還原反應器以及該還原反應器的裝配方法
【專利摘要】本發明公開了一種還原反應器，包括反應器本體（1），還包括固定在反應器本體（1）底部的排料裝置（2），排料裝置（2）的頂部內設有用于阻斷反應器本體（1）內部的液體流入排料裝置（2）內部的限流裝置，且排料裝置（2）的頂部伸入反應器本體（1），以使限流裝置的位置置于反應器本體（1）內部。在本發明中，通過將排料裝置的頂部伸入反應器本體內部，以使得頂部內安裝的限流裝置位于反應器本體內部，從而保證了限流裝置所在位置的溫度，使得溶液不容易降低溫度，從而保證溶液不凝結而造成限流裝置的堵塞，保證了生產工作的正常進行。本發明還提供了一種還原反應器的裝配方法。
【專利說明】還原反應器以及該還原反應器的裝配方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及海綿鈦還原反應【技術領域】，具體地，涉及一種還原反應器以及該還原反應器的裝配方法。
【背景技術】
[0002]海綿鈦是鈦合金熔煉過程中的初級原料，目前海綿鈦生產企業全部采用鎂熱還原真空蒸餾法，該方法是利用液鎂還原精制四氯化鈦得到金屬鈦和氯化鎂，然后采用真空蒸餾的方法除去還原產物中過量的鎂和氯化鎂而得到海綿鈦狀的金屬鈦的過程。還原生產過程中需要頻繁排出還原反應器中的氯化鎂。目前氯化鎂采用上排和下排兩種方式。下排氯化鎂方式可以及時有效排出沉積在還原反應器底部的低價鈦等雜質，生產的海綿鈦質量較好，但傳統的下部排料裝置，其主要部件(頂針、內套管上部和密封面等)位于還原反應器的外部，暴露在外部環境中，因此導致排料裝置和氯化鎂溫度較低。氯化鎂粘度大，極易造成排料過程中排料閥的堵塞。另外若排料裝置發生輕微泄露時，緩慢流出的氯化鎂在頂針和溢流限位管之間集聚凝固，也會造成頂針卡死，排料裝置無法正常工作，不得不進行停爐冷卻更換排料閥操作，影響了正常生產，浪費了大量的人力和能源。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種還原反應器，用以改善氯化鎂在低溫環境中聚集凝固的現象。
[0004]為了實現上述目的，本發明提供一種還原反應器，包括反應器本體，還包括固定在所述反應器本體底部的排料裝置，所述排料裝置的頂部內設有用于阻斷所述反應器本體內部的液體流入所述排料裝置內部的限流裝置，且所述排料裝置的頂部伸入所述反應器本體，以使所述限流裝置的位置置于所述反應器本體內部。
[0005]優選地，所述排料裝置還包括外套管，所述限流裝置設置在所述外套管的內部，所述外套管的頂部伸入所述反應器本體內部。
[0006]優選地，所述限流裝置包括密封擋板、內套管和頂針，所述密封擋板固定在所述外套管的頂部，該密封擋板上形成有通孔，所述頂針的頂部形成錐形結構，中部形成密封面，底部與所述內套管的內壁固定，所述底部具有允許其上下兩側連通的結構，所述內套管套設在所述外套管內，所述頂針的頂部可隨所述內套管在所述外套管中位置的移動穿過所述通孔，并通過所述密封面封閉所述通孔，所述內套管的底部固定有底板，所述底板與所述外套管之間安裝有用于驅動所述內套管沿所述外套管內壁上下移動的驅動連接裝置。
[0007]優選地，所述內套管包括相互對接形成整體的第一段和第二段，所述頂針的底部在所述第一段與所述第二段對接的位置固定于所述第一段或所述第二段的端部內。
[0008]優選地，所述密封擋板的遠離所述內套管一側的端面上固定有帶圓孔的圓形鋼板，所述圓孔與所述通孔相對，所述圓形鋼板與所述外套管固定。
[0009] 優選地，所述通孔的側壁形成為由下而上徑向逐漸減小的第一錐度曲面，所述密封面形成為與所述第一錐度曲面相配合的第二錐度曲面。
[0010]優選地，所述限流裝置還包括固定在所述密封擋板下方且允許所述頂針穿過的溢流限位管。
[0011]優選地，所述頂針的底部設置有十字形結構的頂針頭錐并通過所述頂針頭錐的四個端部固定于所述內套管的內壁。
[0012]優選地，所述驅動連接裝置與所述外套管之間設有用于鎖定所述外套管與所述驅動連接裝置位置的帶扣。
[0013]優選地，所述外套管與設置在所述反應器本體底端的反應器連接法蘭固定。
[0014]本發明還提供了一種還原反應器的裝配方法，所述還原反應器包括反應器本體，還包括固定在所述反應器本體底部的排料裝置，所述排料裝置的頂部內設有用于阻斷所述反應器本體內部液體流入所述排料裝置內部的限流裝置，
