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专利名称：一种金属制造用还蒸炉

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411077428.6

专利申请（专利权）人：辽宁华锆新材料有限公司
权利人地址：辽宁省朝阳市朝阳县朝阳柳城经济开发区

专利发明（设计）人：石玢,李小毅,徐玉坤,李有成,王会兰,郑彦东,陈岩

专利摘要：本发明公开了一种金属制造用还蒸炉，属于金属钛制备技术领域，包括用于制造海绵钛的还蒸炉体，还蒸炉体上设置有与冷凝换热装置连接的出气罩体，出气罩体上设置有流量阀，还蒸炉体顶部设置有分体式盖体，分体式盖体由外紧固盖和内塞盖体组成，内塞盖体上通过吊装组件连接有制备海绵钛原材料的内盛放炉体，内盛放炉体内设置有隔离底皮钛的阻碍隔离盘体。本发明通过在内盛放炉体内设置阻碍隔离盘体，将前期生成的底皮钛进行覆盖，与后期生成的海绵钛进行分离，并利用对内盛放炉体进行倾斜设置，增大内盛放炉体底部的沉积面积，降低海绵钛对底皮钛的压力，从而能确保生成后的海绵钛与底皮钛轻松分离，方便后期海绵钛的提纯加工。

主权利要求：
1.一种金属制造用还蒸炉，包括用于制造海绵钛的还蒸炉体（1），所述还蒸炉体（1）上设置有与冷凝换热装置连接的出气罩体（2），所述出气罩体（2）上设置有流量阀，其特征在于，所述还蒸炉体（1）顶部设置有分体式盖体，所述分体式盖体由外紧固盖（3）和内塞盖体（4）组成，所述内塞盖体（4）上通过吊装组件连接有制备海绵钛原材料的内盛放炉体（5），所述内盛放炉体（5）内设置有隔离底皮钛的阻碍隔离盘体，所述还蒸炉体（1）内壁固定设置有上抬升环体（6），所述上抬升环体（6）上设置有两个液压缸（7），所述液压缸（7）通过牵引组件连接有承载环（8），所述承载环（8）内设置有煅烧炉体（9），所述煅烧炉体（9）内部开设有供内盛放炉体（5）进行放置的煅烧槽口，所述煅烧炉体（9）内部设置有用于加热的电阻加热层（10）；
所述还蒸炉体（1）底部设置有承重底盘（11），所述承重底盘（11）上转动设置有安装底座（12），所述还蒸炉体（1）上设置有驱动电机（13），所述驱动电机（13）输出端通过蜗杆蜗轮组件驱动安装底座（12）进行转动；
所述吊装组件包括设置在内塞盖体（4）上的吊装柱（14），所述吊装柱（14）底部设置有牵引盘（15），所述内盛放炉体（5）外侧壁设置有外环体（16），所述外环体（16）上转动设置有牵引环（17），所述牵引盘（15）通过多个牵引链条（18）与牵引环（17）连接；
所述阻碍隔离盘体包括隔离网筛（19），所述隔离网筛（19）底部设置有支撑网架（20），所述支撑网架（20）由多个弧形杆交错而成，所述牵引盘（15）底部设置有与隔离网筛（19）相互吸附的电磁吸附层；
所述牵引组件包括与液压缸（7）输出端连接的牵引柱（21），所述牵引柱（21）端部转动设置有内折杆体（22），所述承载环（8）上转动设置有转载环体（29），所述转载环体（29）上设置有U型连接耳块（23），所述U型连接耳块（23）通过转轴与内折杆体（22）转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种金属制造用还蒸炉，其特征在于，所述安装底座（12）上开设有供煅烧炉体（9）进行移动的安装口，所述安装口内壁设置有限位棱口（25），所述煅烧炉体（9）底部设置有与限位棱口（25）相适配的限位棱条（24）。
