專利名稱：一種強制冷卻式還原蒸餾爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于生產海綿鈦的強制冷卻式還原蒸餾爐，屬于還原蒸餾爐
制作技術領域。
背景技術：
目前，海綿鈦生產工藝要求利用Mg液將TiCl4中的Ti還原出來，要求反應面溫度 低于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。由于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 中采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)冷卻空氣采用自然冷卻方式，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， 一方面是被加熱后高溫空氣直接 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)由于 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盡量細致，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，因此其加熱效果并不理想；4)由于出氣口數量較多，需 要占據一定的空間位置，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，不利于分段進氣冷卻；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。
實用新型內容本實用新型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、并能使產品質量和產能得到保證的強制冷卻式還原蒸餾爐，從而克服現 有技術的不足。 本實用新型是這樣構成的它包括爐殼，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 ，并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，在每個進氣管的端口和抽真空管的端口都連接有可拆卸的密封蓋板，在 出氣管上連接有引風機。 —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，并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，并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，并將每組電阻絲分別單獨與電源連接控制。 由于采用了上述技術方案，本實用新型通過引風機將冷空氣從還原蒸餾爐的上部 引入，并使其從下部流出，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 交換后的冷卻風變成熱風流到還原蒸餾罐的下面部分，這樣即有利于對還原蒸餾罐下部的 加熱和保溫。因此，本實用新型與現有技術相比，本實用新型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1為本實用新型的結構示意圖。 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。
具體實施方式下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但不作為對本實用新型的限 制。 本實用新型的實施例制作時，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1內按現有的方式制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，并在爐側內襯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，并將 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，這樣方便于溫度 控制；在爐膛的底部設置出氣口和抽真空口，并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于高真空時，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；為了達到更好的強制冷卻效果，可將出氣口設在爐 膛底部爐底澆注料塊7的中部位置上，并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，并在 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 ，并將在同一水平高度的進氣口的數量控制在2 8個范圍，使每層進氣口 均勻分布在爐膛周圍，然后在每個進氣口上都安裝上進氣管10 ;在每個進氣管10的端口和 抽真空管5的端口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，并將出氣管8的管口采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 內襯上制作出2 5圈高于電阻絲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均可采用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10，冷空氣該層周向均勻進入，直接沖刷罐壁，帶走還原反應放熱，同時冷空氣 被急劇加熱成為高溫氣體，然后順罐壁向下，與還原蒸餾罐其余部分進行熱交換，空氣溫度 逐漸降低，最后經爐底澆注料塊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，關閉并密封好出氣管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)，其特征在于在爐膛的底部設有出氣口和抽真空口，并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)的端口和抽真空管(5)的端口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)。
2. 根據權利要求1所述的強制冷卻式還原蒸餾爐，其特征在于在爐膛的上部設有 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，并且均 勻分布在爐膛周圍，在每個進氣口上都安裝有進氣管(10)。
3. 根據權利要求1所述的強制冷卻式還原蒸餾爐，其特征在于出氣口設在爐膛底部 爐底澆注料塊(7)的中部位置上，并在出氣口上連接有與外界相通的出氣管(8)。
4. 根據權利要求1所述的強制冷卻式還原蒸餾爐，其特征在于在爐側內襯(2)上設 有高出電阻絲(4)表面的擋罐磚(3)。
5. 根據權利要求1所述的強制冷卻式還原蒸餾爐，其特征在于設在爐側內襯(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。
專利摘要一種強制冷卻式還原蒸餾爐，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，并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，在每個進氣口上都安裝有進氣管，在每個進氣管的端口和抽真空管的端口都連接有可拆卸的密封蓋板，在出氣管上連接有引風機。本實用新型通過引風機將冷空氣從還原蒸餾爐的上部引入，并使其從下部流出，這樣能夠有效地對還原蒸餾罐上部的反應面進行冷卻，而經過熱交換后的冷卻風變成熱風流到還原蒸餾罐的下面部分，這樣即有利于對還原蒸餾罐下部的加熱和保溫。本實用新型具有冷卻效果好、冷卻效率高的優點。
文檔編號C22B5/04GK201476539SQ20092030644
公開日2010年5月19日 申請日期2009年7月20日 優先權日2009年7月20日
發明者陳寧 申請人:貴陽鋁鎂設計研究院