一种用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉.pdf

本发明公开了一种用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，包括沸腾段(4)，沸腾段(4)通过过渡段(6)连接扩大段(7)沸腾段(4)下端有放渣口(10)，炉底密封罩(1)，炉底密封罩(1)中插入有通氯管(2)，炉底密封罩(1)和放渣口(10)之间隔设有氯气分布板(3)；沸腾段(4)一侧设置有加料管(5)；扩大段(7)上端设置有炉顶盖(8)，炉顶盖(8)上开设有出气口(9)。本发明保证沸腾氯化炉正常运行的同时，节省了沸腾氯化炉的投资和维修费用。氯气分布板在沸腾段的底部搁置，使沸腾氯化炉弹性好，易操作和控制，筛孔眼不堵料和氯气分布均匀。

1.  一种用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，整体具有圆柱型沸腾床钢结构外壳，包括沸腾段(4)，沸腾段(4)通过过渡段(6)连接扩大段(7)，其特征在于：在沸腾段(4)的下端开设有放渣口(10)，密封有炉底密封罩(1)，在炉底密封罩(1)中插入有通氯管(2)，在炉底密封罩(1)和放渣口(10)之间隔设有氯气分布板(3)；沸腾段(4)的一侧还设置有加料管(5)；所述的扩大段(7)的上端设置有炉顶盖(8)，在炉顶盖(8)上开设有出气口(9)。

2.  根据权利要求1所述的用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，其特征在于：所述的通氯管(2)的开口朝下。

3.  根据权利要求1所述的用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，其特征在于：所述的氯气分布板(3)为平筛板，开孔率为1.33％。

4.  根据权利要求3所述的用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，其特征在于：所述的氯气分布板(3)上的筛孔为下大上小的喇叭形。

5.  根据权利要求3或4所述的用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，其特征在于：所述的氯气分布板(3)采用水玻璃耐火混凝土或石墨制成。

6.  根据权利要求1所述的用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，其特征在于：所述的沸腾段(4)的高度H为沸腾段(4)直径的2-4倍。

7.  根据权利要求1或6所述的用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，其特征在于：所述的沸腾段(4)为钢外壳，内衬耐火材料，耐火材料的最外层为耐火耐酸混凝土捣固层；第二层为耐火粘土砖；第三层为电极糊熔铸层；第四层为耐火粘土砖；最里一层为磷酸盐混凝土预制块或高铝砖。

8.  根据权利要求1所述的用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，其特征在于：所述的扩大段(7)的内衬分为三层，最外层耐火耐酸混凝土捣固层；里面两层为粘土砖。

