一種強制冷卻式還原蒸餾爐及其製作方法
2023-10-16 23:59:54 2
專利名稱：一種強制冷卻式還原蒸餾爐及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於生產海綿鈦的強制冷卻式還原蒸餾爐及其製作方法，屬於還原蒸餾 爐製作技術領域。
背景技術：
目前，海綿鈦生產工藝要求利用Mg液將TiCU中的Ti還原出來，要求反應面溫度低於 IOO(TC。這個反應是在由還原蒸餾爐和還原蒸餾罐組成的還原蒸餾器中完成的，而溫度的調 節則需要利用還原蒸餾罐外圍的還原蒸餾爐來實現。由於該還原反應是放熱反應，反應面溫 度很容易過熱，因而還原蒸餾爐要考慮對該處的還原蒸餾罐進行冷卻。現有技術中採用空氣 自然冷卻的方式對還原蒸餾罐進行冷卻，即在還原蒸餾爐上反應段位置留設若干進氣口和出 氣口，將進氣口在下，出氣口在上，利用熱煙氣的煙囪效應進行自然冷卻。這種結構的缺陷 是1)冷卻空氣採用自然冷卻方式，冷卻效果不好，常常發生過熱現象，使還原蒸餾罐壁 出現較多的爬壁鈦，影響產品質量；2)冷卻空氣是從還原蒸餾罐中部位置進入，向上到還 原蒸餾罐中上部位置排出，氣流組織不合理， 一方面是被加熱後高溫空氣直接排放造成熱量 浪費，另一方面是還原蒸餾罐下部等較冷位置還需要電加熱來保溫；3)由於還原反應是在 兩種液體的界面進行，隨著反應的進行，該反應面是逐漸上升的，因而要求反應段布置的電 加熱器分割儘量細緻，以適應溫度變化要求，但現有技術加熱控制一般都比較粗略，對加熱 電熱絲不進行分組，因此其加熱效果並不理想；4)由於出氣口數量較多，需要佔據一定的 空間位置，而且進出氣口之間距離又不能過短，使得進氣口的布置和層數受到限制，不利於 分段進氣冷卻；5)爐內抽真空管一般布置在爐子中部，這使該裝置工作環境惡劣，又導致 大量熱量的流失。顯然，現有的還原蒸餾爐不夠理想。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單、冷卻效果好、熱效率和電熱能利用率高、使用性 能穩定、並能使產品質量和產能得到保證的強制冷卻式還原蒸餾爐及其製作方法，從而克服 現有技術的不足。
本發明是這樣實現的本發明的一種強制冷卻式還原蒸餾爐的製作方法為，在製作用於 支撐和加熱還原蒸餾罐的還原蒸餾爐時，將還原蒸餾爐的出氣口以及抽真空用的抽真空口都 設置在還原蒸餾爐的爐膛底部，將與還原蒸餾爐的爐膛內相通的進氣口設置在還原蒸餾爐的
上部，並在與出氣口連接的出氣管上設置引風機，通過引風機的強制引風作用，使冷卻風從 還原蒸餾爐的爐膛上部流向下部，以對裝在還原蒸餾爐上的還原蒸餾罐進行強制冷卻。
採用本發明的方法製作的強制冷卻式還原蒸餾爐的具體結構為它包括爐殼，在爐殼內 設有組成爐膛的爐側內襯、爐底內襯和爐底澆注料塊，在爐側內襯的側壁上裝有加熱電阻絲 ，在爐膛的底部設有出氣口和抽真空口，並且在出氣口上安裝有出氣管、在抽真空口上安裝 有抽真空管，在爐膛的上部設有至少一層在同一水平高度的進氣口，每層進氣口均勻分布在 爐膛周圍，在每個進氣口上都安裝有進氣管，在每個進氣管的埠和抽真空管的埠都連接 有可拆卸的密封蓋板，在出氣管上連接有引風機。
一般情況下，在爐膛的上部設有2 5層在不同水平高度上的進氣口，在同一水平高度 的進氣口的數量為2 8個，並且均勻分布在爐膛周圍，在每個進氣口上都安裝有進氣管。
可將出氣口設在爐膛底部爐底澆注料塊的中部位置上，並在出氣口上連接有與外界相通 的出氣管。
在使用時，為了防止裝在還原蒸餾爐內的還原蒸餾罐接觸到電阻絲，可在爐側內襯上設 有高出電阻絲表面的擋罐磚。
