微波技术在四氯化钛生产原料干燥中的应用研究.doc

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.03.006微波技术在四氯化钛生产原料干燥中的应用研究李卫红，金芳荣，尚东，李志文（遵宝钛业有限公司，贵州桐梓563200）摘要：研究了微波干燥技术在四氯化钛生产原料干燥中的应用效果，并分析了微波干燥石油焦的经济效益。结果表明，微波干燥技术应用在四氯化钛生产原料干燥中是可行的。关键词：微波；干燥；高钛渣；石油焦；四氯化钛中图分类号：TF823文献标志码：A文章编号：1007-7545（2014）03-0000-00ApplicationofMicrowaveTechnologyinDryingProcessforTita

2、niumTetrachlorideProductionLIWei-hong,JINFang-rong,SHANGDong,LIZhi-wen(ZunbaoTitaniumCo.,Ltd,Tongzi563200,Guizhou,China)Abstract:Theapplicationofmicrowavedryingtechnologyindryingprocessfortitaniumtetrachlorideproductionwasinvestigated.Theeconomicbenefitsofdryingpetroleumcokebymicrowavewereanalyze

3、d.Theresultsshowthatitisfeasibletodrypetroleumcokebymicrowavedryingtechnology.Keywords:microwave;drying;hightitaniumslag;petroleumcoke;titaniumtetrachloride1四氯化钛生产原料的干燥技术现状目前，我国四氯化钛生产使用的主要技术为沸腾氯化技术，该技术是将一定粒度的富钛料和石油焦在高温、氯气流的作用下在炉内形成一个沸腾床层，使各种原料可以充分接触，以达到充分反应的目的。但因该反应中使用的原料中有氯气，而氯气与水反应生成氯化氢，氯化氢对氯化炉

4、耐火材料和生产设备的损害极大。这就要求原料高钛渣和石油焦中的水分含量不大于0.1%，而目前采购的原料中水分普遍在2%~3%，因此，采购来的高钛渣和石油焦必须经过干燥才能使用。我国大多数四氯化钛生产厂家采用电加热工频回转窑的方法来进行原料干燥，这种方式虽然设备简单，但其干燥的速率不能满足当前大炉型的使用要求，且回转窑在转动过程中会产生大量粉尘，对操作者的健康会产生较大影响。因此，寻求一种速度快、效率高的干燥设备来满足大型氯化炉的需要就显得尤为迫切。微波干燥技术因具有干燥效率高、易于实现自动控制和节能环保等优点，被广泛应用于冶金领域。因此，微波干燥技术正逐步取代传统干燥技术成为四氯化钛生产原

5、料干燥的主要方法。图1所示的是微波干燥石油焦工艺流程图。微波干燥高钛渣的工艺流程与石油焦类似。图1微波干燥石油焦流程图Fig.1Flowsheetofpetroleumcokedriedbymicrowave收稿日期：2013-09-21基金项目：科技部国际科技合作项目（2011DFA42150）作者简介：李卫红（1982-），男，陕西渭南人，工程师.2微波干燥技术简介2.1微波干燥的原理微波是指频率为300MHz~300GHz、波长为1mm~1m之间的电磁波[1]。微波干燥以微波产生的能量为热源来干燥物料。被干燥物料中的极性水分子在微波产生的高频电磁场作用下不断被极化，造成水分子的自旋

6、运动效应，此时，微波场的场能转化为物料的内能，使得物料温度升高，产生热化等一系列物化过程而达到干燥的目的。2.2微波干燥的特点2.2.1选择性加热在微波对高钛渣及石油焦的加热脱水过程中，水的介电常数大，易于吸收微波，脱水效果极佳[2]。而对其他矿物成分则不会造成污染及损害，微波的选择性加热，既有利于快速脱去高钛渣、石油焦中的水分，也有效地保护了原料中的其余有效成分。2.2.2控制及时、反应灵敏常规的加热方法，如蒸汽加热、电热、红外加热等，要达到一定的温度，需要一定的时间，在发生故障或停止加热时，降温又要较长时间。而微波加热的惯性很小，只需要调整微波功率，就可以将物料加热到适当的温度，可以

7、实现温度升降的快速控制，有利于生产的自动化和连续性。2.2.3高效节能传统加热一般是以蒸汽、电等为加热源，通过传导体传递进行加热；而微波加热属介质加热，不同物料介质所吸收的微波能量不同，这种介质吸收微波能量的选择性为微波能量利用率提供了有利条件。在高钛渣、石油焦的加热过程中，水分直接吸收微波而发热，没有经过其他中间转换环节，因此除少量的传输损耗外几乎无其他损耗。表1为传统干燥与微波干燥技术参数对照表。表1传统干燥与微波干燥技术参数对