專利名稱：一種用于海綿鈦生產的加熱爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種海綿鈦冶煉技術，特別是一種用于海綿鈦生產的加熱爐。
背景技術：
現今工業化的海綿鈦生產主要為高溫下鎂還原四氯化鈦的方法，此方法生產海綿 鈦使用的加熱爐一般為井式電阻爐。該類爐子最外層為鋼結構爐殼，爐殼內鋪設保溫性能 較好的硅酸鋁纖維，緊接硅酸鋁纖維層砌筑輕質隔熱耐火磚，輕質隔熱耐火磚上放置耐高 溫和強度較好的剛玉質的支架磚，在支架磚上放置電阻絲。海綿鈦的生產過程分還原和 蒸餾兩個階段，還原階段反應為放熱反應，需考慮加熱爐內反應器的散熱，蒸餾階段要求 加熱爐要有較好的保溫效果，同時該階段加熱爐內要保持真空狀態，為了滿足工藝上的散 熱和真空要求，加熱爐上設置有進出風口、抽真空接管及測溫接管等接口。例如公開號 CN1963361A的中國專利，
公開日為2007年5月16日，公開了一種聯合法生產海綿鈦的加熱 爐，該加熱爐屬于井式加熱爐，這類加熱爐在海綿鈦生產過程中主要存在以下不足之處加 熱爐爐襯輕質隔熱耐火磚自身重量由下層爐襯承受，一般無法設置加強支撐裝置，加上經 受長期的重燒收縮，爐襯下沉嚴重，直接導致測溫元件及加熱元件的損壞；擱放電阻絲的支 架磚由于其特殊結構，容易阻擋從反應器脫落的氧化鐵皮，從而使電熱元件損壞嚴重；由于 爐襯質量較大，爐子蓄熱量大，爐子升溫及降溫時間較長，不但增加了產品的能耗，而且影 響加熱爐的產能，不能充分發揮出該類加熱爐的生產優勢。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于海綿鈦生產的加熱爐，解決加熱 爐因長期使用后爐襯下沉而損壞電熱元件及測溫元件、加熱爐的維修成本高、產品的能耗 大等技術問題。為了實現解決上述技術問題的目的，本實用新型采用了如下技術方案本實用新型的一種用于海綿鈦生產的加熱爐，包括鋼結構爐殼、爐襯材料、加熱元 件、進風口、出風口、抽真空接管及測溫接管，特征在于在鋼結構爐殼內壁上焊接錨固件， 鋼結構爐殼內壁鋪設有一層隔熱材料石棉板作為爐襯材料鋪層，在爐殼內壁上的錨固件連 接固定預先壓制成型的陶瓷纖維模塊作為爐襯材料，陶瓷纖維模塊含內置錨固件，內置錨 固件與焊接在爐殼內壁上的錨固件連接固定，爐底采用耐火磚砌筑。本實用新型的一種用于海綿鈦生產的加熱爐，進一步優選的技術方案可以是所 述的出風口為5個，出風口在同一水平面上；進風口分別位于兩個水平面上，每個水平面上 4個進風口。本實用新型的一種用于海綿鈦生產的加熱爐，進一步優選的技術方案還可以是 所述的加熱元件為波紋狀電阻，波紋狀電阻用陶瓷釘懸掛固定在陶瓷纖維模塊上。上述技 術方案更進一步優選的技術方案是所述的波紋狀電阻的電阻絲設置耐火材料阻擋。這樣 可以防止氧化鐵皮搭接，避免造成兩個電阻絲短路。[0008]本實用新型的加熱爐，該爐型爐襯材料采用導熱系數更低，密度更小、熱容較小的 陶瓷纖維模塊代替輕質隔熱耐火磚，陶瓷纖維模塊主要優點為導熱系數是傳統的輕質隔熱 耐火磚的1/4 ；密度約為傳統采用的輕質隔熱耐火磚的1/5 ；從而避免了爐襯材料因承受上 部爐襯的重力負荷及長期的加熱收縮而下沉，進而損壞加熱元件及測溫元件的問題；爐底 采用耐火磚砌筑，可以加強爐底的強度，防止生產過程從反應器脫落的氧化鐵皮等對爐底 造成破壞；進風口、出風口的設計使得在海綿鈦生產還原過程可以靠進出風口之間空氣的 自然對流對加熱爐內反應器的反應區域進行散熱；進入蒸餾過程時，進出風口均密封，通過 抽真空接管對加熱爐爐膛抽真空以滿足工藝要求。通過采用上述技術方案，本實用新型具有以下的有益效果本實用新型的加熱爐，其爐襯材料及電熱元件材料用量大幅度減少；空爐升溫及 降溫時間縮短，約為傳統加熱爐的1/3，大大縮短了爐子的檢修周期；由于采用了低導熱系 數的爐襯材料，加熱爐保溫性能顯著提高，爐殼外壁溫度明顯降低，節能效果明顯，單位產 品能耗下降20%左右。

