路径: 主页 > GB > 第43页 > GB 51326-2018 | 标准编号 | GB 51326-2018 (GB51326-2018) | | 中文名称 | 钛冶炼厂工艺设计标准 | | 英文名称 | Standard for process design of titanium smelter | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | P73 | | 国际标准分类 | 77.010 | | 字数估计 | 68,690 | | 发布日期 | 2018 | | 实施日期 | 2019-04-01 | | 发布机构 | 中华人民共和国住房和城乡建设部;国家市场监督管理总局 | GB 51326-2018: 钛冶炼厂工艺设计标准
GB 51326-2018 英文名称: Standard for process design of titanium smelter
1 总则
1.0.1 为统一钛冶炼厂工艺设计的技术要求，推动技术进步，提高设计质量和效率，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于以钛精矿为原料制取富钛料、富钛料制取四氯化钛、镁热还原-真空蒸馏生产海绵钛的钛冶炼厂新建、改建和扩建的工艺设计。
1.0.3 钛冶炼厂工艺设计应采用先进成熟的技术、装备和材料，并应做到安全、节能、环保。
1.0.4 钛冶炼厂海绵钛总体工艺方案应选择镁氯闭路循环工艺。
1.0.5 钛冶炼厂工艺设计应设置环保、安全、职业卫生和消防措施，并应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。
1.0.6 钛冶炼厂废渣、废水、废气的处理排放应符合现行国家标准《镁、钛工业污染物排放标准》GB 25468的有关规定。
1.0.7 钛冶炼厂分期建设时，应做好全面规划设计，满足分期建设的需要。全流程海绵钛冶炼厂生产经济规模产能应大于5000吨/年。
1.0.8 钛冶炼厂工艺设计除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2.0.1 钛铁矿 ilmenite
以偏钛酸铁为主要成分的含钛矿物。
2.0.2 钒钛磁铁矿 vanadium titanium magnetite
以含铁、钛、钒为主的磁铁矿。
2.0.3 配碳量 carbon ratio
以碳的理论用量乘以过碳(剩)系数的值。
2.0.4 泡沫渣 foaming slag
钛渣熔炼过程中浮在熔体上部的泡沫状的混合物。
2.0.5 海绵钛坨 sponge titanium lump
指经还原蒸馏产生的坨状海绵钛。
2.0.6 富钛料 titanium rich charge
含钛矿物经处理后得到的含TiO2含量较高的物料。
2.0.7 四氯化钛泥浆 titanium tetrachloride slurry
四氯化钛制备过程中含有固体杂质的四氯化钛浆液。
2.0.8 全流程海绵钛冶炼厂 whole process titanium smelter
指以富钛料(或钛精矿)为原料生产海绵钛的企业，生产工序含(富钛料生产)四氯化钛生产、海绵钛生产、氯化镁电解、海绵钛破碎包装等主要工艺工序的钛冶炼企业。
3 原材料及辅助材料
3.1 原材料
3.1.1 钛精矿应符合现行行业标准《钛精矿(岩矿)》YB/T 4031的有关规定。
3.1.2 钛铁矿应符合现行行业标准《钛铁矿精矿》YS/T 351的有关规定，成分宜高于三级B。
3.1.3 高钛渣应符合现行行业标准《高钛渣》YS/T 298的有关规定。
3.1.4 酸溶性渣应符合现行行业标准《酸溶性钛渣》YB/T 5285的有关规定。
3.1.5 人造金红石应符合现行行业标准《人造金红石》YS/T 299的有关规定。
3.1.6 天然金红石应符合现行行业标准《天然金红石精矿》YB 839的有关规定，成分应高于三级。
3.1.7 石油焦应符合现行行业标准《石油焦(生焦)》NB/SH/T 0527的有关规定。
3.1.8 兰炭应符合现行国家标准《兰炭产品品种及等级划分》GB/T 25212的有关规定。兰炭宜选择固定碳-1级～6级，粒度可采用兰炭末。