[0015]將所述排料裝置的頂部伸入所述反應器本體并與所述反應器本體固定，以使所述限流裝置的位置置于所述反應器本體內部。
[0016]優選地，所述排料裝置包括外套管，所述方法包括:
[0017]S1、將所述限流裝置安裝在所述外套管的內部；以及
[0018]S2、將所述外套管的頂部伸入所述反應器本體內部，并與所述反應器本體固定。
[0019]優選地，所述限流裝置包括密封擋板、內套管和頂針，所述密封擋板上形成有通孔，所述頂針的頂部形成錐形結構，中部形成密封面，底部具有允許其上下兩側連通的結構，所述步驟SI包括:
[0020] S11、將所述密封擋板焊接在所述外套管的頂部；
[0021]S12、將所述頂針的底部與所述內套管的內壁焊接；
[0022]S13、將所述內套管套設在所述外套管內，以使所述頂針的頂部可隨所述內套管在所述外套管中位置的移動穿過所述通孔，并通過所述密封面封閉所述通孔；
[0023]S14、在所述內套管底部固定底板，在所述底板與所述外套管之間安裝用于驅動所述內套管沿所述外套管內壁上下移動的驅動連接裝置。
[0024]優選地，所述頂針的底部設置有頂針頭錐，所述步驟S12包括:
[0025]將所述內套管沿徑向切割為兩段，將所述頂針插入第一段或第二段的所述內套管中，將所述頂針頭錐與所述內套管的內壁焊接固定，將第二段所述內套管與所述第一段內套管軸向扣合后焊接固定。
[0026]優選地，所述步驟Sll還包括:在所述密封擋板上焊接固定溢流限位管，以及將帶圓孔的所述圓形鋼板焊接在所述密封擋板的一側端面上。
[0027]在本發明中，通過將排料裝置的頂部伸入反應器本體內部，以使得頂部內安裝的限流裝置位于反應器本體內部，從而保證了限流裝置所在位置的溫度，使得溶液不容易降低溫度，從而保證溶液不凝結而造成限流裝置的堵塞，保證了生產工作的正常進行。
[0028]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0030]圖1是本發明實施方式提供的還原反應器的結構示意圖；
[0031]圖2是本發明實施方式提供的排料裝置的結構示意圖。
[0032]附圖標記說明
[0033]I反應器本體11反應器連接法蘭
[0034]12筋板2排料裝置
[0035]21外套管22內套管
[0036]23圓形鋼板3密封擋板
[0037]31第一錐度曲面4頂針
[0038]41第二錐度曲面42頂針頭錐
[0039]5溢流限位管6底板
[0040]7驅動連接裝置71帶扣
[0041]8密封法蘭
【具體實施方式】
[0042]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0043] 如圖1所示，本發明提供一種還原反應器，包括反應器本體1，還包括固定在反應器本體I底部的排料裝置2，排料裝置2的頂部內設有用于阻斷反應器本體I內部的液體流入排料裝置2內部的限流裝置，且排料裝置2的頂部伸入反應器本體1，以使限流裝置的位置置于反應器本體I內部。
[0044]在現有技術中，通常將排料裝置2完全置于反應器本體I外部，限流裝置所在的位置也位于反應器本體I外部。由于反應器本體I外部直接接觸外界環境，會受到外界環境的溫度變化影響，使排料裝置2的溫度相對較低，這樣就會造成流入排料裝置2中的溶液溫度降低。溶液溫度的降低會造成溶液的凝結，凝結后的溶液會使排料裝置2的入口堵塞，造成溶液流通受阻，直接影響到生產工作的進行。在本發明中，設置排料裝置2的頂部伸入反應器本體I內部，同時使限流裝置的位置置于反應器本體I中，由于反應器本體I內部的溫度較高，可以保持溶液在通過限流裝置時不凝固，因此使得限流裝置不會被堵塞，保證了生產工作的順利進行。
[0045]具體地，排料裝置2還包括外套管21，限流裝置設置在外套管21的內部，外套管21的頂部伸入反應器本體I內部。限流裝置設置在外套管21內，外套管21焊接在反應器本體I上,頂部伸入反應器本體I中。
