急冷塔堵塞清理組件及其應用的制作方法

本發明涉及化工領域，具體地，涉及急冷塔堵塞清理組件及其應用，更具體地，涉及急冷塔堵塞清理組件、具有清理堵塞功能的急冷塔系統，以及清理權前述的急冷塔系統的堵塞的方法。

背景技術：

生產四氯化鈦的方法主要有沸騰氯化、熔鹽氯化、豎爐氯化三種方法，沸騰氯化法是現行生產四氯化鈦的主要方法，其次是熔鹽氯化，豎爐氯化法已經被淘汰。沸騰氯化法是采用細顆粒富鈦物料與固體碳質還原劑，在高溫，在氯氣流作用下呈流態化狀態，同時進行氯化反應制取四氯化鈦的方法。

在我國沸騰氯化法生產四氯化鈦的生產工藝還比較少，積累的經驗也比較少，在沸騰氯化法生產四氯化鈦的工藝過程中存在很多難題。為了保證氯化爐長時間穩定高負荷運行，保證急冷塔的通暢利于有效控制沸騰氯化爐的煙氣溫度，從而保證生產的連續穩定運行，提高四氯化鈦產量和質量起著至關重要的作用。因此，急冷塔堵塞的問題是沸騰氯化法生產四氯化鈦過程中急需解決的問題之一。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種急冷塔堵塞清理組件，適用于中空圓柱體結疤物的清理，清理后內表面光滑。

需要說明的是，本發明是基于發明人的下列工作而完成的：

經過沸騰氯化爐進行氯化反應之后，生成的四氯化鈦煙氣通過急冷塔噴淋降溫，同時去除返噴液中的釩，冷卻后的四氯化鈦煙氣進入后續冷凝系統，噴淋后冷卻下來的固體顆粒經過旋風收塵器進行收集后進入渣處理系統。在沸騰氯化法生產四氯化鈦過程中，由于物料中有鈣、鎂、硅、鐵等雜質元素，在進行噴淋冷卻過程中容易在急冷塔壁上結塊，難以除去，造成急冷塔堵塞。

針對沸騰氯化法生產四氯化鈦中，急冷塔堵塞的問題，發明人采用直徑與急冷塔的直徑相當，且帶有鉆頭的鉆機，對急冷塔堵塞物料進行清除。為了便于鉆機的運行，發明人設置了水平軌道和豎直軌道，使鉆機在水平軌道和豎直軌道上運行，便于徹底清理急冷塔內部的堵塞。同時，利用控制器控制轉機的運行，在清堵過程中通過控制鉆機的轉速和正反轉來實現結疤物的有效控制清理。

因而，根據本發明的一個方面，本發明提供了一種急冷塔堵塞清理組件。根據本發明的 實施例，該急冷塔堵塞清理組件包括：鉆臺，所述鉆臺具有鉆臺口；水平軌道，所述水平軌道設置在所述鉆臺上；豎直軌道，所述豎直軌道的一端與所述水平軌道相連，并可沿所述水平軌道移動；鉆機，所述鉆機具有鉆桿和鉆頭，所述鉆桿與所述豎直軌道相連，并且所述鉆桿沿所述豎直軌道運動；以及控制器，所述控制器與所述鉆機相連，用于控制所述鉆機的運行。

根據本發明實施例的急冷塔堵塞清理組件，可以有效的清理中空圓柱體內結疤物，尤其適用于工業中廣泛應用的并且內部堵塞難以清理的急冷塔，堵塞清理速度快，效率高，清理后急冷塔內表面光滑，清理效果好。

另外，根據本發明上述實施例的急冷塔堵塞清理組件還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的實施例，利用支架將所述豎直軌道固定在所述水平軌道上。

根據本發明的實施例，所述水平軌道的中心線與所述鉆臺口的中心線重合。

根據本發明的實施例，所述鉆機具有至少3圈不同直徑的圓形鉆頭。

根據本發明的實施例，所述控制器為高壓油泵。

根據本發明的另一方面，本發明提供了一種具有清理堵塞功能的急冷塔系統。根據本發明的實施例，該系統包括：急冷塔，所述急冷塔具有頂部進口；以及前述的急冷塔堵塞清理組件。