為了加熱控制方便，可將設在爐側內襯側壁上的電阻絲按3 15組從上到下均勻排列分 布，並將每組電阻絲分別單獨與電源連接控制。
由於採用了上述技術方案，本發明通過引風機將冷空氣從還原蒸餾爐的上部引入，並使 其從下部流出，這樣能夠有效地對還原蒸餾罐上部的反應面進行冷卻，而經過熱交換後的冷 卻風變成熱風流到還原蒸餾罐的下面部分，這樣即有利於對還原蒸餾罐下部的加熱和保溫。 因此，本發明與現有技術相比，本發明不僅具有冷卻效果好、冷卻效率高的優點，而且還具 有施工簡單、操作方便迅速、使用性能穩定、使用壽命較長、能使產品質量和產能得到保證 、電熱能利用率高和運行及維護成本低等優點。
圖l為本發明的結構示意圖。
在附圖1中爐側內襯2中的爐膛內虛線輪廓部分所表示的是被加熱的還原蒸餾罐。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但不作為對本發明的限制。
具體實施例方式在製作用於支撐和加熱還原蒸餾罐的還原蒸餾爐時，採用本發明的強
製冷卻式還原蒸餾爐的製作方法進行實施，即將還原蒸餾爐的出氣口以及抽真空用的抽真空 口都設置在還原蒸餾爐的爐膛底部，將與還原蒸餾爐的爐膛內相通的進氣口設置在還原蒸餾
爐的上部，並在與出氣口連接的出氣管上設置引風機，通過引風機的強制引風作用，使冷卻 風從還原蒸餾爐的爐膛上部流向下部，以對裝在還原蒸餾爐上的還原蒸餾罐進行強制冷卻。
具體製作時，按本發明的強制冷卻式還原蒸餾爐的技術方案進行製作，製作時，在現有 的還原蒸餾爐基礎上進行改進，即它包括爐殼l，在爐殼l內按現有的方式製作出組成爐膛的 爐側內襯2、爐底內襯6和爐底澆注料塊7，並在爐側內襯2的側壁上按3 15組從上到下均勻 排列分布安裝上加熱電阻絲4，並將每組電阻絲4分別單獨與電源連接控制，使同一組內的電 阻絲4同時開閉，這樣方便於溫度控制；在爐膛的底部設置出氣口和抽真空口，並在出氣口 上安裝上出氣管8、在抽真空口上安裝上抽真空管5，將抽真空管5設置在爐子爐膛的底部， 其溫度較低，工作環境較好，在蒸餾階段當還原蒸餾罐內處於高真空時，將爐內抽成真空， 這樣可以減輕還原蒸餾罐體內外壓差，從而達到保護還原蒸餾罐的目的；為了達到更好的強 製冷卻效果，可將出氣口設在爐膛底部爐底澆注料塊7的中部位置上，並在出氣口上連接上 與外界相通的出氣管8;在爐膛的上部設置至少一層在同一水平高度的進氣口，使每層進氣 口均勻分布在爐膛周圍，並在每個進氣口上都安裝上進氣管IO， 一般情況下，可在爐膛的上 部設置2 5層在不同水平高度上的進氣口，並將在同一水平高度的進氣口的數量控制在2 8個範圍，使每層進氣口均勻分布在爐膛周圍，然後在每個進氣口上都安裝上進氣管10;在 每個進氣管10的埠和抽真空管5的埠都連接上可拆卸的密封蓋板，當需要還原蒸餾爐進 行冷卻工作時，可將每個進氣管10上的密封蓋板拆卸開，當需要還原蒸餾爐進行加熱工作時 ，可將每個進氣管10上的密封蓋板再安裝上，在進行冷卻工作的時候，必須在出氣管8上連 接上引風機9，當不需要進行冷卻工作時，可將引風機9拆下，並將出氣管8的管口採用法蘭 密封的方式將其密封住即可。為了防止裝在還原蒸餾爐內的還原蒸餾罐接觸到電阻絲4，制 作時，可在爐側內襯上製作出2 5圈高於電阻絲4表面的擋罐磚3。在安裝電阻絲4時，也可 將電阻絲4在反應段位置即兩圈擋罐磚3之間分為5組控制，每組3根電阻絲4，在爐頂段設一 組控制，每組3根電阻絲4，在爐下部設3組控制，每組6根電阻絲4，所有電阻絲4均可採用3 相星型接法。