[0046]本發明的一個實施方式中列舉出限流裝置的一種具體結構:如圖2所示，限流裝置包括密封擋板3、內套管22和頂針4，密封擋板3固定在外套管21的頂部，該密封擋板3上形成有通孔，頂針4的頂部形成錐形結構，中部形成密封面，底部與內套管22的內壁固定，底部具有允許其上下兩側連通的結構，內套管22套設在外套管21內，頂針4的頂部可隨內套管22在外套管21中位置的移動穿過通孔，并通過密封面封閉通孔，內套管22的底部固定有底板6，底板6與外套管21之間安裝有用于驅動內套管22沿外套管21內壁上下移動的驅動連接裝置7。
[0047]密封擋板3與外套管21固定，頂針4通過密封面與密封擋板3配合以實現對反應器本體I內的溶液的封堵。頂針4直接與內套管22固定，通過內套管22在外套管21中位置的移動實現頂針4與密封擋板3的配合。在內套管22的底部設置底板6，通過在底板6與外套管21之間設置驅動裝置可以使內套管22在驅動裝置的驅動下相對外套管21上下移動位置。當然，也可以不使用驅動裝置，只要能夠實現內套管22相對外套管21移動位置即可。
[0048]進一步，為了使安裝頂針4后的內套管22的密封性更好，內套管22的結構可以是:內套管22包括相互對接形成整體的第一段和第二段，頂針4的底部在第一段與第二段對接的位置固定于第一段或第二段的端部內。將頂針4底部焊接在第一段或第二段內套管22中，之后再將兩段內套管22對接焊接，這樣形成的焊接結構密封性更好，不會出現滲漏現象，避免了溶液透過焊接縫隙流入到內套管22與外套管21之間的縫隙中，造成內套管22與外套管21的相互粘連。
[0049]為了使密封擋板3得到更好的保護，本發明的一個實施方式中列舉出:密封擋板3的遠離內套管22 —側的端面上固定有帶圓孔的圓形鋼板23，圓孔與通孔相對，圓形鋼板23與外套管21固定。通過圓形鋼板23覆蓋在密封擋板3外部，并與外套管21直接固定，使得密封擋板3的端面不直接接觸溶液，從而避免了溶液對密封擋板3的腐蝕，同時也增加了排料裝置2端部的強度，延長了使用壽命。
[0050]為了進一步增加頂針4與密封擋板3的密封性能，本發明的一個實施方式中列舉出:通孔的側壁形成為由下而上徑向逐漸減小的第一錐度曲面31，密封面形成為與第一錐度曲面31相配合的第二錐度曲面41。兩個錐度曲面的相互配合，使得頂針4的第二錐度曲面41伸入密封擋板3的第一錐度曲面31中時貼合更緊密，第一錐度曲面31伸入第二錐度曲面41的距離越大，二者配合越緊密，密封性越好。
[0051] 當然，為了使流入排料裝置2的溶液能夠按照一定軌跡行進，限流裝置還包括固定在密封擋板3下方且允許頂針4穿過的溢流限位管5。溢流限位管5對流入的溶液起到了一定的導向作用，使溶液能夠沿著直線流動，避免了噴濺造成溶液在內套管22的側壁上的粘連。
[0052]進一步，本發明提供一種頂針4與內套管22的固定方式，頂針4的底部設置有十字形結構的頂針頭錐42并通過頂針頭錐42的四個端部固定于內套管22的內壁。通過頂針頭錐42的十字結構的固定，使頂針4在內套管22中穩定固定，同時，溶液可以通過十字結構之間的縫隙通過，不會影響溶液的流量。
[0053]另外，為了使內套管22與外套管21在某種工作狀態下保持相對固定，在驅動連接裝置7與外套管21之間還可以設有用于鎖定外套管21與驅動連接裝置7位置的帶扣71。通過帶扣71使底板6上安裝的驅動連接裝置7與外套管21能夠相對鎖定位置，從而保持內套管22相對外套管21位置固定。例如，在不需要溶液從反應器本體I中流入排料裝置2時，將內套管22向上移動，使頂針4的第二錐度曲面41與密封擋板3的第一錐度曲面31緊密貼合，在此位置上，通過帶扣71將驅動連接裝置7與外套管21相對固定，從而保證了頂針4不會下滑，使第一錐度曲面31與第二錐度曲面41保持貼合狀態。
[0054]另外，本發明的一個實施方式中還列舉出:外套管21與設置在反應器本體I底端的反應器連接法蘭11固定。在反應器連接法蘭11與外套管21之間還可以設置筋板12，以加強對排料裝置2的固定。當然，為了在實驗時固定排料裝置2，還可以在外套管21上焊接密封法蘭8，通過密封法蘭8定位排料裝置2。
[0055]本發明還提供了一種還原反應器的裝配方法，還原反應器包括反應器本體1，還包括固定在反應器本體I底部的排料裝置2，排料裝置2的頂部內設有用于阻斷反應器本體I內部液體流入排料裝置2內部的限流裝置，
[0056]將排料裝置2的頂部伸入反應器本體I并與反應器本體I固定，以使限流裝置的位置置于反應器本體I內部。將限流裝置置于反應器本體I內部，可以使溶液在流過限流裝置時保持原有溫度，因此實現溶液不凝結，保證生產的順利進行。
