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      一種鎂法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦霧化方法

      文檔序號:3251118閱讀:264來源:國知局
      專利名稱:一種鎂法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦霧化方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及海綿鈦生產(chǎn),具體而言涉及鎂法生產(chǎn)海綿鈦方法。
      背景技術(shù)
      在鎂法生產(chǎn)海綿鈦的過程中,需先由鈦礦物制得四氯化鈦,將其用金屬鎂還原,提純后制得海綿鈦。通常是將常溫下的四氯化鈦通過管道直接加入反應(yīng)器內(nèi)與金屬鎂接觸反應(yīng)。在反應(yīng)器容量較大的情況下,反應(yīng)器內(nèi)溫度高達800~920℃,四氯化鈦進入至反應(yīng)器中部,大部分四氯化鈦會氣化并與熔融的金屬鎂迅速反應(yīng),還原出鈦;但因四氯化鈦加入速度快,還有一部分液相的四氯化鈦未能氣化,就直接與反應(yīng)器中心部位的金屬鎂發(fā)生劇烈反應(yīng),造成該部位還原熱量集中,此部位海綿鈦因高溫而燒結(jié),帶來以下后果(1)還原結(jié)束、進行蒸餾提純時,燒結(jié)的海綿鈦結(jié)構(gòu)致密,殘存的金屬鎂和氯化鎂等雜質(zhì)難以除去,影響產(chǎn)品質(zhì)量;(2)燒結(jié)的海綿鈦結(jié)構(gòu)致密,難以破碎到產(chǎn)品指標規(guī)定的粒度;(3)用戶使用這種海綿鈦在真空電弧爐鈦錠加工時,難以制成電極,即使制成了電極,在熔煉時易斷裂、短路而燒壞坩堝,甚至發(fā)生爆炸事故。迄今為止,還沒有解決這一難題的方法問世。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的就在于提供一種鎂法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦霧化方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)器中心部位海綿鈦因高溫而燒結(jié)的難題。
      為解決這一難題,發(fā)明人對鎂法生產(chǎn)海綿鈦的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)特點和物料的物理化學(xué)性質(zhì)進行了研究和思考,經(jīng)過試驗,發(fā)明了將四氯化鈦霧化的方法,使還原反應(yīng)在反應(yīng)器內(nèi)較為均勻地進行。因此本發(fā)明的解決方案是在反應(yīng)器的四氯化鈦進口管的出口處安裝一個旋流式霧化噴頭,噴頭為圓柱形狀,內(nèi)部安裝有旋流葉片,出口設(shè)計為圓錐形,以提高氣流速度。從高位槽進入的液相四氯化鈦經(jīng)過噴頭的旋流葉片,就在噴頭內(nèi)形成高速旋轉(zhuǎn)的液流而霧化,微小霧滴呈實心圓錐或空心圓錐或其它形狀,再經(jīng)裝置的圓錐形出口高速甩出后形成微小霧滴,噴射到金屬鎂之上,進行還原反應(yīng)。
      上述噴頭直徑為20~100mm,長度為30~200mm,出口小孔直徑為4~10mm。
      本發(fā)明的鎂法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦霧化方法,克服了現(xiàn)有技術(shù)中液態(tài)四氯化鈦在反應(yīng)器中心部位與金屬鎂劇烈反應(yīng)、影響海綿鈦質(zhì)量的難題,四氯化鈦霧化后,反應(yīng)器內(nèi)的還原反應(yīng)均勻地進行,避免了原有技術(shù)的熱量聚積問題,從而保證了海綿鈦的產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明適用于采用鎂法生產(chǎn)海綿鈦的廠家。


      附圖1為本發(fā)明的四氯化鈦霧化工藝示意圖。
      圖中1為四氯化鈦進口管,2為霧化噴頭,3為反應(yīng)器,4為金屬鎂,5為四氯化鈦霧滴。
      附圖2為霧化噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。
      圖中6為噴頭壁,7為旋流葉片。
      具體實施例方式
      以下實施例可以更清楚的說明本發(fā)明。
      實施例在某海綿鈦生產(chǎn)廠,采用鎂法生產(chǎn)海綿鈦。反應(yīng)器3是一臺周邊裝有加熱設(shè)管的容器,其中的金屬鎂呈熔融態(tài)。如附圖1所示,在反應(yīng)器3的四氯化鈦進口管1的出口處安裝一個旋流式霧化噴頭2。噴頭2為圓柱形狀,其長度為150mm,直徑為60mm;噴頭壁2壁厚3mm,內(nèi)部安裝有旋流葉片7,出口為圓錐形,出口小孔直徑8mm。從高位槽進入的液相四氯化鈦經(jīng)過噴頭的旋流葉片7,就在噴頭2內(nèi)形成高速旋轉(zhuǎn)的液流而霧化,微小霧滴呈實心圓錐或空心圓錐,再經(jīng)裝置的圓錐形出口高速甩出后形成微小霧滴,噴射到金屬鎂之上,進行還原反應(yīng),產(chǎn)生海綿鈦和氯化鎂氣體。
      氯化鎂氣體被抽出,海綿鈦則送去進行蒸餾提純,除去雜質(zhì),再破碎,得到海綿鈦產(chǎn)品。
      權(quán)利要求
      1一種鎂法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦霧化方法,其特征在于在反應(yīng)器(3)的四氯化鈦進口管(1)的出口處安裝一個旋流式霧化噴頭(2),噴頭(2)為圓柱形狀,內(nèi)部安裝有旋流葉片(7),出口為圓錐形;從高位槽進入的液相四氯化鈦經(jīng)過噴頭的旋流葉片(7),在噴頭(2)內(nèi)形成高速旋轉(zhuǎn)的液流而霧化,微小霧滴呈實心圓錐或空心圓錐,再經(jīng)噴頭(2)的圓錐形出口高速甩出后形成微小霧滴,噴射到金屬鎂之上,進行還原反應(yīng)。
      2按照權(quán)利要求1所述的鎂法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦霧化方法,其特征在于所述噴頭直徑為20~100mm,長度為30~200mm,出口小孔直徑為4~10mm。
      全文摘要
      本發(fā)明公開了一種鎂法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦霧化方法,該方法是在反應(yīng)器(3)的四氯化鈦進口管(1)的出口處安裝一個旋流式霧化噴頭(2)。噴頭(2)為圓柱形狀,內(nèi)部安裝有旋流葉片(7),出口為圓錐形;從高位槽進入的液相四氯化鈦經(jīng)過噴頭的旋流葉片(7),在噴頭(2)內(nèi)形成高速旋轉(zhuǎn)的液流而霧化,微小霧滴呈實心圓錐或空心圓錐,再經(jīng)噴頭(2)的圓錐形出口高速甩出后形成微小霧滴,噴射到金屬鎂之上,進行還原反應(yīng)。本發(fā)明方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中液態(tài)四氯化鈦在反應(yīng)器中心部位與金屬鎂劇烈反應(yīng)、影響海綿鈦質(zhì)量的難題,四氯化鈦霧化后,反應(yīng)器內(nèi)的還原反應(yīng)均勻地進行,不會出現(xiàn)熱量聚積的狀況,從而保證了海綿鈦的產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明適用于采用鎂法生產(chǎn)海綿鈦的廠家。
      文檔編號C22B5/00GK1908209SQ20061005118
      公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
      發(fā)明者祝永紅, 謝遠方, 趙以容 申請人:遵義鈦業(yè)股份有限公司
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