使用時，在還原階段，當對還原蒸餾罐反應面進行冷卻時，首先開啟反應面處的那一層 進氣管IO，冷空氣該層周向均勻進入，直接衝刷罐壁，帶走還原反應放熱，同時冷空氣被急 劇加熱成為高溫氣體，然後順罐壁向下，與還原蒸餾罐其餘部分進行熱交換，空氣溫度逐漸 降低，最後經爐底澆注料塊7中的通道進入出氣管8，由引風機9排出爐外；隨著反應面向上 移動，打開上一層進氣管IO，關閉前一層進氣管IO，繼續對反應面進行冷卻；如果還原蒸餾 罐某處溫度未達到設定溫度，可通過啟動該處的電阻絲4加熱來提高。在蒸餾階段，拆除引風機9，關閉並密封好出氣管8和所有的進氣管10，以便抽真空管5 運作。
權利要求
1.一種強制冷卻式還原蒸餾爐的製作方法，其特徵在於在製作用於支撐和加熱還原蒸餾罐的還原蒸餾爐時，將還原蒸餾爐的出氣口以及抽真空用的抽真空口都設置在還原蒸餾爐的爐膛底部，將與還原蒸餾爐的爐膛內相通的進氣口設置在還原蒸餾爐的上部，並在與出氣口連接的出氣管上設置引風機，通過引風機的強制引風作用，使冷卻風從還原蒸餾爐的爐膛上部流向下部，以對裝在還原蒸餾爐上的還原蒸餾罐進行強制冷卻。
2.一種強制冷卻式還原蒸餾爐，包括爐殼(1)，在爐殼(1)內設 有組成爐膛的爐側內襯(2)、爐底內襯(6)和爐底澆注料塊(7)，在爐側內襯(2)的側 壁上裝有加熱電阻絲(4)，其特徵在於在爐膛的底部設有出氣口和抽真空口，並且在出 氣口上安裝有出氣管(8)、在抽真空口上安裝有抽真空管(5)，在爐膛的上部設有至少一 層在同一水平高度的進氣口，每層進氣口均勻分布在爐膛周圍，在每個進氣口上都安裝有進 氣管(10)，在每個進氣管(10)的埠和抽真空管(5)的埠都連接有可拆卸的密封蓋 板，在出氣管(8)上連接有引風機(9)。
3.根據權利要求2所述的強制冷卻式還原蒸餾爐，其特徵在於在爐 膛的上部設有2 5層在不同水平高度上的進氣口，在同一水平高度的進氣口的數量為2 8 個，並且均勻分布在爐膛周圍，在每個進氣口上都安裝有進氣管(10)。
4.根據權利要求2所述的強制冷卻式還原蒸餾爐，其特徵在於出氣 口設在爐膛底部爐底澆注料塊(7)的中部位置上，並在出氣口上連接有與外界相通的出氣 管(8)。
5.根據權利要求2所述的強制冷卻式還原蒸餾爐，其特徵在於在爐 側內襯(2)上設有高出電阻絲(4)表面的擋罐磚(3)。
6.根據權利要求2所述的強制冷卻式還原蒸餾爐，其特徵在於設在 爐側內襯(2)側壁上的電阻絲(4)按3 15組從上到下均勻排列分布，每組電阻絲(4)分 別單獨與電源連接控制。
全文摘要
本發明公開了一種強制冷卻式還原蒸餾爐及其製作方法，它將還原蒸餾爐的出氣口以及抽真空用的抽真空口都設置在還原蒸餾爐的爐膛底部，將與還原蒸餾爐的爐膛內相通的進氣口設置在還原蒸餾爐的上部，並在與出氣口連接的出氣管上設置引風機，通過引風機的強制引風作用，使冷卻風從還原蒸餾爐的爐膛上部流向下部，以對裝在還原蒸餾爐上的還原蒸餾罐進行強制冷卻。本發明通過引風機將冷空氣從還原蒸餾爐的上部引入，並使其從下部流出，這樣能夠有效地對還原蒸餾罐上部的反應面進行冷卻，而經過熱交換後的冷卻風變成熱風流到還原蒸餾罐的下面部分，這樣即有利於對還原蒸餾罐下部的加熱和保溫。本發明具有冷卻效果好、冷卻效率高的優點。
文檔編號C22B34/12GK101358300SQ200810304650
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月25日 優先權日2008年9月25日
發明者寧 陳 申請人:貴陽鋁鎂設計研究院