[0057]具體地，排料裝置2包括外套管21，方法包括:
[0058]S1、將限流裝置安裝在外套管21的內部；以及
[0059]S2、將外套管21的頂部伸入反應器本體I內部，并與反應器本體I固定。將限流裝置設置在外套管21的頂部，以使外套管21在深入反應器本體I內部時，限流裝置位于反應器本體I的內部，從而保證溶液流入限流裝置時溫度不會降低。
[0060]具體地，限流裝置包括密封擋板3、內套管22和頂針4，密封擋板3上形成有通孔，頂針4的頂部形成錐形結構，中部形成密封面，底部具有允許其上下兩側連通的結構，步驟SI包括:
[0061]SI 1、將密封擋板3焊接在外套管21的頂部，目的是使密封擋板3與外套管21形成一體結構；
[0062]S12、將頂針4的底部與內套管22的內壁焊接，使頂針4與內套管22形成一體結構，從而在內套管22移動時，頂針4隨內套管22 —起移動；
[0063] S13、將內套管22套設在外套管21內，以使頂針4的頂部可隨內套管22在外套管21中位置的移動穿過通孔，并通過密封面封閉通孔；
[0064]S14、在內套管22底部固定底板6，在底板6與外套管21之間安裝用于驅動內套管22沿外套管21內壁上下移動的驅動連接裝置7，通過驅動裝置可以帶動內套管22相對外套管21移動位置，從而實現頂針4的密封面對通孔的封閉和開啟。
[0065]本發明的一個實施方式中列舉出了一種頂針4與外套管21的固定結構，頂針4的底部設置有頂針頭錐42，步驟S12包括:
[0066]將內套管22沿徑向切割為兩段，將頂針4插入第一段或第二段的內套管22中，將頂針頭錐42與內套管22的內壁焊接固定，將第二段內套管22與第一段內套管22軸向扣合后焊接固定。通過徑向切割內套管22，在將頂針4固定到內套管22內以后，將兩段內套管22對接焊接，形成的整體結構密封性能更好，避免了溶液從對接口處溢出的弊端，也避免了內套管22與外套管21的相互粘連。
[0067]進一步，步驟Sll還包括:在密封擋板3上焊接固定溢流限位管5，以及將帶圓孔的圓形鋼板23焊接在密封擋板3的一側端面上。在密封擋板3上焊接溢流限位管5可以引導流入排料裝置2的溶液按照限定方向流動，避免噴濺現象的發生。
[0068]在本發明中，通過將排料裝置2的頂部伸入反應器本體I內部，以使得頂部內安裝的限流裝置位于反應器本體I內部，從而保證了限流裝置所在位置的溫度，使得溶液不容易降低溫度，從而保證溶液不凝結而造成限流裝置的堵塞，保證了生產工作的正常進行。
[0069]以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
[0070]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0071] 此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【權利要求】
1.一種還原反應器，包括反應器本體(I )，其特征在于，還包括固定在所述反應器本體(I)底部的排料裝置(2)，所述排料裝置(2)的頂部內設有用于阻斷所述反應器本體(1)內部的液體流入所述排料裝置(2)內部的限流裝置，且所述排料裝置(2)的頂部伸入所述反應器本體(1)，以使所述限流裝置的位置置于所述反應器本體(1)內部。
2.根據權利要求1所述的還原反應器，其特征在于，所述排料裝置(2)還包括外套管(21)，所述限流裝置設置在所述外套管(21)的內部，所述外套管(21)的頂部伸入所述反應器本體(1)內部。
3.根據權利要求2所述的還原反應器，其特征在于，所述限流裝置包括密封擋板(3)、內套管(22)和頂針(4)，所述密封擋板(3)固定在所述外套管(21)的頂部，該密封擋板(3)上形成有通孔，所述頂針(4)的頂部形成錐形結構，中部形成密封面，底部與所述內套管(22)的內壁固定，所述底部具有允許其上下兩側連通的結構，所述內套管(22)套設在所述外套管(21)內，所述頂針(4)的頂部可隨所述內套管(22)在所述外套管(21)中位置的移動穿過所述通孔，并通過所述密封面封閉所述通孔，所述內套管(22)的底部固定有底板(6)，所述底板(6 )與所述外套管(21)之間安裝有用于驅動所述內套管(22 )沿所述外套管(21)內壁上下移動的驅動連接裝置(J)。
