[实用新型]用于海绵钛生产的真空系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及海绵钛生产，具体而言涉及镁还原、真空蒸馏法生产海绵钛的蒸馏真空系统。

背景技术

用镁还原法生产海绵钛，还原结束后所得到的产物含Ti 55％～60％、Mg25％～30％、MgCl₂ 8％～12％，用真空蒸馏法将海绵钛中残余的镁和氯化镁蒸馏出去，得到产品海绵钛。目前世界各海绵钛企业均采用此法。因此，蒸馏真空系统是该工艺提纯海绵钛必须的设备。

真空蒸馏是利用镁、氯化镁等杂质与海绵钛在高温、高真空状态下的蒸气压差异很大，使镁和氯化镁等杂质在高温、高真空状态下以蒸气的形式被分离出来，而海绵钛则保留在容器中，从而达到分离净化目的。采用高温是为了提高物质的挥发速度，缩短分离时间；采用高真空则是为了降低物质的沸点，使分离过程能在较低的温度下进行。

现有技术的真空系统采用扩散泵与机械泵组合的结构形式，蒸馏初期，启动机械泵完成低真空蒸馏，中后期则启动扩散泵进入高真空阶段，进行高温、高真空蒸馏，使镁和氯化镁与海绵钛分离更彻底。

现有技术真空系统组合的缺点在于扩散泵与机械泵在衔接上存在一定的不匹配性：一般而言，扩散泵的出口压强仅30～40Pa左右，而机械泵在入口压强低于100Pa时，抽气性能急骤下降。因此，采用扩散泵与机械泵组合的真空系统，机械泵的性能没有得到有效的发挥，系统真空度较低。

发明内容

本实用新型的目在于提供一种用于海绵钛生产的真空系统，取代现有技术，达到能提高蒸馏真空系统的真空度，从而取得更好的蒸馏效果。

为了实现上述目的，发明人在深入了解镁还原、真空蒸馏法生产海绵钛的机理上，对各类真空泵的结构、原理、性能和特点等进行了深入的研究，通过对各种真空泵的优化组合，设计了适用于大型联合炉生产海绵钛的蒸馏真空系统，本实用新型的真空系统包括冷凝器、除尘器、低真空通路和高真空通路两并联的通路及机械泵；本发明的真空系统的特点在于：低真空通路直接接机械泵，高真空通路经高真空阀门经油扩散泵再经油增压泵接机械泵；机械泵可采用滑阀泵；高真空阶段采用三级结构，即油扩散泵→油增压泵→机械泵；由于油增压泵的采用，将机械泵(滑阀泵)的入口压强由30～40Pa提高到100Pa以上，使滑阀泵的抽气效率接近100％，克服了扩散泵与机械泵之间压强不匹配，机械泵处于低效率抽气的问题，大大提高了蒸馏真空系统的真空度。由于三种泵均采用油作密封介质，相对于其它真空泵来说，更适用于海绵钛蒸馏这种有微量粉尘的工作条件。

本实用新型的真空系统也可用于其他需要高真空系统的工业。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明；

附图1为本实用新型的真空系统结构原理图；

附图2为本实用新型的应用实例。

图中，1为加热炉，2为冷凝器，3为除尘器，4为高真空阀门，5为油扩散泵，6为油增压泵，7为机械泵。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型的真空系统包括冷凝器2、除尘器3、低真空通路和高真空通路两并联的通路及机械泵7，低真空通路直接接机械泵7，高真空通路经高真空阀门4经油扩散泵5再经油增压泵6接机械泵7。

实施例

附图2为本发明应用的实际情况，机械泵7采用滑阀泵7，某海绵钛企业使用两台滑阀泵7并联，在进行海绵钛蒸馏提纯的初期，由于冷凝器2内压力较高，仅启动滑阀泵7进行抽真空即可，气体通路为：加热炉1→冷凝器2→除尘器3→滑阀泵7，此时为低真空蒸馏阶段，低真空结束后，启动油扩散泵5和油增压泵6，关闭低真空通路，打开高真空阀门4使用高真空通路，气体通路为：加热炉1→冷凝器2→除尘器3→油扩散泵5→油增压泵6→滑阀泵7。此时系统处于高真空蒸馏阶段。

实际应用对比表明，大型联合炉采用本实用新型的真空系统结构后，蒸馏真空系统的真空度由12～16Pa提高到1Pa以上，提高了一个数量级，对镁和氯化镁等杂质在蒸馏过程中分离更彻底具有重要的作用，采用本实用新型的真空系统后，大大提高了产品海绵钛的质量。