一种海绵钛强制散热的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112430748A(43)申请公布日2021.03.02(21)申请号202011266591.9(22)申请日2020.11.13(71)申请人云南国钛金属股份有限公司地址651200云南省楚雄彝族自治州禄丰县勤丰镇沙龙村(72)发明人张美杰杨倩和奔流刘红星刘峰陈建立张军丽和风光张建林张燕平赵冠杰杨德(74)专利代理机构成都智言知识产权代理有限公司51282代理人濮云杉(51)Int.Cl.C22B34/12(2006.01)C22B5/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种海绵钛强制散热的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种海绵钛强制散热的装置及方法，属于海绵钛生产设备技术领域，解决了现有技术中在反应的高速加料段，排风机频繁启停，导致反应器颈缩变形的问题，包括还原炉、反应器，反应器设置于还原炉内，还原炉上设有进风口和出风口，所述进风口连有进风管道，所述进风管道一端设有风机，所述出风口连有出风管道，所述反应器上设有加料管，所述加料管一端连有加料装置，所述加料管上还设有流量计；本发明提供一种根据四氯化钛的加料速度，控制进风量，准确及时的将反应产生的热量排出体系外的一种连续强制散热的装置及方法，其目的在于：避免反应器因冷热冲击导致的变形，提高海绵钛品质。CN112430748ACN112430748A权利要求书1/1页1.一种海绵钛强制散热的装置，包括还原炉(5)、反应器(4)，反应器(4)设置于还原炉(5)内，其特征在于，还原炉(5)上设有进风口(2)和出风口(10)，所述进风口(2)连有进风管道(11)，所述进风管道(11)一端设有风机(1)，所述出风口(10)连有出风管道(12)，所述反应器(4)上设有加料管(6)，所述加料管一端连有加料装置，所述加料管(6)上还设有流量计(9)。2.根据权利要求1所述的一种海绵钛强制散热的装置，其特征在于，所述进风口(2)和出风口(10)均设在还原炉(5)的上部。3.根据权利要求1所述的一种海绵钛强制散热的装置，其特征在于，反应器(4)外壁上还设有热电偶(3)。4.根据权利要求1所述的一种海绵钛强制散热的装置，其特征在于，所述风机(1)的电机为变频电机。5.根据权利要求1所述的一种海绵钛强制散热的装置，其特征在于，所述进风管道(11)上设有第一量热计(8)，所述出风管道(12)上设有第二量热计(7)。6.根据权利要求1所述的一种海绵钛强制散热的装置，其特征在于，所述进风管道(11)和出风管道(12)与还原炉(5)固定连接。7.根据权利要求1所述的一种海绵钛强制散热的装置，其特征在于，所述流量计(9)、热电偶(3)、风机(1)、第一量热计(8)和第二量热计(7)均连接自动控制系统，所述自动控制系统为DCS控制系统。8.一种海绵钛强制散热的方法，采用权利要求1至7任一项所述的海绵钛强制散热的装置进行操作，包括以下步骤：S1：加料过程中，通过流量计(9)检测通过加料管(6)的四氯化钛原料的流量，并将数据反馈给自动控制系统；S2：自动控制系统根据四氯化钛原料的流量来确所需的空气排量，通过所需空气排量控制风机(1)的转速；S3：通过热电偶(3)检测反应器(4)的温度，若反应器(4)的温度达到设定温度，风机保持在设定转数；若温度高于设定温度，反馈给自动控制系统，自动控制系统控制电机频率增大，使反应器(4)温度达到设定温度，然后使风机保持在设定转数。9.根据权利要求8所述的一种海绵钛强制散热的方法，其特征在于，步骤S2中风机(1)的转速通过得出，其中S代表风机(1)转速；V0代表所需空气排量；V1代表风机(1)排风量；Q代表1073K下1kg的四氯化钛完全反应产生热量；c代表空气的比热容；ρ代表空气的密度；t1－t0代表进风口(2)和出风口(10)气体的温差。2CN112430748A说明书1/6页一种海绵钛强制散热的装置及方法技术领域[0001]本发明涉及海绵钛生产设备技术领域，具体涉及一种海绵钛强制散热的装置及方法。背景技术[0002]在镁热法生产海绵钛的工艺中，四氯化钛的镁热还原是一个强放热反应，在还原生产期间，反应器(4)中心最高温度会超过1200℃。如果未能及时将还原反应产生的余热排走，就会影响海绵钛的内外在质量，延长海绵钛生产周期，增加生产成本。国内海绵钛生产企业无论I型炉还是U型炉，其散热方式有强制散热和自然散热，但多采用强制散热，即通过炉壳风带对还原炉内强制排风，降低炉内反应器温度的散热形式；此散热形式散热快，但国内多数通过反应器表面热电偶反馈的温度范围控制排风机启停，在还原反应的高速加料段，释放热量较多，会造成排风机频繁启动。风机的频繁启动会对反应器进行冷热冲击，导致