3.1.9 无烟煤宜选择低硫、低灰分水洗无烟煤。无烟煤成分应符合表3.1.9的规定。
表3.1.9 无烟煤成分(％)
注：粒度宜为1mm～100mm。
3.1.10 冶金焦炭应符合现行国家标准《冶金焦炭》GB/T 1996的有关规定。
3.1.11 煅后焦应符合现行行业标准《预焙阳极用煅后石油焦》YS/T 625的有关规定，粒度应根据生产工艺确定。
3.1.12 金属镁应符合现行国家标准《原生镁锭》GB/T 3499的有关规定，成分应高于Mg9995B。
3.1.13 氯气应符合现行国家标准《工业用液氯》GB 5138的有关规定，成分应高于合格品。
3.1.14 四氯化钛应符合现行行业标准《四氯化钛》YS/T 655的有关规定，成分应高于二级。
3.1.15 铝粉应符合现行国家标准《铝粉 第2部分：球磨铅粉》GB/T 2085.2的有关规定，成分应高于二级品。
3.1.16 矿物油应满足工业级白油要求。
3.1.17 脂肪酸应符合工业用脂肪酸要求。
3.1.18 铜丝应符合现行国家标准《铜及铜合金线材》GB/T 21652的有关规定。
3.2 辅助材料
3.2.1 氮气应符合现行国家标准《工业氮》GB/T 3864的有关规定。
3.2.2 氧气应符合现行国家标准《工业氧》GB/T 3863的有关规定。
3.2.3 氩气应符合现行国家标准《氩》GB/T 4842的有关规定。
3.2.4 电极糊应符合现行行业标准《电极糊》YB/T 5215的有关规定。
3.2.5 炭电极应符合现行行业标准《炭电极》YB/T 4226的有关规定。
3.2.6 石墨电极应符合现行行业标准《石墨电极》YB/T 4088的有关规定。
3.2.7 氯化钠应符合现行国家标准《工业盐》GB/T 5462的有关规定，水分宜小于0.5％。
3.2.8 氢氧化钠应符合现行国家标准《工业用氢氧化钠》GB 209的有关规定。
3.2.9 浓硫酸应符合现行国家标准《工业硫酸》GB/T 534的有关规定，硫酸浓度不小于98％。
3.2.10 氯化钾应符合现行国家标准《氯化钾》GB 6549的有关规定，质量满足Ⅰ类合格品要求，水分应小于0.5％。
3.2.11 氟化钙应符合现行行业标准《萤石》YB/T 5217的有关规定，质量满足FF-97的要求，氟化钙不应小于97％，水分宜小于0.5％。
3.2.12 石灰应符合现行行业标准《冶金石灰》YB/T 042的有关规定，成分应高于四级。
3.2.13 氯化钙应符合现行国家标准《工业氯化钙》GB/T 26520的有关规定，成分应满足无水氯化钙的要求。
3.2.14 氯化锂应符合现行国家标准《无水氯化锂》GB/T 10575的有关规定，成分应高于LiCl-0级。
3.2.15 氯化钡应符合现行国家标准《工业氯化钡》GB/T 1617的有关规定，质量满足Ⅱ类一等品要求，水分应小于0.5％。
4 钛渣生产
4.1 原料准备
4.1.1 钛渣生产原料准备可选择粉矿直接入炉、预氧化、预热、预还原和造粒工艺。钛渣生产原料准备工艺选择应根据钛矿的物相、成分、粒度和电炉熔炼方式确定。
4.1.2 原料的储量应根据原料产地到钛冶炼厂之间的距离、运输方式、运输条件、供货方式和生产规模确定。辅助材料的储量可根据供货批量确定。原料采用海运方式，贮存和堆存量应满足一批运输船舶的装料量。
4.1.3 原料库中的各类物料应分区贮存和装卸，各种物料装卸不应交叉作业。
4.1.4 还原剂的粒度应根据熔炼方式和钛矿粒度确定，宜直接外购合格粒度的还原剂。
4.1.5 钛精矿与还原剂的配料比应根据钛矿中杂质氧化物的含量、熔炼过程中的还原程度及还原剂中的固定碳含量、过碳系数、生铁中的含碳量和飞扬损失因素计算确定。密闭电炉过碳系数宜取1.05～1.10。
4.1.6 钛精矿与还原剂应设混料设施，宜设置于炉顶。
4.1.7 密闭电炉熔炼钛渣入炉的混合物料的含水率应小于0.5％。
4.1.8 密闭电炉给料方式宜采用氮气给料方式。
4.2 钛渣熔炼
4.2.1 钛渣产品品质根据钛矿成分中非铁杂质的含量确定，岩矿宜生产酸溶性钛渣，砂矿宜生产高钛渣。
