本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種制造海綿鈦的安全控制方法。

背景技術(shù)：

利用鎂熱還原法生產(chǎn)海綿鈦時，將鎂和四氯化鈦置于還原罐內(nèi)并在850℃條件下反應生成海綿鈦。反應時，需根據(jù)加料速度及反應進度，及時且頻繁地開啟還原罐上的排放管以排出還原海綿鈦產(chǎn)生的副產(chǎn)物，并控制還原罐內(nèi)的液面在一定范圍內(nèi)波動。

還原罐底部無法完全封閉時，副產(chǎn)物將不斷地從排放管泄露出來，影響海綿鈦正常生產(chǎn)。且由于從還原罐流出來的副產(chǎn)物溫度在800℃以上，容易賤傷工作人員，甚至引發(fā)火災。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明提出一種制造海綿鈦的安全控制方法，該安全控制方法可以及時檢測副產(chǎn)物是否泄露，并采取相應應急措施阻止氯化鎂進一步泄露。

根據(jù)本發(fā)明實施例的利用海綿鈦反應器制造海綿鈦的安全控制方法，所述海綿鈦反應器包括還原爐體、用于還原海綿鈦且設(shè)置在所述還原爐體的空腔內(nèi)的還原罐，所述還原爐體的內(nèi)周壁設(shè)有加熱器，在所述還原罐內(nèi)加熱還原海綿鈦且通過排放管間歇地排出還原海綿鈦產(chǎn)生的副產(chǎn)物，所述排放管穿設(shè)所述還原爐體的底部且與所述還原罐的底部相連通，所述安全控制方法包括：檢測是否有所述副產(chǎn)物泄露；當檢測到有所述副產(chǎn)物泄露時，停止所述加熱器加熱和向所述還原罐加料，且對所述還原罐進行抽真空處理，并對所述還原爐體、所述還原罐和所述排放管至少之一進行降溫。

根據(jù)本發(fā)明實施例的利用海綿鈦反應器制造海綿鈦的安全控制方法，在海綿鈦生產(chǎn)過程中檢測副產(chǎn)物的泄露情況，且在檢測到有副產(chǎn)物泄露時，采取停止加熱器加熱和向還原罐加料，且對還原罐進行抽真空處理，并對還原爐體、還原罐和排放管至少之一進行降溫，可以快速且有效地防止副產(chǎn)物進一步泄露，從而避免安全事故的發(fā)生。

另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的利用海綿鈦反應器制造海綿鈦的安全控制方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述副產(chǎn)物至少包括氯化鎂。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，檢測是否有副產(chǎn)物泄露步驟進一步包括：檢測所述排放管正下方的環(huán)境溫度是否大于或者等于預定溫度。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當檢測到的所述環(huán)境溫度大等于預定溫度時，停止加熱器加熱和向所述還原罐加料，且對所述還原罐進行抽真空處理，并對所述還原爐體、所述還原罐和所述排放管至少之一進行降溫，其中，所述預定溫度為800℃。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，檢測是否有所述副產(chǎn)物泄露步驟進一步包括：通過氯化鎂檢測反應器檢測所述排放管是否有氯化鎂泄露，所述氯化鎂檢測反應器內(nèi)盛有稀硫酸溶液。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述氯化鎂檢測反應器內(nèi)出現(xiàn)白色沉淀物時，停止加熱器加熱和向還原罐加料，并對所述還原爐體、所述還原罐和所述排放管至少之一進行降溫，且對所述還原罐進行抽真空處理。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述還原爐體的上部設(shè)有至少一個氣流通道，驅(qū)動氣流穿過所述排放管和所述還原爐體之間的間隙，沿著所述還原爐體和所述還原罐之間的空間向上流動，并從所述氣流通道排出，其中,所述氣流的流動速率與所述氣流的溫度呈正相關(guān)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，打開所述還原爐的底部擋板，以增大所述還原爐體和所述還原罐之間的間隙。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，啟動所述還原爐體的冷卻裝置，使得所述還原爐體的溫度在3-5分鐘內(nèi)降低至低于所述氯化鎂的凝固點。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在3-5分鐘內(nèi)，將所述還原罐內(nèi)的絕對壓力降低到40-50kpa。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)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(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)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是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的海綿鈦反應器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的利用海綿鈦反應器制造海綿鈦的安全控制方法的流程示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的利用海綿鈦反應器制造海綿鈦的安全控制方法的檢測是否有副產(chǎn)物泄露的流程圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的利用海綿鈦反應器制造海綿鈦的安全控制方法的檢測是否有副產(chǎn)物泄露的流程圖。

