專利名稱：帶控溫裝置的沸騰氯化爐及其溫度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)沸騰氯化爐的控溫裝置和方法，尤其是一種用于使用含鈦原料制備 四氯化鈦的沸騰氯化爐的溫度控制裝置和方法。
技術(shù)背景在沸騰氯化爐制備四氯化鈦的生產(chǎn)工藝中，沸騰段的反應溫度控制是整個工藝過程中的 關(guān)鍵技術(shù)，目前主要采用在氯化爐的爐壁內(nèi)埋入熱電偶，對爐壁溫度進行測量以間接控制爐 腔內(nèi)反應環(huán)境溫度的方式。目前所采用的不帶加熱設(shè)備的沸騰氯化爐，開爐前需要將整個氯化爐置于加熱爐中加熱 ，然后才能開始投料進行反應。生產(chǎn)中存在的主要問題有 一、開爐前需要加燃料對爐膛進 行加熱，整個開爐過程操作復雜；二、沸騰氯化爐正常運行后，爐內(nèi)溫度由爐壁損失熱、產(chǎn) 物帶走熱量、入爐物料吸熱與反應放熱達到的熱平衡來控制，對溫度很難控制；三、對于小 型沸騰氯化爐，在運行時還需另外加熱才能保證反應的正常進行。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有沸騰氯化爐沒有加熱設(shè)置，溫度很難控制的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù) 問題是提供一種帶有加熱裝置、便于控制氯化反應環(huán)境溫度的沸騰氯化爐及其溫度控制方法本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是帶控溫裝置的沸騰氯化爐，包括爐壁內(nèi)的 爐腔，爐壁上設(shè)置有測溫裝置和加熱裝置。此外，本發(fā)明還提供了一種適應于該種帶控溫裝置的沸騰氯化爐的溫度控制方法a、 以高鈦渣作為氯化原料時，投料反應的起始溫度為90(TC 100(rC，并將反應過程中 的爐內(nèi)溫度控制在90(TC 110(rC;b、 以碳化鈦作為氯化原料時，投料反應的起始溫度為40(TC 50(rC，并將反應過程中 的爐內(nèi)溫度控制在45(TC 70(rC。本發(fā)明的有益效果是簡單易行、制造方便、成本低，能有效地對沸騰氯化爐，特別是 小型沸騰氯化爐的運行溫度進行控制，提高了對爐內(nèi)溫度控制的準確度。


圖l是本發(fā)明的主視圖。圖2是圖1的A-A剖面圖。圖中標記為，l-爐壁，2-熱電偶，3-電阻絲，4-保護電阻絲的套管，5-保護熱電偶的套 管，6-爐腔。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的沸騰氯化爐的控溫裝置，包括設(shè)置在氯化爐爐壁l上的測溫 裝置和加熱裝置。由于設(shè)置了加熱裝置和測溫裝置，所述沸騰氯化爐內(nèi)的溫度就可根據(jù)反應需要進行實時 控制，以保證反應的順利進行。所述加熱裝置可采用硅碳棒、磁感應加熱裝置、電加熱裝置 等，考慮到所使用的加熱裝置與爐壁的結(jié)合方便，所述的加熱裝置采用電阻絲3。所使用的 電阻絲3必須能夠承受1500。溫度。為了保護電阻絲3，延長電阻絲3的使用壽命，電阻絲3和爐壁1之間設(shè)置有電阻絲保護裝置。為了方便安裝電阻絲3，所述的電阻絲保護裝置采用耐高溫耐腐蝕材料制成的套管4，如陶瓷管。為了提高對氯化爐氯化反應環(huán)境溫度控制的準確度，所述測溫裝置采用熱電偶2，且熱 電偶2可伸入爐腔6，此時，應在熱電偶2和爐壁1之間設(shè)置有熱電偶保護裝置，該裝置可采用 耐高溫耐腐蝕材料制成的套管5，如陶瓷管，熱電偶2安裝在套管5中?？紤]到一般的爐腔直徑的大小，為充分發(fā)揮每根電阻絲3的發(fā)熱效率，對于一座氯化爐 ，所述電阻絲3以設(shè)置8 16根為宜。為了使爐腔內(nèi)的溫度分布較為均勻，所述電阻絲3宜沿爐壁1軸向或徑向均勻布置，即使 各電阻絲3之間的間距相同，電阻絲3可做成環(huán)狀，沿爐壁l軸向均勻布置；電阻絲3也可做成 直條狀，沿爐壁l徑向均勻布置。為安裝和更換電阻絲3的方便起見，所述電阻絲3沿爐壁1軸向均勻布置，并布置在和爐 壁l同心的同心圓周上。根據(jù)一般的爐壁厚度，該同心圓周到爐壁l內(nèi)表面的距離不宜超過 80mm，以免因為爐壁內(nèi)熱損失大而使爐腔內(nèi)供熱不夠。本發(fā)明的帶控溫裝置的沸騰氯化爐的溫度控制方法。a、 以高鈦渣作為氯化原料時，投料反應的起始溫度為90(TC 100(rC，并將反應過程中 的爐內(nèi)溫度控制在90(TC 110(rC;b、 以碳化鈦作為氯化原料時，投料反應的起始溫度為40(TC 50(rC，并將反應過程中的爐內(nèi)溫度控制在45(TC 70(rC。 