4.根據權利要求3所述的還原反應器，其特征在于，所述內套管(22)包括相互對接形成整體的第一段和第二段，所述頂針(4)的底部在所述第一段與所述第二段對接的位置固定于所述第一段或所述第二段的端部內。
5.根據權利要求3所述的還原反應器，其特征在于，所述密封擋板(3)的遠離所述內套管(22)—側的端面上固定有帶圓孔的圓形鋼板(23)，所述圓孔與所述通孔相對，所述圓形鋼板(23)與所述外套管(21)固定。
6.根據權利要求5所述的還原反應器，其特征在于，所述通孔的側壁形成為由下而上徑向逐漸減小的第一錐度曲面(31)，所述密封面形成為與所述第一錐度曲面(31)相配合的第二錐度曲面(41)。
7.根據權利要求3所述的還原反應器，其特征在于，所述限流裝置還包括固定在所述密封擋板(3)下方且允許所述頂針(4)穿過的溢流限位管(5)。
8.根據權利要求3-7中任意一項所述的還原反應器，其特征在于，所述頂針(4)的底部設置有十字形結構的頂針頭錐(42)并通過所述頂針頭錐(42)的四個端部固定于所述內套管(22)的內壁。
9.根據權利要求3所述的還原反應器，其特征在于，所述驅動連接裝置(7)與所述外套管(21)之間設有用于鎖定所述外套管(21)與所述驅動連接裝置(7)位置的帶扣(71)。
10.根據權利要求9所述的還原反應器，其特征在于，所述外套管(21)與設置在所述反應器本體(1)底端的反應器連接法蘭(11)固定。
11.一種還原反應器的裝配方法，所述還原反應器包括反應器本體(1)，還包括固定在所述反應器本體(1)底部的排料裝置(2 )，所述排料裝置(2 )的頂部內設有用于阻斷所述反應器本體(1)內部液體流入所述排料裝置(2)內部的限流裝置，其特征在于， 將所述排料裝置(2 )的頂部伸入所述反應器本體(1)并與所述反應器本體(1)固定，以使所述限流裝置的位置置于所述反應器本體(1)內部。
12.根據權利要求11所述的還原反應器的裝配方法，其特征在于，所述排料裝置(2)包括外套管(21),所述方法包括: S1、將所述限流裝置安裝在所述外套管(21)的內部；以及 S2、將所述外套管(21)的頂部伸入所述反應器本體(1)內部，并與所述反應器本體(1)固定。
13.根據權利要求12所述的還原反應器的裝配方法，其特征在于，所述限流裝置包括密封擋板(3)、內套管(22)和頂針(4)，所述密封擋板(3)上形成有通孔，所述頂針(4)的頂部形成錐形結構，中部形成密封面，底部具有允許其上下兩側連通的結構，所述步驟SI包括: S11、將所述密封擋板(3)焊接在所述外套管(21)的頂部； S12、將所述頂針(4)的底部與所述內套管(22)的內壁焊接； S13、將所述內套管(22)套設在所述外套管(21)內，以使所述頂針(4)的頂部可隨所述內套管(22)在所述外套管(21)中位置的移動穿過所述通孔，并通過所述密封面封閉所述通孔； S14、在所述內套管(22)底部固定底板(6)，在所述底板(6)與所述外套管(21)之間安裝用于驅動所述內套管(22)沿所述外套管(21)內壁上下移動的驅動連接裝置(7)。
14.根據權利要求13所述的還原反應器的裝配方法，其特征在于，所述頂針(4)的底部設置有頂針頭錐(42 )，所述步驟S12包括: 將所述內套管(22)沿徑向切割為兩段，將所述頂針(4)插入第一段或第二段的所述內套管(22 )中，將所述頂針頭錐(42 )與所述內套管(22 )的內壁焊接固定，將第二段所述內套管(22)與所述第一段內套管(22)軸向扣合后焊接固定。
15.根據權利要求14所述的還原反應器的裝配方法，其特征在于，所述步驟Sll還包括:在所述密封擋板(3)上焊接固定溢流限位管(5)，以及將帶圓孔的所述圓形鋼板(23)焊接在所述密封擋板(3)的一側端面上。
【文檔編號】C22B34/12GK104046797SQ201310666608
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】苗慶東, 李開華, 彭宏亮, 陳太榮, 程曉哲, 李亮, 張瑤 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司