專利名稱：用于鎂熱法海綿鈦生產(chǎn)的四氯化鈦加料管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于鎂熱法海綿鈦生產(chǎn)的四氯化鈦加料管，屬于鎂熱法海綿鈦生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的生產(chǎn)海綿鈦的主要方法有鎂熱還原法(克勞爾法)和鈉還原法(亨特法)，而鎂熱還原法生產(chǎn)的海綿鈦占世界總產(chǎn)量的90%以上。鎂熱法生產(chǎn)海綿鈦還原過程中，力口入到反應(yīng)器內(nèi)的液態(tài)四氯化鈦在反應(yīng)器中心部位與液態(tài)的金屬鎂反生劇烈反應(yīng)，強烈的還原反應(yīng)產(chǎn)生的熱量聚集在反應(yīng)器中心，熱量不能及時傳遞，傳熱條件惡化，導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)部溫度過高，影響加料速度，而且由于反應(yīng)器內(nèi)部熱量不均勻，容易在局部高溫處形成硬心產(chǎn)品；另一方面，隨著反應(yīng)的進行，四氯化鈦與液鎂的接觸面積逐漸較小，傳質(zhì)條件惡化，影響 反應(yīng)的進行，產(chǎn)品的質(zhì)量也難以保證。因此，現(xiàn)有的鎂熱法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦加料管存在會使反應(yīng)器內(nèi)部傳熱條件和傳質(zhì)條件差，容易形成硬心產(chǎn)品等不足之處。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是在不改變加料量的前提下，通過一種可改變物料的加料速度的四氯化鈦加料管，來改變四氯化鈦對金屬熔池的沖擊效果，強化金屬反應(yīng)器內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)條件，均勻熔池內(nèi)部溫度，強化反應(yīng)釜散熱。為實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型的一種用于鎂熱法海綿鈦生產(chǎn)的四氯化鈦加料管，包括進料管口和出料管口，進料管口上接橡膠四氯化鈦加料管，出料管口下接海綿鈦反應(yīng)器的爐頂大蓋，其中，所述進料管口和出料管口之間設(shè)有一段改進的文丘里管，文丘里管的中部設(shè)有上粗下細的錐型管，錐型管上下兩端分別通過一截等徑管連接進料管口和出料管口。進一步的，上述的四氯化鈦加料管，其中，所述進料管口內(nèi)徑為12cm，所述出料管口的內(nèi)徑為10cm。更進一步的，上述的用于鎂熱法海綿鈦生產(chǎn)的四氯化鈦加料管，其中，所述錐型管的錐度為I :4. 75 I :5. 75。本實用新型的加料管中設(shè)有上粗下細的錐型管，由于管內(nèi)各處流量相同，內(nèi)徑小的部位速度高，通過錐型管的設(shè)計，從出料管口的下端流出的四氯化鈦的速度將高于從進料管口進入的四氯化鈦的速度，而加速后的四氯化鈦能夠?qū)Ψ磻?yīng)器內(nèi)部的液鎂產(chǎn)生的強烈沖擊，對液鎂熔池產(chǎn)生攪拌作用，從而增強熔池內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)，物質(zhì)循環(huán)加快能更好的均勻熔池內(nèi)的溫度，使熔池溫度分布更合理，加快熔池內(nèi)部傳熱，使熔池內(nèi)熱量及時的向外傳遞，加快系統(tǒng)的散熱，改善傳熱條件，防止形成硬心產(chǎn)品。而且，加壓后的液態(tài)四氯化鈦對熔池的攪拌，還能夠增加反應(yīng)物之間的接觸面積，改善傳質(zhì)條件。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，適于規(guī)?；瘧?yīng)用，值得推廣。在采用上下管口內(nèi)徑分別為12cm和IOcm時，在四氯化鈦加料量不變的前提下，四氯化鈦的加料速度能夠增加30%，這樣的加料速度是最理想的。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，值得推廣。