實施例一應用本發(fā)明的帶控溫裝置的沸騰氯化爐并使用高鈦渣做為原料進行沸騰氯化。 起爐時，通過加熱電阻絲3對氯化爐加熱，當熱電偶2測量的溫度達到100(TC時，加入將 高鈦渣與焦炭按照3: l的比例加入，反應開始進行。此時可停止電阻絲3的加熱，或?qū)⒓訜?功率降低，當加入物料不穩(wěn)定或排渣時造成爐內(nèi)熱量急劇減少時，重新啟動電阻絲3加熱， 維持爐內(nèi)熱量的平衡和溫度的穩(wěn)定，保證氯化爐能夠順利運行。 實施例二應用本發(fā)明的帶控溫裝置的沸騰氯化爐并使用碳化鈦做為原料進行沸騰氯化。 起爐時，通過加熱電阻絲3對氯化爐加熱，當熱電偶2測量的溫度達到50(TC時，加入碳 化鈦并通氯氣，反應開始進行。此時可停止電阻絲3的加熱，或?qū)⒓訜峁β式档停敿尤胛?料不穩(wěn)定或排渣時造成爐內(nèi)熱量急劇減少時，重新啟動電阻絲3加熱，維持爐內(nèi)熱量的平衡 和溫度的穩(wěn)定，保證氯化爐能夠順利運行。
權(quán)利要求
1. 帶控溫裝置的沸騰氯化爐，包括爐壁(1)內(nèi)的爐腔(6)，爐壁(1)上設(shè)置有測溫裝置，其特征是爐壁(1)上還設(shè)置有加熱裝置。
2.如權(quán)利要求l所述的帶控溫裝置的沸騰氯化爐，其特征是所述的 加熱裝置采用電阻絲(3)。
3.如權(quán)利要求2所述的帶控溫裝置的沸騰氯化爐，其特征是電阻絲 (3)和爐壁(1)之間設(shè)置有電阻絲保護裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的帶控溫裝置的沸騰氯化爐，其特征是所述的電阻絲保護裝置為耐高溫耐腐蝕材料制成的套管(4)。
5.如權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的帶控溫裝置的沸騰氯化爐，其特征 是所述測溫裝置為熱電偶(2)，熱電偶(2)伸入爐腔(6)，熱電偶(2)和爐壁(1) 之間設(shè)置有熱電偶保護裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的帶控溫裝置的沸騰氯化爐，其特征是所述的 熱電偶保護裝置為耐高溫耐腐蝕材料制成的套管(5)，所述熱電偶(2)安裝在套管(5) 中。
7.如權(quán)利要求2、 3或4所述的帶控溫裝置的沸騰氯化爐，其特征是 所述電阻絲(3)設(shè)置有8 16根。
8.如權(quán)利要求7所述的帶控溫裝置的沸騰氯化爐，其特征是所述電 阻絲(3)沿爐壁(1)軸向或徑向均勻布置。
9.如權(quán)利要求8所述的帶控溫裝置的沸騰氯化爐，其特征是所述電 阻絲(3)沿爐壁(1)軸向設(shè)置，并布置在和爐壁(1)同心的同心圓周上。
10.如權(quán)利要求1所述的帶控溫裝置的沸騰氯化爐的溫度控制方法，其特征是a、以高鈦渣作為氯化原料時，投料反應的起始溫度為90(TC 100(rC，并將反應過程 中的爐內(nèi)溫度控制在90(TC 110(rC; b、以碳化鈦作為氯化原料時，投料反應的起始溫度為40(TC 50(rC，并將反應過程中 的爐內(nèi)溫度控制在45(TC 70(rC。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有加熱裝置、便于控制氯化反應環(huán)境溫度的沸騰氯化爐及其溫度控制方法，該種沸騰氯化爐的爐壁上設(shè)置有加熱裝置和測溫裝置加熱裝置采用均布在爐壁內(nèi)的電阻絲，測溫裝置采用有套管保護的熱電偶。該沸騰氯化爐應用時，其溫度控制方法是先通過加熱裝置加熱至加料反應溫度，根據(jù)使用的氯化原料為高鈦渣或碳化鈦的不同而采用不同的加料溫度，并通過熱電偶監(jiān)測和電阻絲通斷對沸騰氯化爐正常運行的溫度進行控制。本發(fā)明簡單易行、制造方便、成本低，可以方便準確地控制爐內(nèi)溫度，尤其適合于對小型沸騰氯化爐的運行溫度進行控制，主要應用于四氯化鈦的制備領(lǐng)域。
文檔編號F27B15/00GK101264927SQ20081030053
公開日2008年9月17日 申請日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者亮 李, 文 楊, 楊仰軍, 程曉哲, 平 陸 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司