提高氧化炉氧气预热效果的装置及其方法以及氧化反应器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115875983A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211582328.X(22)申请日2022.12.09(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人李冬勤陆平周艾然郭杰(74)专利代理机构北京连和连知识产权代理有限公司11278专利代理师杨帆马鹏林(51)Int.Cl.F27B17/00(2006.01)C01G23/08(2006.01)F27D7/02(2006.01)F27D99/00(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称提高氧化炉氧气预热效果的装置及其方法以及氧化反应器(57)摘要本发明涉及一种提高氧化炉氧气预热效果的装置，包括：加热室，其包括加热室前段、燃烧室和加热室后段；氧气环形通道，其设置在加热室前段内，氧气环形通道上设置有与水平轴线倾斜且与氧气环形通道的圆周相切的氧气入口；氧气扩口，其设置在加热室前段与燃烧室的前端相连通的位置，氧气扩口的一端与氧气环形通道的末端相通并且另一端通向燃烧室；甲苯枪，其位于加热室的中心轴线上并穿过氧气环形通道的中心且延伸至燃烧室；缩颈部，其设置在加热室后段内并且连通燃烧室的后端；出口，其与缩颈部相连通。本发明能够保障二次加热氧气的均匀性和稳定性，提高产品质量；同时提高加热室结构安全性，减少生产事故发生概率。CN115875983ACN115875983A权利要求书1/1页1.一种提高氧化炉氧气预热效果的装置，其特征在于，包括：加热室，所述加热室包括加热室前段、燃烧室和加热室后段；氧气环形通道，所述氧气环形通道设置在所述加热室前段内，所述氧气环形通道上设置有氧气入口，所述氧气入口设置为与水平轴线倾斜且与所述氧气环形通道的圆周相切；氧气扩口，所述氧气扩口设置在所述加热室前段与所述燃烧室的前端相连通的位置，所述氧气扩口的一端与所述氧气环形通道的末端相通并且另一端通向所述燃烧室；甲苯枪，所述甲苯枪位于所述加热室的中心轴线上并穿过所述氧气环形通道的中心且延伸至所述燃烧室；缩颈部，所述缩颈部设置在所述加热室后段内并且连通所述燃烧室的后端；出口，所述出口设置在所述加热室后段中并与所述缩颈部相连通。2.根据权利要求1所述的提高氧化炉氧气预热效果的装置，其特征在于，所述氧气入口的数量为1‑4个，并且所述氧气入口与水平轴线倾斜的角度为45°‑90°。3.根据权利要求2所述的提高氧化炉氧气预热效果的装置，其特征在于，所述氧气入口距所述燃烧室的前端的距离为100mm‑500mm。4.根据权利要求1所述的提高氧化炉氧气预热效果的装置，其特征在于，所述氧气扩口形成的角度为3°‑8°。5.根据权利要求1所述的提高氧化炉氧气预热效果的装置，其特征在于，所述缩颈部形成的角度为2°‑8°。6.根据权利要求5所述的提高氧化炉氧气预热效果的装置，其特征在于，所述缩颈部距所述出口的距离为300mm‑1000mm。7.根据权利要求6所述的提高氧化炉氧气预热效果的装置，其特征在于，所述缩颈部的直径为所述燃烧室的直径的1/2‑1/3。8.根据权利要求1所述的提高氧化炉氧气预热效果的装置，其特征在于，所述甲苯枪的枪头进入所述燃烧室的距离为0mm‑200mm。9.一种氯化钛白氧化反应器，其特征在于，包括如前述权利要求1‑8中任一项所述的提高氧化炉氧气预热效果的装置。10.一种提高氧化炉氧气预热效果的方法，其特征在于，所述方法使用如前述权利要求1‑8中任一项所述的提高氧化炉氧气预热效果的装置，其中向所述装置的所述氧气入口通入低温氧气，控制所述氧气入口的速度为30‑80m/s，通入的低温氧气的温度为700℃‑950℃，在低温氧气经过氧气扩口进入燃烧室时，激活甲苯枪，经甲苯雾化燃烧后，控制出口处的氧气温度为1200℃‑1800℃，并确保出口处的最高温度与最低温度差不大于100℃。2CN115875983A说明书1/4页提高氧化炉氧气预热效果的装置及其方法以及氧化反应器技术领域[0001]本发明涉及氯化冶金领域，特别是涉及氯化钛白氧气加热领域，并且更具体地，涉及一种提高氧化炉氧气预热效果的装置及其方法，以及具有该提高氧化炉氧气预热效果的装置的氧化反应器。背景技术[0002]氯化法钛白技术作为高档钛白原料的首选工程化工艺，近几年在国内得到了快速的发展和壮大，其中氧化反应过程是最为关键的工艺技术难点。国内工业化常用路线是先将氧气预热至800℃以上，再经过甲苯燃烧二次加热至1300℃以上，与气相四氯化钛快速混合并反应、形核长大，最终得到二氧化钛粉体产品。在此过程中，氧气是在反应前进行二次加热，加热室与反应区距离较小，化学反应及形核长大与氧气和四氯化钛的初始温度有密切的