圖I是本實用新型的四氯化鈦加料管結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的四氯化鈦加料裝置示意圖。附圖標記說明I-進料管口，2-出料管口，3-文丘里管，4-錐型管、5-液鎂，6-反應(yīng)器，7-爐頂大蓋，8-橡膠四氯化鈦加料管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。先看圖I，本實用新型的一種用于鎂熱法海綿鈦生產(chǎn)的四氯化鈦加料管，包括進料·管口 I和出料管口 2，進料管口 I和出料管口 2之間設(shè)有一段改進的文丘里管3，文丘里管3的中部設(shè)有上粗下細的錐型管4，錐型管4上下兩端分別通過一截等徑管連接進料管口 I和出料管口 2。液態(tài)的四氯化鈦流過本實用新型的加料管時，由于錐型管4進口端內(nèi)徑大于出口端內(nèi)徑，因此同樣流量的液態(tài)四氯化鈦在流出錐型管4時獲得了比流入錐型管4時更大的速度。本實用新型的實施方式看圖2，本實用新型的加料管的進料管口 I上接橡膠四氯化鈦加料管8，出料管口 2下接海綿鈦反應(yīng)器6的爐頂大蓋7，當(dāng)提高速度的液態(tài)四氯化鈦從爐頂大蓋7進入反應(yīng)器6內(nèi)部的時候，部分液態(tài)四氯化鈦因高溫迅速氣化，未氣化的高速的液態(tài)四氯化鈦將對反應(yīng)器6內(nèi)部液鎂5進行沖擊，沖擊造成的液態(tài)波從液態(tài)四氯化鈦與液鎂5的接觸點迅速向周圍傳播，在這個過程對整個反應(yīng)器6內(nèi)的液鎂5進行均勻攪動。這樣的均勻攪動一方面改善了四氯化鈦與液鎂5之間的傳質(zhì)條件，更加利于反應(yīng)的進行，同時攪動作用加快了反應(yīng)器6內(nèi)部的散熱，避免形成硬心產(chǎn)品，確保海綿鈦產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)實踐，當(dāng)進料管口 I內(nèi)徑為12cm，出料管口 2的內(nèi)徑為IOcm時，液態(tài)四氯化鈦的加料速度將能提高30%，這樣的速度最利于反應(yīng)的進行以及散熱。在這種情況下，錐型管4按照錐度為I :4. 75 I :5. 75設(shè)計。當(dāng)然，以上只是本實用新型的具體應(yīng)用范例，本實用新型還有其他的實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型所要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于鎂熱法海綿鈦生產(chǎn)的四氯化鈦加料管，包括進料管口(I)和出料管口(2)，進料管口(I)上接橡膠四氯化鈦加料管(8)，出料管口(2)下接海綿鈦反應(yīng)器(6)的爐頂大蓋(7)，其特征在于所述進料管口(I)和出料管口(2)之間設(shè)有一段改進的文丘里管(3)，文丘里管(3 )的中部設(shè)有上粗下細的錐型管(4 )，錐型管(4 )上下兩端分別通過一截等徑管連接進料管口(I)和出料管口(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四氯化鈦加料管，其特征在于所述進料管口(I)內(nèi)徑為12cm，所述出料管口(2)的內(nèi)徑為10cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鎂熱法海綿鈦生產(chǎn)的四氯化鈦加料管，其特征在于所述錐型管(4)的錐度為I :4. 75 I :5. 75。
專利摘要本實用新型公開了一種用于鎂熱法海綿鈦生產(chǎn)的四氯化鈦加料管，這種加料管中部設(shè)有上粗下細的錐型管，通過錐型管的設(shè)計，從出料管口的下端流出的四氯化鈦得到加速，加速后的液態(tài)四氯化鈦對反應(yīng)器內(nèi)部的液鎂產(chǎn)生的強烈沖擊，對液鎂熔池產(chǎn)生攪拌作用，從而增強熔池內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)，而物質(zhì)循環(huán)加快能更好的均勻熔池內(nèi)的溫度，使熔池溫度分布更合理，加快熔池內(nèi)部傳熱，使熔池內(nèi)熱量及時的向外傳遞，加快系統(tǒng)的散熱，改善傳熱條件。加速后的液態(tài)四氯化鈦對熔池的攪拌，還能夠增加反應(yīng)物之間的接觸面積，改善傳質(zhì)條件。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，值得推廣。
文檔編號F27D3/14GK202705438SQ20122042223
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者吳復(fù)忠, 張履國, 金會心, 趙以容, 王文豪, 蔡增新, 沈俊宇 申請人:貴州大學(xué)