阅读说明：本技术 海绵钛蒸馏生产中连接冷、热端大盖的独立过道 (Independent passageway for connecting cold end and hot end large covers in titanium sponge distillation production ) 是由 张履国 舒煜 李斗良 黄晓平 丰雷 刘建国 邓余红 李金泽 于 2020-07-29 设计创作，主要内容包括：海绵钛蒸馏生产中连接冷、热端大盖的独立过道,包括过道管、加热元件、外壳、保温材料、加热器密封环及外壳法兰；在过道管的外部设置有加热元件和外壳,过道管与外壳通过热器密封环连接组成一个密封体,其间设置有保温材料；在过道管和外壳上分别设置有两个以上弧形管,在外壳上两端位置分别设有两个对称的氩气管。海绵钛还原结束后,在大盖设置的法兰上安装独立过道,在氩气管的一端充入氩气,另外一端的氩气管作为排气管,排除密封体内的空气后进行升温加热。因氩气置换出了空气,加热元件不受氧化。高温加热后,在弧形管的作用下避免了过道管和外壳的热拉伸变形,降低产品进气率,提高海绵钛质量和降低生产成本。(The independent passageway for connecting the cold end large cover and the hot end large cover in the distillation production of the titanium sponge comprises a passageway pipe, a heating element, a shell, a heat insulation material, a heater sealing ring and a shell flange; the outside of the channel pipe is provided with a heating element and a shell, the channel pipe and the shell are connected through a heat exchanger sealing ring to form a sealing body, and a heat insulation material is arranged between the channel pipe and the shell; more than two arc-shaped pipes are respectively arranged on the channel passing pipe and the shell, and two symmetrical argon pipes are respectively arranged at the two ends of the shell. After the reduction of the titanium sponge is finished, an independent passageway is arranged on a flange arranged on the large cover, argon is filled into one end of the argon pipe, the argon pipe at the other end of the argon pipe is used as an exhaust pipe, and the temperature is raised and heated after air in the sealing body is exhausted. The heating element is not subject to oxidation because the argon displaces air. After high-temperature heating, the thermal stretching deformation of the channel passing pipe and the shell is avoided under the action of the arc-shaped pipe, the air inlet rate of a product is reduced, the quality of the titanium sponge is improved, and the production cost is reduced.)

海绵钛蒸馏生产中连接冷、热端大盖的独立过道

技术领域

本发明涉及海绵钛的生产装置，特别涉及一种用于联合法海绵钛蒸馏生产中连接冷、热端大盖的独立过道。

背景技术

目前国内外工业生产海绵钛均采用镁还原四氯化钛方法，在还原蒸馏工序中，炉型多数采用倒“U”型联合法生产，其特点是单炉产量大，优级品率高，能耗低的优势。为降低生产成本，各国都将设备大型化作为技术发展方向。倒“U”型联合法生产海绵钛是将海绵钛生产的热端与冷端反应器并联，用冷、热端大盖上焊接的过道对接，对接口用焊接密封，且过道由横向管和立向管焊接，在过道周围设置独立的加热器加热到850℃以上。再对冷端进行抽高真空，把热端反应器内的镁和氯化镁蒸馏到冷端反应器进行冷凝收集，蒸馏完成后，用气焊把两过道对接处割开，才完成蒸馏工艺。在横向管与立项管的焊接处、过道对接口焊接处，需在高温高压达到密封效果，这种焊接方式不但要耽误生产周期5小时，还耗费焊接成本，增加焊接工人的劳动量；因钢制件热胀冷缩的物理特性，在高温下，过道横向管会伸长，且两端反应器位置已固定，反应器不能产生位移，在热应力作用下，过道管严重发生弯曲变形，对焊缝产生拉裂，要停炉重新检漏、焊接，使生产周期延长和产品进气，导致产品质量下降。变形的过道在下次生产组装时，很难保证两过道横向管在同一直线上，增加了焊接难度，大盖的使用寿命因过道管的变形失效而缩短。