3.根据权利要求1所述的一种金属制造用还蒸炉，其特征在于，所述蜗杆蜗轮组件包括设置在安装底座（12）外侧壁上的驱动蜗轮齿环（26），所述驱动电机（13）输出端贯穿至还蒸炉体（1）内，并固定连接有与驱动蜗轮齿环（26）啮合连接的驱动蜗杆轴（27）。
4.根据权利要求1所述的一种金属制造用还蒸炉，其特征在于，所述内塞盖体（4）呈上大下小的圆台状设置，且与上抬升环体（6）接触部位设置有密封层。
5.根据权利要求1所述的一种金属制造用还蒸炉，其特征在于，所述外紧固盖（3）上设置有与还蒸炉体（1）进行配合连接的多个锁扣件（28）。 说明书 : 一种金属制造用还蒸炉技术领域[0001] 本发明涉及金属钛制备技术领域，尤其涉及一种金属制造用还蒸炉。背景技术[0002] 还蒸炉又称还原蒸馏炉，是金属制造过程中金属钛制备必不可少的设备，海绵钛的生产工艺主要包括镁还原?蒸馏法（即克劳尔法）来实现；[0003] 在镁还原?蒸馏法制备海绵钛的还原过程主要包括：四氯化钛气化→气体四氯化钛与液体镁外扩散→四氯化钛和镁分子吸附在活性中心上→在活性中心进行化学反应→结晶成核→钛晶粒长大→氯化镁脱附→氯化镁外扩散→钛晶粒长大→下降沉积；[0004] 研究发现，在此制备过程中，随着反应的进行，生成的海绵钛块增厚、增大，加之排放氯化镁，失去熔体浮力支持的海绵钛块体大部分就会下降沉积在熔体底部，而初始生成的海绵钛会在下降沉积的过程中吸附液体镁中的杂质后下降沉积，海绵钛具有很好的吸附性能，初始生成的约3%～5%的海绵钛可吸附液体镁中75%～85%的杂质，从而在沉淀在最底部形成底皮钛，底皮钛的质量不佳，会影响到成品质量，并且不易与后生成的正坨分离，影响后期的处理；[0005] 再者，由于海绵钛的热传导性较差，在真空蒸馏过程中，在真空条件下升温，中心部位与罐壁和表面的海绵钛过早烧结，闭塞其毛细孔，致使产品中氯离子残留量增加，故而常会采用阶梯式缓慢升温的方式来解决，这使得无法快速升温，加热耗费较长的时间，影响生产效率，基于此，现提出一种金属制造用还蒸炉。发明内容[0006] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种金属制造用还蒸炉。[0007] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：[0008] 一种金属制造用还蒸炉，包括用于制造海绵钛的还蒸炉体，所述还蒸炉体上设置有与冷凝换热装置连接的出气罩体，所述出气罩体上设置有流量阀，所述还蒸炉体顶部设置有分体式盖体，所述分体式盖体由外紧固盖和内塞盖体组成，所述内塞盖体上通过吊装组件连接有制备海绵钛原材料的内盛放炉体，所述内盛放炉体内设置有隔离底皮钛的阻碍隔离盘体，所述还蒸炉体内壁固定设置有上抬升环体，所述上抬升环体上设置有两个液压缸，所述液压缸通过牵引组件连接有承载环，所述承载环内设置有煅烧炉体，所述煅烧炉体内部开设有供内盛放炉体进行放置的煅烧槽口，所述煅烧炉体内部设置有用于加热的电阻加热层。[0009] 所述还蒸炉体底部设置有承重底盘，所述承重底盘上转动设置有安装底座，所述还蒸炉体上设置有驱动电机，所述驱动电机输出端通过蜗杆蜗轮组件驱动安装底座进行转动。[0010] 优选地，所述吊装组件包括设置在内塞盖体上的吊装柱，所述吊装柱底部设置有牵引盘，所述内盛放炉体外侧壁设置有外环体，所述外环体上转动设置有牵引环，所述牵引盘通过多个牵引链条与牵引环连接。