250mm，安裝數(shù)量3～6個(gè)，軸向間隔200～400mm。

10、本實(shí)用新型的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

11、(1)通過(guò)對(duì)陶瓷通風(fēng)管優(yōu)化設(shè)計(jì)，陶瓷通風(fēng)管能夠減少爐芯高溫?zé)彷椛鋵?duì)爐殼的影響，同時(shí)通風(fēng)管出風(fēng)口與爐中心軸線呈一定角度，減少氣流垂直碰撞導(dǎo)致風(fēng)壓損失，減少氣體混流，增強(qiáng)換熱降溫；

12、(2)通過(guò)對(duì)電熱帶優(yōu)化設(shè)計(jì)，將電熱帶從傳統(tǒng)多種規(guī)格降低至2種，極大的減輕運(yùn)行及維護(hù)成本；同時(shí)對(duì)還原區(qū)電熱帶進(jìn)行重新排布，陶瓷通風(fēng)管上下方均安裝1～2條電熱帶，增強(qiáng)還原區(qū)溫度均勻度以及可控性；

13、(3)通過(guò)增設(shè)還原區(qū)伸縮式熱電偶，還原區(qū)反應(yīng)時(shí)伸至反應(yīng)釜外壁面，反應(yīng)釜出爐時(shí)先將熱電偶測(cè)溫頭縮短至保溫層界面，避免反應(yīng)釜裝出爐時(shí)被損壞，解決還原區(qū)無(wú)法直接測(cè)定反應(yīng)釜溫度的瓶頸，摒棄傳統(tǒng)反應(yīng)釜溫度只能通過(guò)保溫層溫度估算的方法。

14、本實(shí)用新型爐體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，多層環(huán)形風(fēng)道以及隔熱保溫層均采用模塊化設(shè)計(jì)；采用本實(shí)用新型還原蒸發(fā)爐能夠延長(zhǎng)爐殼使用壽命，通過(guò)提高溫度分布均勻度以及精準(zhǔn)可控性，提高產(chǎn)品合格率，為企業(yè)降本增效。

技術(shù)特征：

1.鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，其特征在于：包括有爐殼(1)，爐殼(1)內(nèi)包覆固定有保溫隔熱模塊(2)，保溫隔熱模塊(2)表面安裝有電熱帶(4)，電熱帶(4)分為還原區(qū)電熱帶以及蒸餾區(qū)電熱帶，還原區(qū)電熱帶段對(duì)應(yīng)的爐殼(1)外壁上設(shè)置多層環(huán)形風(fēng)道(5)以及伸縮式熱電偶(6)，多層環(huán)形風(fēng)道(5)與爐內(nèi)通過(guò)陶瓷通風(fēng)管(7)連通；所述電熱帶(4)為分區(qū)獨(dú)立控制，還原區(qū)以及蒸餾區(qū)各設(shè)1種規(guī)格電熱帶；爐底處保溫隔熱模塊(2)表面鋪砌隔熱耐火磚(3)，爐底處保溫隔熱模塊(2)厚度較爐側(cè)面保溫隔熱模塊(2)厚度減薄50～100mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述保溫隔熱模塊(2)為整體方塊式結(jié)構(gòu)，耐溫900～1300℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述電熱帶(4)在還原區(qū)設(shè)置2個(gè)分區(qū)，在蒸餾區(qū)設(shè)置3～5區(qū)，其中陶瓷通風(fēng)管(7)上、下方布置1～2條電熱帶。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述蒸餾區(qū)的各區(qū)間均加裝一圈陶瓷防塵帽檐，整個(gè)蒸餾區(qū)加裝2～3層陶瓷防撞釘。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述多層環(huán)形風(fēng)道(5)為一體式結(jié)構(gòu)，其所在的還原區(qū)上層為進(jìn)風(fēng)口層，進(jìn)風(fēng)口層上、下設(shè)置2個(gè)進(jìn)風(fēng)口，還原區(qū)下層為出風(fēng)口層，進(jìn)風(fēng)口層設(shè)置1個(gè)進(jìn)風(fēng)口；2個(gè)進(jìn)風(fēng)口層之間，以及進(jìn)風(fēng)口層和出風(fēng)口層之間經(jīng)隔板隔開(kāi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述陶瓷通風(fēng)管(7)為“s”或“z”形，耐溫1000～1300℃，公稱直徑ф150～ф200mm，安裝數(shù)量15～20個(gè)，通風(fēng)管出風(fēng)口與爐中心軸線成5～30°夾角。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述陶瓷通風(fēng)管(7)在相鄰的進(jìn)風(fēng)口層與出風(fēng)口層呈鏡像布置，在2個(gè)進(jìn)風(fēng)口層間呈錯(cuò)位布置，夾角10～20°。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述伸縮式熱電偶(6)僅布置于還原區(qū)，伸縮長(zhǎng)度為50～250mm，安裝數(shù)量3～6個(gè)，軸向間隔200～400mm。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種鈦工業(yè)生產(chǎn)用的還原蒸餾爐，包括有爐殼，爐殼內(nèi)包覆有保溫隔熱模塊，保溫隔熱模塊表面安裝有電熱帶，電熱帶分為還原區(qū)電熱帶以及蒸餾區(qū)電熱帶，還原區(qū)電熱帶段對(duì)應(yīng)的爐殼外壁上設(shè)置多層環(huán)形風(fēng)道以及伸縮式熱電偶，多層環(huán)形風(fēng)道與爐內(nèi)通過(guò)陶瓷通風(fēng)管連通。通過(guò)對(duì)陶瓷通風(fēng)管優(yōu)化設(shè)計(jì)，陶瓷通風(fēng)管可減少爐芯高溫?zé)彷椛鋵?duì)爐殼的影響，同時(shí)通風(fēng)管出風(fēng)口與爐中心軸線呈一定角度，減少氣流垂直碰撞導(dǎo)致風(fēng)壓損失，減少氣體混流，增強(qiáng)換熱降溫。本技術(shù)爐體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，多層環(huán)形風(fēng)道以及隔熱保溫層均采用模塊化設(shè)計(jì)；采用本還原蒸發(fā)爐能夠延長(zhǎng)爐殼使用壽命，通過(guò)提高溫度分布均勻度以及精準(zhǔn)可控性，提高產(chǎn)品合格率，為企業(yè)降本增效。

技術(shù)研發(fā)人員：楊德光,安建國(guó),陳杰,常妍妍,周杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240223
技術(shù)公布日：2024/10/21