发明内容

本发明是为解决现有技术中存在的：生产海绵钛过程中蒸馏期间冷端过道与热端过道的连接、过道受热变形，冷端过道与热端过道未实现一体化的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

海绵钛蒸馏生产中连接冷、热端大盖的独立过道，包括过道管1、加热元件2、外壳3、保温材料4、加热器密封环7及外壳法兰8；

在过道管1的外部设置有加热元件2和外壳3，过道管1与外壳3通过加热器密封环7连接组成一个密封体，其间设置有保温材料4；在外壳3两端口分别设置外壳法兰8与大盖法兰连接；其特征在于：

所述过道管1浇铸一体而成；

所述过道管1上设置有两个以上弧形管5；

所述外壳3上设置有两个以上弧形管5；

所述外壳3上两端位置分别设有两个对称的氩气管6。

采用上述技术方案的有益效果：

1、本发明实现了冷端过道与热端过道一体化，解决了蒸馏生产时过道的焊接与切割问题，缩短生产周期5小时，提高还原蒸馏炉的利用系数。

2、本发明采用弧形管解决过道管热胀冷缩问题，杜绝因过道受热变形导致产品进气、质量下降。

3、本发明外壳上设置弧形管解决外壳热胀冷缩问题，杜绝因外壳受热变形导致加热元件氧化问题，使加热元件使用寿命延长，减少海绵钛生产成本。

4、本发明采用弧形管解决过道管热胀冷缩问题，减少因过道管热胀冷缩变形导致大盖报废，减少海绵钛生产成本。

5、本发明在过道加热时，采用氩气排出密封体内的空气，保护加热元件不受高温氧化，延长加热元件的使用寿命，减少海绵钛生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明与冷、热端大盖连接示意图。

图中：1－过道管、2－加热元件、3－外壳、4－保温材料、5－弧形管、6－氩气管、7－加热器密封环、8－外壳法兰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，海绵钛蒸馏生产中连接冷、热端大盖的独立过道，包括过道管1、加热元件2、外壳3、保温材料4、加热器密封环7及外壳法兰8；

在过道管1的外部设置有加热元件2和外壳3，过道管1与外壳3通过加热器密封环7连接组成一个密封体，其间设置有保温材料4；在外壳3两端口分别设置外壳法兰8与大盖法兰连接；

所述过道管1浇铸一体而成，实现了冷端过道与热端过道一体化，解决了蒸馏生产时过道的对接和切割耗时的问题；

所述过道管1上设置有两个以上弧形管5，作用是：高温或冷却时，因热胀冷缩的作用，弧形管5首先压缩或拉伸，避免过道管1变形和拉裂问题，杜绝因过道变形导致产品进气、质量下降；减少因过道管1热胀冷缩变形导致大盖报废，节约生产成本；

所述外壳3上设置有两个以上弧形管5；作用是：高温或冷却时，因热胀冷缩的作用，弧形管5首先压缩或拉伸，避免外壳3变形和拉裂问题，避免空气进入氧化加热元件。

所述外壳3上的两端分别设有两个对称的氩气管6，其作用是：在过道加热时，一个氩气管6通入氩气，氩气把加热元件2空间里的空气从另外一个氩气管6排出，使加热空间处于氩气保护状态下，降低加热元件2的高温氧化。

海绵钛还原结束后，在冷凝器中吊入组装好的反应器和大盖，在大盖设置的法兰上安装本发明的独立过道及其加热装置(如图2)，安装完成后，在氩气管6的一端连接氩气管道作为进气管进行充氩，另外一端的氩气管6作为排气管，排除过道及其加热装置内的空气，堵上两端氩气管6的管口，然后进行升温加热。因氩气置换出了空气，使加热元件2不受氧化。也可以对过道及其加热装置抽真空的方式来保护加热元件2不受氧化。高温加热后，在弧形管5的作用下，避免了过道管1和外壳3的热拉伸变形，降低产品进气率，提高海绵钛质量和降低生产成本。