附圖標記：

海綿鈦反應器100；

還原爐體10；加熱器11；氣流通道12；擋板13；

還原罐20；

排放管30；

冷卻裝置40；

加料罐50。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)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，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

利用鎂熱還原法生產(chǎn)海綿鈦時，將鎂和四氯化鈦置于還原罐內(nèi)并在850℃條件下反應生成海綿鈦。反應時，需根據(jù)加料速度及反應進度，及時且頻繁地開啟還原罐上的排放管以排出還原海綿鈦產(chǎn)生的副產(chǎn)物，并控制還原罐內(nèi)的液面在一定范圍內(nèi)波動。

下面參照圖1-圖4描述根據(jù)本發(fā)明實施例的利用海綿鈦反應器制造海綿鈦的安全控制方法。

首先，參照圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的海綿鈦反應器100，如圖1所示，海綿鈦反應器100包括還原爐體10、用于還原海綿鈦且設(shè)置在還原爐體10的空腔內(nèi)的還原罐20，還原爐體10的內(nèi)周壁設(shè)有加熱器11，在還原罐20內(nèi)加熱還原海綿鈦且通過排放管30間歇地排出還原海綿鈦產(chǎn)生的副產(chǎn)物，排放管30穿設(shè)還原爐體10的底部且與還原罐20的底部相連通。

其中，還原罐20的進口可以與加料罐50的出口相連，通過加料罐50向還原罐20輸送鎂和四氯化碳溶液。在還原罐20與加料罐50之間可以設(shè)有控制閥，通過控制閥控制加料罐50向還原罐20輸送加料量。

加熱器11對還原罐20進行加熱從而為鎂和四氯化鈦溶液之間的還原反應提供熱量，通常加熱器11僅設(shè)在還原爐體10的內(nèi)周壁，使得還原罐20底部及排放管30的溫度低于還原罐20中上部的溫度，這樣，還原海綿鈦產(chǎn)生的副產(chǎn)物向下流動過程中溫度可以慢慢降低。

還原海綿鈦產(chǎn)生的副產(chǎn)物是通過間歇式地從排放管30排出的，也就是說，在整個海綿鈦生產(chǎn)過程中，為了提高正方向的化學反應速率，即化學反應式朝著還原出更多的鈦方向進行，需要間歇性將副產(chǎn)物從還原罐20內(nèi)排出，在不需要排放副產(chǎn)物的時候，還原罐20底部呈完全封閉狀態(tài)。

此外，還原罐20內(nèi)的溫度通常在850攝氏度，在還原罐20底部無法完全封閉時，副產(chǎn)物將不斷地從排放管30泄露出來，影響海綿鈦正常生產(chǎn)。且由于從還原罐20流出來的副產(chǎn)物溫度在800℃以上，容易賤傷工作人員，甚至引發(fā)火災。

鑒于上述，發(fā)明人提出了一種利用海綿鈦反應器制造海綿鈦的安全控制方法，如圖2所示，該安全控制方法大體可以包括：檢測是否有副產(chǎn)物泄露；當檢測到有副產(chǎn)物泄露時，停止加熱器11加熱和向還原罐20加料，且對還原罐20進行抽真空處理，并對還原爐體10、還原罐20和排放管30至少之一進行降溫。其中，副產(chǎn)物至少包括氯化鎂。

也就是說，在整個海綿鈦生產(chǎn)過程中，全程檢測是否有副產(chǎn)物泄露。一旦檢測到有副產(chǎn)物泄露時，即刻采取上述相應的應急措施。換言之，當檢測到副產(chǎn)物泄露時，可以先停止加熱器11加熱和向還原罐20加料，然后對還原罐20進行抽真空處理，接著對還原爐體10、還原罐20和排放管30至少之一進行降溫；或者當檢測到副產(chǎn)物泄露時，可以先對還原罐20進行抽真空處理，然后停止加熱器11加熱和向還原罐20加料，接著對還原爐體10、還原罐20和排放管30至少之一進行降溫；或者可以先對還原爐體10、還原罐20和排放管30至少之一進行降溫，然后對還原罐20進行抽真空處理，接著停止加熱器11加熱和向還原罐20加料。需要說明的是，上述僅是示意的，并不是對本發(fā)明實施例的安全控制方法的限定。

通過停止加熱器11加熱和向還原罐20加料可以減少還原罐20內(nèi)副產(chǎn)物的進一步生成，對還原罐20進行抽真空處理可以使得還原罐20內(nèi)產(chǎn)生負壓，停止副產(chǎn)物進一步從排放管30排出，對還原爐體10、還原罐20和排放管30的至少之一進行降溫可以加快副產(chǎn)物凝固速度，從而停止副產(chǎn)物的泄露。