[0011] 优选地，所述阻碍隔离盘体包括隔离网筛，所述隔离网筛底部设置有支撑网架，所述支撑网架由多个弧形杆交错而成，所述牵引盘底部设置有与隔离网筛相互吸附的电磁吸附层。[0012] 优选地，所述牵引组件包括与液压缸输出端连接的牵引柱，所述牵引柱端部转动设置有内折杆体，所述承载环上转动设置有转载环体，所述转载环体上设置有U型连接耳块，所述U型连接耳块通过转轴与内折杆体转动连接。[0013] 优选地，所述安装底座上开设有供煅烧炉体进行移动的安装口，所述安装口内壁设置有限位棱口，所述煅烧炉体底部设置有与限位棱口相适配的限位棱条。[0014] 优选地，所述蜗杆蜗轮组件包括设置在安装底座外侧壁上的驱动蜗轮齿环，所述驱动电机输出端贯穿至还蒸炉体内，并固定连接有与驱动蜗轮齿环啮合连接的驱动蜗杆轴。[0015] 优选地，所述内塞盖体呈上大下小的圆台状设置，且与上抬升环体接触部位设置有密封层。[0016] 优选地，所述外紧固盖上设置有与还蒸炉体进行配合连接的多个锁扣件。[0017] 相比现有技术，本发明的有益效果为：[0018] 1、本发明针对现有还原海绵钛过程进行设计，通过在内盛放炉体内设置阻碍隔离盘体，将前期生成的底皮钛进行覆盖，与后期生成的海绵钛进行分离，并利用对内盛放炉体进行倾斜设置，增大内盛放炉体底部的沉积面积，降低海绵钛对底皮钛的压力，从而能确保生成后的海绵钛与底皮钛轻松分离，方便后期海绵钛的提纯加工。[0019] 2、本发明通过液压缸驱动牵引组件控制煅烧炉体进行倾斜，通过驱动电机驱动煅烧炉体进行转动，从而带动内盛放炉体进行转动，使其内部呈现倾斜状态的反应液，在转动的过程中实现不断的混合搅拌，实现对制造海绵钛的反应液的均匀加热，有效地避免了前期加热不均造成的反应液过早烧结的情况出现，相比现有阶梯式缓慢升温的方式，能显著的提高制备海绵钛的效率。附图说明[0020] 图1为本发明提出的一种金属制造用还蒸炉的立体结构示意图；[0021] 图2为本发明提出的一种金属制造用还蒸炉的关闭状态结构示意图；[0022] 图3为本发明提出的一种金属制造用还蒸炉的部分结构装配结构示意图；[0023] 图4为本发明提出的一种金属制造用还蒸炉中吊装组件的连接关系结构示意图；[0024] 图5为本发明提出的一种金属制造用还蒸炉中牵引组件的连接关系结构示意图；[0025] 图6为本发明提出的一种金属制造用还蒸炉中阻碍隔离盘体的结构示意图；[0026] 图7为本发明提出的一种金属制造用还蒸炉在制造海绵钛过程中煅烧炉体倾斜状态结构示意图。[0027] 图中：1、还蒸炉体；2、出气罩体；3、外紧固盖；4、内塞盖体；5、内盛放炉体；6、上抬升环体；7、液压缸；8、承载环；9、煅烧炉体；10、电阻加热层；11、承重底盘；12、安装底座；13、驱动电机；14、吊装柱；15、牵引盘；16、外环体；17、牵引环；18、牵引链条；19、隔离网筛；20、支撑网架；21、牵引柱；22、内折杆体；23、U型连接耳块；24、限位棱条；25、限位棱口；26、驱动蜗轮齿环；27、驱动蜗杆轴；28、锁扣件；29、转载环体。具体实施方式[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0029] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0031] 实施例，参照图1?