摘要
以7.5 t“I”炉实际尺寸为基础,建立镁热法生产海绵钛还原炉物理模型,模拟还原过程中炉内温度场分布。研究发现,在TiCl4中心加料工况下,反应器由内向外,在横向和纵向均形成明显的温度梯度,从反应中心区至器壁温度逐渐降低,且上部氩气区域温度明显低于反应区熔体温度。提高TiCl4给料速度,延长连续给料时间均能使反应区最高温度和平均温度呈现上升趋势。对于7.5 t“I”型炉,当料速低于280 kg/h时,反应释放热量低于风冷区的散热量,生产中需要对反应器进行补热,当给料速度从200 kg/h提高至400 kg/h时,3 h内反应区最高温度由986.5℃上升至1 167.4℃。当器壁控制温度由820℃降低至750℃时,反应中心温度降低约18℃,即增大器壁与反应中心温度梯度有利于促进炉内熔体散热。通过建立合理的壁温控制和加料、排料制度,能够避免海绵钛出现硬芯,改善产品质量。
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