φ2560沸腾氯化炉工艺浅谈

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1、Φ2560沸腾氯化炉工艺浅谈抚顺钛业有限公司四氯化钛车间任绪坤一、摘要本文通过总结生产实践，详细论述了Φ2560沸腾氯化炉“尾气Cl2含量与炉温的关系”、“石油焦的选择”以及“炉底的重新设计思路与选择”。为生产工艺参数设定提供了科学的依据。二、关键词氯化炉筛板氯气石油焦沸腾氯化三、前言大型沸腾氯化炉，在国外已经应用多年，是我国钛行业多年想要攻关的项目。因为，大型沸腾炉，不仅降低成本。而且，降低劳动强度、减少劳动力、大大降低环境污染。但由于很长一段时间钛的行业不景气，实验大型炉计划未能早日实现。直到2006年，中国抚顺钛业有限公司在新扩产的项目中，大胆选用了Φ2560沸腾氯化炉，经过技

2、术工程和现场操作人员的共同摸索总结，现已经实现连续生产，产量由原有的20吨/天·台炉，提高到70-80吨/天·台炉，可使吨海绵钛的Cl2单耗降低0.5吨、电耗降低1000Kwh，如果按年产5000吨海绵钛计算，每年可节约1000万元。下面就“尾气Cl2含量与炉温的关系”、“石油焦的选择”以及“炉底的重新设计思路与选择”等问题，做简要的论述四、实验内容1、尾气Cl2含量与炉温的关系第1页共5页新Φ2560沸腾氯化炉共启动3次，从前两次启动含氯情况分析，以及第3次的统计数据来看，我们不难得出如下结论。见表----1表----1尾气Cl2含量与炉温的关系时间炉中温度℃氯气含量%备注7月29

3、日1：00-12：00平均610微从12：007月30日开始频繁出现1：005290.9故障，平均温21：005263.1度不过500℃23：005775.87月30日3：005003.65：005445.47：005751.18月1日9：004563.813：005957.817：005757.219：006345.121：006494.723：5972.98月2日1：005852.03：005015.45：005417.87：006279.02班处理13：005016.3氯气管路17：005314.521：6950.923：005320.78月3日1：00603微第2页共5页9：

4、00720微从以上数据来看，该氯化炉温度低时通氯，会出现尾气含氯现象。温度低，炉子大，沸腾不起来，反应不均匀，中间区域死角；氯气进口不通畅，也可导致含氯现象的出现；因此，新氯化炉应极力缩短非正常停氯时间，处理故障或排渣后，温度在650℃以上通氯，正常运行时的温度在800℃以上为宜。要定期检查氯气入口，防止堵塞。1、石油焦的选择原工艺设计，选择煅后石油焦。但煅后石油焦的热值低，生产过程中一旦排渣或处理设备故障时，炉温降下去以后，再通氯升温，速度非常慢,从300--400℃提到600℃大约要4-5小时，炉内沸腾反应差，尾气含氯超标。经过工程技术人员共同分析论述，决定用普通石油焦代替煅后焦

5、，因为普通石油焦热值高，结果炉温提升速度提高很快，每小时可提温180-200℃，从300--400℃提到600℃，约1个小时即可，很快使反应达到最佳状态。所以，选用普通石油焦作为大型氯化炉的还原剂，即为反应提供C原料，又可以作为提升炉温的燃料，以满足工艺要求。另外，石油焦价格比煅后焦低，每吨要低500-600元，吨海绵钛的石油焦单耗降低2000-2400元。但石油焦的缺点是水分和挥发份较大，对后期设备腐蚀严重，且宜在炉底结瘤，影响反应及堵塞氯气管路。所以，在实际生产中可以按一定的配比混合使用。也可以在提温阶段用石油焦，当反应温度达到900-1000℃时，改用断后焦。这要经过长时间生产

6、试验，进行成本比较。现我们按5：1配比加入。2、炉底的重新设计思路与选择第3页共5页原设计是有筛板炉底，但启动后不到2天，反应就开始出现炉温升不上去，尾气含氯现象，直至停氯。如图1筛板氯气管路扒渣口图1筛板炉底图2无筛板炉底有筛板炉底优点：氯气能够通过筛板孔与混合料均匀接触，使氯化反应更充分更完全，降低各种物料单耗。该炉底底部是氯气分布室，也使通过各个筛孔的氯气压力、流量一致。硫化效果好。这些在启动的第一天都得到证实。有筛板炉底缺点：因为，目前国内的高钛渣的Ca和Mg的含量较高（8-9%），在高温下Ca和Mg在筛板上结瘤，堵死筛板孔，致使反应无法继续进行。实际上也是这样，这种炉底，不

7、到一周的时间，堵孔率达到75%。实践证明，这种炉底不适合低品位的高钛渣生产。通过总结多年生产TiCl4的经验，我们决定还是使用无筛板炉底，见图2所示，和在用老式炉底大致相同，只是设置了1个分汽罐、8个氯气管路。无筛板炉底优点：氯气管路不容易堵塞，1个分汽罐、8个氯气管路，也达到了氯气与混合料均匀接触，使氯化反应更充分更完全，降低各种物料单耗的目的，经过2个月来的连续生产，也证明无筛板炉底能够适应大型氯化炉的生产。第4页共5页无筛板炉底缺点：炉膛有轻微结壳现