根據本發明實施例的具有清理堵塞功能的急冷塔系統，可以高效、快捷的進行急冷塔堵塞自清理，清理后急冷塔內表面光滑，有效地解決了急冷塔內部堵塞難以清理的問題，保證急冷塔的內部通暢，從而，有利于有效控制沸騰氯化爐的煙氣溫度，使氯化爐長時間穩定高負荷運行。

根據本發明的又一方面，本發明提供了一種清理前述的急冷塔系統的堵塞的方法，其特征在于，包括：(1)停止急冷塔進氣，并利用氮氣置換所述急冷塔內氣氛，以便降低所述急冷塔內一氧化碳濃度；(2)將鉆機的鉆頭經頂部進口伸入至所述急冷塔內，利用控制器控制鉆頭向下運行，以便使所述鉆頭到達所述急冷塔底部。

根據本發明實施例的清理急冷塔系統的堵塞的方法，可以高效、快捷的進行對急冷塔堵塞進行自清理，清理后急冷塔內表面光滑，有效地解決了急冷塔內部堵塞難以清理的問題，保證急冷塔的內部通暢，從而，有利于有效控制沸騰氯化爐的煙氣溫度，使氯化爐長時間穩定高負荷運行。

根據本發明的實施例，步驟(1)中，當所述急冷塔內的壓力為60-100千帕時，停止所述急冷塔進氣，且所述急冷塔內一氧化碳濃度不高于0.3體積％。

根據本發明的實施例，步驟(2)中，所述急冷塔內呈負壓狀態。

根據本發明的實施例，步驟(2)中，當所述鉆頭的運行阻力為100-150kg時，利用所述控制器控制所述鉆頭反向運行。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1顯示了根據本發明一個實施例的急冷塔堵塞清理組件的結構示意圖；

圖2顯示了根據本發明一個實施例的具有清理堵塞功能的急冷塔系統的結構示意圖；

圖3顯示了根據本發明一個實施例的具有清理堵塞功能的急冷塔系統的俯視圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明而不是要求本發明必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

需要說明的是，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。進一步地，在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種急冷塔堵塞清理組件。參考圖1-3，根據本發明的實施例，對該急冷塔堵塞清理組件進行解釋說明，該組件包括：鉆臺100、水平軌道200、豎直軌道300、鉆機400和控制器500。

根據本發明的實施例，鉆臺100具有鉆臺口110。鉆臺為軌道的固定和裝置的安裝提供平臺，鉆頭通過鉆臺口進入急冷塔進行清洗。

根據本發明的實施例，水平軌道200設置在所述鉆臺上。水平軌道使鉆機能夠在固定的位置上方(即急冷塔正上方)進行水平的左右移動，使鉆頭的中心線與急冷塔的中心線重合，實現鉆機對中。另外，在鉆機不使用的情況下，將鉆機沿水平軌道移動，把鉆機移動到急冷塔邊上，防止鉆機正對急冷塔頂部。

根據本發明的實施例，該急冷塔堵塞清理組件進一步包括：軌道平臺800，該軌道平臺800設置在水平軌道上。由于水平軌道間是中空的，操作人員不便進行操作，通過設置軌道平臺，為操作人員提供站立空間。

根據本發明的實施例，豎直軌道300的一端與水平軌道相連，并可沿水平軌道200移動。鉆機固定在豎直軌道上，豎直軌道沿水平軌道移動，使鉆頭的中心線與急冷塔的中心線重合，實現鉆機對中。另外，在鉆機不使用的情況下，將鉆機沿水平軌道移動，把鉆機移動到急冷塔邊上，防止鉆機正對急冷塔頂部。

根據本發明的實施例，鉆機400具有鉆桿410和鉆頭420，鉆桿410與豎直軌道300相 連，并且鉆桿410沿豎直軌道300運動。由此，利用豎直軌道的移動帶動鉆機移動，控制鉆機的作業位置。

根據本發明的實施例，控制器500與鉆機400相連，用于控制鉆機的運行。由此，鉆機在運行過程中會遇到相當大的阻力(例如100-150kg阻力)，此時，利用控制器調整鉆機的轉向，使鉆機進行反轉，當鉆機反轉后阻力會變小，此時調整鉆機正轉并緩慢往下運行，從而，順利清理堵塞，保證鉆機正常運行。