一种用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉
技术领域
本发明涉及一种用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，属于四氯化钛制备技术领域。
背景技术
四氯化钛是生产海绵钛和气相氧化法生产钛白粉的原料，它是在有炭存在下用氯气氯化富钛料制得的。目前国内在工业上生产四氯化钛的方法有熔盐氯化和沸腾氯化，所使用的富钛料均是高钛渣。由于高钛渣的粒度不均匀，大于75目的占21％，200目以下的占43％左右，为达到良好的沉降效果，对所使用的沸腾氯化炉采用沸腾段断面积：扩大段断面积＝1∶16的结构，炉子的投资费用和维修费用高。另外，目前也有金红石沸腾氯化试验成功的，但是发展刚刚起步，仍然存在很多不足之处，比如沸腾氯化炉结构复杂，制造繁琐等。这些问题均有待解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，该沸腾氯化炉投资费用和维修费用低，结构和制造简单。
本发明的技术方案：用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，整体具有圆柱型沸腾床钢结构外壳，包括沸腾段，沸腾段通过过渡段连接扩大段，保证沸腾氯化炉正常运行的同时，大大节省了沸腾氯化炉的投资费用和维修费用；在沸腾段的下端开设有放渣口，密封有炉底密封罩，在炉底密封罩中插入有通氯管，在炉底密封罩和放渣口之间隔设有氯气分布板，用于支撑物料，均匀分布氯气；沸腾段的一侧还设置有加料管；所述的扩大段的上端设置有炉顶盖，在炉顶盖上开设有出气口。
所述的通氯管的开口朝下，使得氯气向上能均匀进入氯气分布板。
所述的氯气分布板为平筛板，开孔率为1.33％。
所述的氯气分布板上的筛孔为下大上小的喇叭形，防止筛孔堵料。
所述的氯气分布板采用水玻璃耐火混凝土或石墨制成。
所述的沸腾段的高度H为沸腾段直径的2-4倍。
所述的沸腾段为钢外壳，内衬耐火材料，耐火材料的最外层为耐火耐酸混凝土捣固层；第二层为耐火粘土砖；第三层为电极糊熔铸层；第四层为耐火粘土砖；最里一层为磷酸盐混凝土预制块或高铝砖。
所述的扩大段的内衬分为三层，最外层耐火耐酸混凝土捣固层；里面两层为粘土砖。
本发明根据天然金红石粒子比较均匀的特点，以及根据沸腾氯化炉的热平衡，设置了合理的结构布置，使得沸腾段的段面积与扩大段的段面积之比缩小到1∶5.76，从而在保证沸腾氯化炉正常运行的同时，大大节省了沸腾氯化炉的投资费用和维修费用。另外，在沸腾段的底部搁置开有上小下大的筛孔的氯气分布板，并且采取合理的开孔率，使得沸腾氯化炉具有弹性好，易于操作和控制的优点，且使得筛孔眼不堵料和氯气分布均匀，配合通氯管的开口朝下，使得氯气向上能均匀进入氯气分布板。本发明还对扩大段和沸腾段采取了合理的内衬结构，进一步加强了该沸腾氯化炉对粒度为80-180目的天然金红石的氯化效果。本发明还具有制作简单的特点，可以广泛推广应用。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施例：该用天然金红石制取四氯化钛的沸腾氯化炉，整体具有圆柱型沸腾床钢结构外壳，结构如图1所示，包括沸腾段4，沸腾段4通过过渡段6连接扩大段7，沸腾段4的直径根据所需产能和沸腾氯化炉的单位面积产能来确定，其高度H为该直径的2-4倍，沸腾段4的段面积与扩大段7的断面积之比缩小到1∶5.76。在沸腾段4的下端开设有放渣口10，密封有炉底密封罩1，炉底密封罩1也叫氯气分布室，一是使氯气静压分布均匀，二是支撑氯气分布板3。在炉底密封罩1中插入有开口朝下的通氯管2，在炉底密封罩1和放渣口10之间隔设有氯气分布板3，该氯气分布板3为平筛板，开孔率为1.33％(普通氯气分布板开孔率采用0.8％-1％)，筛孔为下大上小的喇叭形，由水玻璃耐火混凝土或石墨制成；沸腾段4的一侧还设置有加料管5；在扩大段7的上端设置有炉顶盖8，在炉顶盖8上开设有出气口9。
其中，沸腾段4为钢外壳，内衬耐火材料，耐火材料的最外层为耐火耐酸混凝土捣固层；第二层为耐火粘土砖；第三层为电极糊熔铸层；第四层为耐火粘土砖；最里一层为磷酸盐混凝土预制块或高铝砖。
扩大段7的内衬分为三层，最外层耐火耐酸混凝土捣固层；里面两层为粘土砖。
该设备运行时，氯气从开口向下的通氯管2穿过炉底密封罩1，到达氯气分布板3，在氯气分布板3上筛孔进行均匀分布，进入沸腾段4，在沸腾段4一侧的加料管5进混合料，加入的混合料在沸腾段4内与氯气进行氯化反应，生成的混合气体(简称炉气)，经过渡段6进入扩大段7。在扩大段7内沉降分离后的炉气从炉顶盖8的出气口9进入收尘冷凝系统，进一步沉降分离粉尘和高沸点氯化物，冷凝四氯化钛气体为液体。沉降分离炉气随之带出的粉尘在扩大段7继续反应，或者沉降到沸腾段4，重新进行氯化反应，从而提高钛的实收率。未反应的物料称之为炉渣，定期由沸腾段4下段部分、氯气分布板3上方的放渣口10排出，以维持炉内正常反应。