图7，一种金属制造用还蒸炉，包括用于制造海绵钛的还蒸炉体1，还蒸炉体1上设置有与冷凝换热装置连接的出气罩体2，冷凝换热装置为现有用于冷却的设备，在此不做赘述，出气罩体2上设置有流量阀，其中流量阀的存在，通过反应气体的量，能得出初始生成的海绵钛的比例，从而能获取内部底皮钛的生成时间和结束时间，进而能精准的得出干预的时间，从而能确保对底皮钛和成品合格钛之间的隔离区分，保证精确控制还蒸炉体1的操作；[0032] 还蒸炉体1顶部设置有分体式盖体，分体式盖体由外紧固盖3和内塞盖体4组成，外紧固盖3顶部设置有用于提升高度的提升装置，在此不做过多赘述；[0033] 进一步地，内塞盖体4呈上大下小的圆台状设置，且与上抬升环体6接触部位设置有密封层，上抬升环体6与内塞盖体4之间相适配，能确保对还蒸炉体1的密封效果；[0034] 外紧固盖3上设置有与还蒸炉体1进行配合连接的多个锁扣件28，锁扣件28为现有技术，能实现将还蒸炉体1与分体式盖体之间的有效紧固连接，从而保证密封效果。[0035] 内塞盖体4上通过吊装组件连接有制备海绵钛原材料的内盛放炉体5，内盛放炉体5内部设置有隔板，用于提高对反应液的搅拌效果，进一步地，吊装组件包括设置在内塞盖体4上的吊装柱14，吊装柱14底部设置有牵引盘15，内盛放炉体5外侧壁设置有外环体16，外环体16上转动设置有牵引环17，牵引盘15通过多个牵引链条18与牵引环17连接，其中，外环体16固定连接的内盛放炉体5在转动时，牵引环17处在静止的状态，即内盛放炉体5的转动不会影响到牵引链条18的连接效果。[0036] 吊装柱14在使用时，可在内塞盖体4内部设置有电机，进行控制吊装柱14的伸缩，从而达到对内盛放炉体5进行上下吊装，方便上料的效果。[0037] 内盛放炉体5内设置有隔离底皮钛的阻碍隔离盘体，阻碍隔离盘体包括隔离网筛19，隔离网筛19底部设置有支撑网架20，支撑网架20由多个弧形杆交错而成，牵引盘15底部设置有与隔离网筛19相互吸附的电磁吸附层。[0038] 在预定的时间将阻碍隔离盘体放入到内盛放炉体5内，此时阻碍隔离盘体会对处在内盛放炉体5底部前期生成的底皮钛进行覆盖，并隔离已经生成的底皮钛，此时后期生成的合格的海绵钛处在隔离网筛19的正上方，从而实现底皮钛与海绵钛之间的有效分离，方便后期进行提纯处理。[0039] 还蒸炉体1内壁固定设置有上抬升环体6，上抬升环体6上设置有两个液压缸7，液压缸7为气动液压装置，为现有技术，在此不做详细赘述，液压缸7通过牵引组件连接有承载环8；[0040] 进一步地，牵引组件包括与液压缸7输出端连接的牵引柱21，牵引柱21端部转动设置有内折杆体22，承载环8上转动设置有转载环体29，转载环体29上设置有U型连接耳块23，U型连接耳块23通过转轴与内折杆体22转动连接。[0041] 采用上述进一步地好处是，通过两个液压缸7之间的配合，能实现将煅烧炉体9进行倾斜，从而保证其内部设置的制造海绵钛的液体处在倾斜状态，从而确保生成的海绵钛逐步的沉淀在内盛放炉体5的炉壁上，而不是直接沉淀在炉底，增大沉淀面积，能降低海绵钛对底皮钛的压力，从而能方便后期进行分离底皮钛。[0042] 承载环8内设置有煅烧炉体9，煅烧炉体9的外沿口与承载环8内侧壁固定连接，能实现在煅烧炉体9进行转动时，带动承载环8进行一起转动，转动设置在承载环8上的转载环体29会在煅烧炉体9转动时，处在相对静止的状态，不会影响与内折杆体22之间的连接，煅烧炉体9内部开设有供内盛放炉体5进行放置的煅烧槽口，煅烧炉体9内部设置有用于加热的电阻加热层10，采用电阻式加热，为本领域常用技术手段，在此不做过多赘述。