根據本發明的實施例，利用帶有鉆頭的鉆機，對急冷塔堵塞物料進行清除，可以高效、快捷地清除難以清理的急冷塔內部的結疤堵塞物。并設置了水平軌道和豎直軌道，使鉆機在水平軌道和豎直軌道上運行，便于徹底清理急冷塔內部的堵塞。同時，利用控制器控制轉機的運行，在清堵過程中通過控制鉆機的轉速和正反轉來實現結疤物的有效控制清理。由此，該急冷塔堵塞清理組件，可以有效的清理中空圓柱體內結疤物，尤其適用于工業中廣泛應用的并且內部堵塞難以清理的急冷塔，堵塞清理速度快，效率高，清理后急冷塔內表面光滑，清理效果好。

根據本發明的實施例，利用支架700將所述豎直軌道固定在所述水平軌道上。由此，利用支架進行固定，保證豎直軌道穩固地固定在水平軌道上，不發生傾斜。

根據本發明的實施例，水平軌道200為平行的兩條軌道，在水平軌道的兩段由與水平軌道垂直的固定件固定，使水平軌道固定在轉臺上，不易移動，同時防止豎直軌道在水平軌道上移動時出現脫軌。根據本發明的實施例，水平軌道200的中心線與鉆臺口110的中心線重合。換句話說，也就是鉆臺口的中心線與所要清理的塔的中心線是對中的，鉆機與水平軌道的中心線是對中的，從而，滿足鉆機中心線對中急冷塔的中心線根據本發明的實施例，鉆機400具有至少3圈不同直徑的圓形鉆頭420。由于急冷塔堵塞物較為堅硬，使用不同直徑的鉆頭，避免物料外圈的清理完后，內圈物料抵住鉆機無法繼續往下運行清理，因此，采用不同直徑的鉆頭，有利于堵塞物的清理。

根據本發明的實施例，鉆頭420具有至少4把鉆刀。由于堵塞物比較堅硬，刀頭越多清理越順暢，考慮到成本及實際清理情況，經發明人多次實驗，綜合評價，至少4把鉆刀才能滿足正常清理的要求。

根據本發明的實施例，鉆頭為合金鉆刀。由此，鉆頭的耐磨性好，避免清理堵塞物造成鉆頭損壞。

根據本發明的實施例，鉆刀的安裝方向相同。由此，鉆刀安裝方向為同向，使刀頭的作用力方向一致，堵塞物清理的速度快，效果好，清理效率更高。

根據本發明的實施例，鉆刀的安裝方向為順時針或逆時針。

根據本發明的實施例，所述鉆機的直徑與所述急冷塔的直徑的比例為0.95。由此，鉆機的型號與急冷塔相匹配，有利于高效、快速地清理堵塞。

根據本發明的實施例，所述鉆頭是由合金材料形成的。由此，鉆頭的耐磨性好，使用壽命長。

根據本發明的實施例，所述控制器為高壓油泵。由于堵塞物清理現場具有酸性腐蝕氣體 和大量粉塵，不利于使用其他形式的控制器安全、穩定地運行，并且其他控制器安裝也較為復雜，需要大功率的電機驅動，不便在鉆臺上進行操作和安裝。本發明采用高壓油泵作為控制器，采用液壓系統做功，實現鉆機左右上下運動，油用油管輸送，不容易受到環境污染；另外采用液壓的方式，設備占地面積小，安裝方便，產生的功率比較大，利于清理堵塞嚴重且堅硬的堵塞物。

根據本發明的另一方面，本發明提供了一種具有清理堵塞功能的急冷塔系統。參考圖2和3，根據本發明的實施例，對具有清理堵塞功能的急冷塔系統進行解釋說明，該系統包括：急冷塔600，該急冷塔600具有頂部進口；以及前述的急冷塔堵塞清理組件。

根據本發明實施例的具有清理堵塞功能的急冷塔系統，可以高效、快捷的進行急冷塔堵塞自清理，清理后急冷塔內表面光滑，有效地解決了急冷塔內部堵塞難以清理的問題，保證急冷塔的內部通暢，從而，有利于有效控制沸騰氯化爐的煙氣溫度，使氯化爐長時間穩定高負荷運行。