根據(jù)本發(fā)明實施例的利用海綿鈦反應器制造海綿鈦的安全控制方法，在海綿鈦生產(chǎn)過程中檢測副產(chǎn)物的泄露情況，且在檢測到有副產(chǎn)物泄露時，采取停止加熱器11加熱和向還原罐20加料，且對還原罐20進行抽真空處理，并對還原爐體10、還原罐20和排放管30至少之一進行降溫，可以快速且有效地防止副產(chǎn)物進一步泄露，從而避免安全事故的發(fā)生。

在本發(fā)明的一些實施例中，如圖3所示，檢測是否有副產(chǎn)物泄露步驟進一步包括：檢測所述排放管30正下方的環(huán)境溫度是否大于或者等于預定溫度。當有副產(chǎn)物泄露出來時，排放管30正下方的環(huán)境溫度會明顯升高，因此，當檢測到排放管30正下方的環(huán)境溫度大于或者等于預定溫度時，可以判斷出有副產(chǎn)物泄露，從而可以啟動相應的措施阻止副產(chǎn)物的進一步泄露。

由于從還原罐20流出來的副產(chǎn)物的溫度通常大于800攝氏度，因此，當檢測到的環(huán)境溫度大等于800攝氏度時，停止加熱器11加熱和向還原罐20加料，且對還原罐20進行抽真空處理，并對還原爐體10、還原罐20和排放管30至少之一進行降溫。

其中，可以通過溫度檢測裝置檢測環(huán)境溫度，溫度檢測裝置可以為溫度傳感器或保險絲。溫度檢測裝置可以與控制單元相連，控制單元通過接收到的溫度信號控制加熱器11是否加熱，還原罐20是否加料，還原罐20是否進行抽真空處理，以及是否需要對還原爐體10、還原罐20和排放管30的至少之一進行降溫，從而保證海綿鈦生產(chǎn)安全穩(wěn)定地進行。

在本發(fā)明再一些實施例中，如圖4所示，檢測是否有副產(chǎn)物泄露步驟可以進一步包括：通過氯化鎂檢測反應器檢測排放管30是否有氯化鎂泄露，氯化鎂檢測反應器內(nèi)盛有稀硫酸溶液。當有副產(chǎn)物泄露時，副產(chǎn)物會滴落于稀硫酸溶液中，其中，氯化鎂會與稀硫酸發(fā)生化學反應生產(chǎn)硫酸鎂沉淀。

當氯化鎂檢測反應器內(nèi)出現(xiàn)白色沉淀物時，停止加熱器11加熱和向還原罐20加料，并對還原爐體10、還原罐20和排放管30至少之一進行降溫，且對所述還原罐20進行抽真空處理，從而保證海綿鈦生產(chǎn)安全穩(wěn)定地進行。

在本發(fā)明再一些實施例中，還原爐體10的上部設(shè)有至少一個氣流通道12，驅(qū)動氣流穿過排放管30和還原爐體10之間的間隙，沿著還原爐體10和還原罐20之間的空間向上流動，并從氣流通道12排出，其中，氣流的流動速率與氣流的溫度呈正相關(guān)。換言之，外界空氣從排放管30和還原爐體10之間的間隙進入還原爐體10和還原罐20之間的空間內(nèi)，并與空間內(nèi)的熱空氣進行熱量交換，然后從氣流通道12排出，從而起到降低整個海綿鈦反應器100的溫度，加快副產(chǎn)物在排放管30的凝固速度，有效阻止副產(chǎn)物進一步泄露。

為了增大單位時間內(nèi)氣流的流量，可以打開還原爐體10的底部擋板13，以增大還原爐體10和還原罐20之間的間隙，從而可以使得更多空氣在短時間內(nèi)進入還原爐體10和還原罐20之間的空間內(nèi)，快速降低整個海綿鈦反應器100的溫度。

此外，還可以同時啟動還原爐體10的冷卻裝置40，使得還原爐體10的溫度在3-5分鐘內(nèi)降低至低于氯化鎂的凝固點，從而進一步起到快速冷凝氯化鎂的作用。

有利地，在3-5分鐘內(nèi)，將還原罐20內(nèi)的絕對壓力降低到40-50kpa。這樣，即使排放管30內(nèi)的溫度還沒有降低至氯化鎂的凝固點，也可以防止副產(chǎn)物進一步泄露。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”“、底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)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(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)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(jié)構(gòu)、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(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。