圖1是本實用新型的一種用于海綿鈦生產的加熱爐整體結構圖。圖2是本實用新型的一種用于海綿鈦生產的加熱爐爐襯結構詳圖。圖中，1為海綿鈦生產用反應器；2為出風口 ；3為進風口 ；4為抽真空接管；5為爐 底；6為鋼結構爐殼；7為爐層材料鋪層；8為錨固件；9為陶瓷纖維模塊；10為加熱元件電 阻帶；11為陶瓷釘。其中，錨固件分兩部分，一部分與爐殼焊接，另一部分預制在陶瓷纖維 模塊內。出風口共5個，均在同一水平面上；進風口共8個，分上下兩層，每層4個。
具體實施方式
本專利所設計的一種用于海綿鈦生產的加熱爐具體實施方式
如下該加熱爐包括 鋼結構爐殼6、爐襯材料鋪層7、爐底5、加熱元件10、進風口 3、出風口 2、抽真空接管及測溫 接管4等部分。首先制作一個鋼結構爐殼6，該爐殼開設13個風口，其中出風口 2共5個， 均在同一水平面上且呈對稱分布，進風口 3共8個，分上下兩層，每層4個，也呈對稱分布， 抽真空接管及測溫接管4開設在進風口下方。將鋼結構爐殼6固定在地平上，采用輕質耐 火磚砌筑爐底5，厚度不超過600mm，然后在鋼結構爐殼6內壁上焊接耐熱鋼錨固件，再在爐 殼內壁鋪設一層5mm隔熱材料石棉板用做爐襯材料鋪層7，將預先壓制成型且內置錨固件 的方形(300mmX 300mmX 300mm)陶瓷纖維模塊9鑲嵌在鋼結構爐殼6內壁上的錨固件上， 加熱元件10采用波紋狀電阻帶，波紋狀電阻帶用陶瓷釘11懸掛固定在陶瓷纖維模塊9上。本發明加熱爐在某海綿鈦生產廠進行了實驗應用，與傳統的海綿鈦生產爐相比， 由于爐襯材料采用密度更小的陶瓷纖維模塊，用量大幅度減少，另外電熱元件采用了電熱 性能更好的波紋狀電阻帶，用量也大量減少，與傳統爐子相比僅設備投資一項就減少1/3 左右。由于在使用過程爐襯材料不存在下沉現象，爐襯材料及電熱元件損壞情況減少，減少 了設備維修成本，與傳統加熱爐相比，爐子整體壽命延長一倍。本專利的加熱爐在使用過程 節能效果明顯，與傳統加熱爐相比，節能20%左右。生產應用表明，本發明加熱爐可以滿足鎂法海綿鈦生產過程需要，從設備投資及生產節能等方面所帶來的經濟效益明顯。
權利要求一種用于海綿鈦生產的加熱爐，包括鋼結構爐殼(6)、爐襯材料、加熱元件、進風口(3)、出風口(2)、抽真空接管(4)及測溫接管，特征在于所述的鋼結構爐殼(6)內壁上焊接錨固件(8)，鋼結構爐殼(6)內壁鋪設有一層隔熱材料石棉板作為爐襯材料鋪層(7)，在爐殼內壁上的錨固件(8)連接固定預先壓制成型的陶瓷纖維模塊(9)作為爐襯材料，陶瓷纖維模塊(9)含內置錨固件，內置錨固件與焊接在爐殼內壁上的錨固件連接固定，爐底(5)采用耐火磚砌筑。
2.根據權利要求1所述用于海綿鈦生產的加熱爐，其特征在于所述的出風口(2)為5 個，出風口(2)在同一水平面上；進風口(3)分別位于兩個水平面上，每個水平面上4個進 風口(3)。
3.根據權利要求1所述用于海綿鈦生產的加熱爐，其特征在于所述的加熱元件為波 紋狀電阻，波紋狀電阻用陶瓷釘(11)懸掛固定在陶瓷纖維模塊(9)上。
4.根據權利要求3所述用于海綿鈦生產的加熱爐，其特征在于所述的波紋狀電阻的 電阻絲設置耐火材料阻擋。
專利摘要本實用新型介紹了一種用于海綿鈦生產的加熱爐，包括鋼結構爐殼、爐襯材料、加熱元件、進風口、出風口、抽真空接管及測溫接管，在鋼結構爐殼內壁上焊接錨固件，鋼結構爐殼內壁鋪設有一層隔熱材料石棉板作為爐襯材料鋪層，在爐殼內壁上的錨固件連接固定預先壓制成型的陶瓷纖維模塊作為爐襯材料，陶瓷纖維模塊含內置錨固件，內置錨固件與焊接在爐殼內壁上的錨固件連接固定，爐底采用耐火磚砌筑。本專利的加熱爐，其爐襯材料及電熱元件材料用量大幅度減少；空爐升溫及降溫時間縮短，縮短了爐子的檢修周期；加熱爐保溫性能顯著提高，節能效果明顯。
文檔編號F27B1/16GK201621941SQ201020156100
公開日2010年11月3日 申請日期2010年4月13日 優先權日2010年4月13日
發明者劉正紅, 劉治選, 李少兵, 狄偉偉, 魯同富 申請人:洛陽雙瑞萬基鈦業有限公司