[0043] 还蒸炉体1底部设置有承重底盘11，承重底盘11上转动设置有安装底座12，安装底座12与承重底盘11之间转动连接，安装底座12上开设有供煅烧炉体9进行移动的安装口，安装口内壁设置有限位棱口25，煅烧炉体9底部设置有与限位棱口25相适配的限位棱条24。[0044] 在将煅烧炉体9安装在安装口时，会使得限位棱条24进入到安装口内的限位棱口25内，实现煅烧炉体9与安装底座12之间的转动限位，还蒸炉体1上设置有驱动电机13，驱动电机13设置在还蒸炉体1的外部，驱动电机13输出端通过蜗杆蜗轮组件驱动安装底座12进行转动。[0045] 进一步地，蜗杆蜗轮组件包括设置在安装底座12外侧壁上的驱动蜗轮齿环26，驱动电机13输出端贯穿至还蒸炉体1内，并固定连接有与驱动蜗轮齿环26啮合连接的驱动蜗杆轴27，蜗轮蜗杆组件的设置，能实现稳定传动的效果。[0046] 本发明在镁还原?蒸馏法制备海绵钛的制备过程中，将生产海绵钛的原料放置在内盛放炉体5内，并将内盛放炉体5置入到煅烧炉体9内，将煅烧炉体9放置在安装底座12上的安装口内，通过外紧固盖3上的锁扣件28达到对还蒸炉体1的锁定关闭，根据制备海绵钛的要求通过抽真空装置对炉体内进行压力控制，完成制备海绵钛的准备工作；[0047] 对电阻加热层10进行供电，煅烧炉体9开启工作，对处在内盛放炉体5内的制造海绵钛的反应液进行升温，在升温的过程中，为了避免由于海绵钛的热传导性差造成的中心部位与罐壁和表面的海绵钛过早烧结，可通过对液压缸7进行控制，使其牵引的煅烧炉体9进行倾斜（如图7所示），此时处在其中制造海绵钛的反应液会由于内盛放炉体5的倾斜，呈现为倾斜状态；[0048] 在此状态下，控制对驱动电机13开启，其输出端连接的驱动蜗杆轴27会进行旋转，进而带动设置在安装底座12上的驱动蜗轮齿环26进行转动，驱动蜗轮齿环26转动带动安装底座12转动，使得煅烧炉体9进行转动，带动处在其内的内盛放炉体5进行转动，处在其中倾斜状态的制造海绵钛的反应液会在转动过程中实现混合搅拌的效果，从而能实现对制造海绵钛的反应液的均匀加热，有效的避免了过早烧结的情况出现，并且无需进行阶梯式缓慢升温，显著的提高制备海绵钛的效率；[0049] 在制造海绵钛的反应液达到蒸发温度时，此时，通过液压缸7控制内盛放炉体5恢复到水平正常状态，初始生产的海绵钛会在下降沉积的过程中吸附液体镁中的杂质，形成底皮钛，此时底皮钛会集中处在内盛放炉体5的最底部，在其反应过程中，开始生产成品海绵钛时，控制设置在牵引盘15上的电磁吸附层失电，在重力的作用下将阻碍隔离盘体自然沉降到制造海绵钛的反应液中，阻碍隔离盘体会对处在内盛放炉体5底部，前期生成的底皮钛进行覆盖，并隔离已经生成的底皮钛，此时后期生成的合格的海绵钛处在隔离网筛19的正上方，从而实现底皮钛与海绵钛之间的有效分离，此时，在生成的后期，可通过液压缸7控制内盛放炉体5倾斜，增大内盛放炉体5底部的沉积面积，降低海绵钛对底皮钛的压力，方便后期进行分离底皮钛。[0050] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2024-08-07

专利公开日期：2024-10-01

专利公告号：2024-10-01