根據本發明的又一方面，本發明提供了一種清理前述的急冷塔系統的堵塞的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：

(1)停止急冷塔進氣，并利用氮氣置換所述急冷塔內氣氛，以便降低所述急冷塔內一氧化碳濃度；

(2)將鉆機的鉆頭經頂部進口伸入至所述急冷塔內，利用控制器控制鉆頭向下運行，以便使所述鉆頭到達所述急冷塔底部。

根據本發明實施例的清理急冷塔系統的堵塞的方法，可以高效、快捷的進行對急冷塔堵塞進行自清理，清理后急冷塔內表面光滑，有效地解決了急冷塔內部堵塞難以清理的問題，保證急冷塔的內部通暢，從而，有利于有效控制沸騰氯化爐的煙氣溫度，使氯化爐長時間穩定高負荷運行。

根據本發明的實施例，步驟(1)中，當所述急冷塔內的壓力為60-100千帕時，停止所述急冷塔進氣。由此，當塔內壓力高于100千帕或低于60千帕時，生產工藝無法正常運行，只有在此壓力值范圍內才滿足生產工藝的要求，保障清理工作順利進行。

根據本發明的實施例，步驟(1)中，急冷塔600內一氧化碳濃度不高于0.3體積％。由此，當塔內的一氧化碳濃度過高時，即高于0.3體積％，容易導致一氧化碳中毒。另外，一氧化碳濃度過高時在鉆機運行過程中會產生火花，可能會導致爆炸的危險。

根據本發明的實施例，步驟(2)中，急冷塔內呈負壓狀態。當爐內為正壓時，爐內的腐蝕性氣體、有毒有害氣體將從爐內噴出，容易導致安全事故發生，且一旦有大量氣體噴出，不利于現場操作鉆機。而急冷塔內呈負壓狀態，可以有效地避免急冷塔內氣體擴散。

根據本發明的實施例，步驟(2)中，當所述鉆頭的運行阻力為100-150kg時，利用所述控制器控制所述鉆頭反向運行。當阻力過大時，容易導致高壓油泵的壓力過高，容易導致設備損壞，油溫過高，效率變低，不利于清理，且當阻力過大時，也容易導致鉆機卡在塔內，因此當阻力達到100-150kg時，使鉆頭轉向，轉向后鉆頭的阻力減小，簡單、高效的降低了阻力，從而，降低油溫，有利于鉆機長時間連續運行。由此，通過改變鉆頭運行的方向，簡 單、高效的解決了急冷塔內部堵塞物堅硬難以清理的問題。

下面參考具體實施例，對本發明進行說明，需要說明的是，這些實施例僅僅是說明性的，而不能理解為對本發明的限制。

實施例1

在沸騰氯化法生產四氯化鈦過程中，由于物料中有鈣、鎂、硅、鐵等雜質元素，在進行噴淋冷卻過程中容易在急冷塔壁上結塊，難以除去。當氯化爐壓力升高且判斷為急冷塔堵塞導致時，氯化爐內壓力在0.8bar左右，此時停止氯化爐進料進氣，通氮氣置換氯化爐內的氣氛，保證氯化爐內一氧化碳濃度低于0.3％，拆除急冷塔內的噴頭，利用塔蓋搖手柄打開急冷塔頂部封蓋，利用操作平臺上的操作界面控制冷凝系統，保證氯化爐內壓力為微負壓狀態，此時，在操作界面啟動鉆機從急冷塔頂部往下鉆，并利用水平軌道和豎直軌道調節轉機的運行位置，使鉆頭可以清理急冷塔內各部位的堵塞，從而徹底清除急冷塔內的堵塞物。鉆機平穩緩慢的往下運行，當鉆機在運行過程中的阻力達到100-150kg時，利用高壓油泵調整鉆機鉆頭的轉向，使鉆頭進行反轉，當鉆頭反轉后，阻力會變小，此時調整鉆機正轉并緩慢往下運行，當鉆機根部貼于急冷塔底部時，急冷塔清理工作完成。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。