4.2.2 钛渣电炉供电方式有直流供电和交流供电两种方式，钛渣电炉的容量应根据所产钛渣的质量和产量确定。交流钛渣电炉变压器容量选择应大于12 500kV·A，直流钛渣电炉功率应大于9000kW。
4.2.3 钛渣电炉的结构分为圆形和矩形、密闭和半密闭形式，电炉的结构应采用密闭形式。钛渣电炉容量与供电方式、结构形式设计应符合下列规定：
1 交流电炉变压器容量大于12 500kV·A时，应采用单相供电方式。
2 交流电炉变压器容量小于40 000kV·A时，宜采用圆形结构；交流电炉容量大于40 000kV·A时，宜采用矩形结构。
3 交流电炉变压器总容量宜小于105 000kV·A。
4 直流电炉功率宜小于400 000kW。
4.2.4 交流钛渣电炉变压器容量的选择，可按下式计算：
P＝GA/(nK1K2K3cos) (4.2.4)
式中：P——钛渣熔炼电炉容量(kV·A)；
G——钛渣的年产量(t)；
A——炉前渣单位电耗(kW·h/t)；
K1——变压器利用系数，其取值范围应为0.9～0.95；
K2——炉次间的停炉时间系数；
K3——炉次内的停炉系数；
cos——变压器功率因数；
n——电炉年工作时间(h)。
4.2.5 直流钛渣电炉功率的选择，可按下式计算：
式中：P——电炉功率(kW)；
G——钛渣的年产量(t)；
A——炉前钛渣单位电耗(kW·h/t)；
n——电炉年工作时间(h)；
σ——直流电炉运行率，取值范围应为0.85～0.88。
4.2.6 钛渣电炉的供电系统应靠近炉体布置。
4.2.7 钛渣电炉炉顶应设置电极安装起吊装置、炉料的运输设备、加料料仓及调节料仓。
4.2.8 钛渣电炉的电极压放宜采用液压传动方式，并应设置隔离防护设施。
4.2.9 钛渣电炉烟罩、电极夹套和导电铜瓦应设置水冷系统，水冷系统进出水管应集中布置，并应设置水温、流量显示和报警设施。
4.2.10 钛渣电炉炉底应设置通风冷却装置，炉底、炉墙和气室应设置测温装置。
4.2.11 钛渣电炉炉罩、烟道应设置压力测量装置和防爆设施。
4.2.12 钛渣电炉出炉口应设置烧穿装置和出炉操作平台。留渣留铁操作方式的电炉应设置开、堵炉口装置。出炉口周围应设置隔热、防飞溅防护设施。
4.2.13 钛渣抬包必须干燥，生铁抬包必须烘干和预热。
4.2.14 高温钛渣应设置自然冷却区域，自然冷却与喷雾冷却应分开设置。
4.2.15 出炉的熔融钛渣和生铁严禁采用直接浇水冷却方式。
4.2.16 严禁雨水、地面水、地下水进入熔炼、浇铸厂房内。严禁在电炉周围、熔炼、铸锭、翻包高温作业区域设置集水坑、水槽及排水点。
4.2.17 钛渣和生铁抬包的大小和数量应根据出炉量与冷却工艺确定。
4.2.18 钛渣密闭电炉气室应按正压操作方式设计，同时应设置氮气吹扫系统。
4.2.19 出渣出铁口应设置烟气收集、净化设施，其设施应与密闭电炉的烟气净化系统分设。
4.2.20 密闭电炉进料系统、电极更换、操作区域、控制区域应设置一氧化碳检测报警设施。
4.2.21 钛渣熔炼车间内的起吊设施应满足起吊熔融钛渣和生铁的安全要求。起重机应符合现行行业标准《冶金起重机技术条件 第5部分：铸造起重机》JB/T 7688.5的有关规定。
4.2.22 钛渣熔炼工序设计应符合国家现行标准《铁合金安全规程》AQ 2024和《铁合金工艺及设备设计规范》GB 50735的有关规定。
4.3 钛渣破碎
4.3.1 钛渣破碎宜选择粗、中、细三级破碎，破碎机的性能应根据产品粒度要求确定。
4.3.2 每级破碎应设置磁选分离装置，磁性物料应设置回收设施。
4.3.3 破碎、筛分、干燥工序及其转运应设置收尘、减振和消音设施，收集的粉尘应回收利用。
4.3.4 作为商品出售的高钛渣质量应符合现行行业标准《高钛渣》YS/T 298的有关规定。酸溶性钛渣应符合现行行业标准《酸溶性钛渣》YB/T 5285的有关规定。
4.4 电炉烟气净化与回收利用
4.4.1 钛渣电炉应设置烟气净化处理设施。处理后排放的烟气应符合现行国家标准《镁、钛工业污染物排放标准》GB 25468的相关规定。
4.4.2 电炉烟气的净化方法宜采用干法或半湿法处理工艺，应采用两级以上净化方式。烟气的净化方式处理工艺宜采用冷却——重力除尘——过滤处理工艺或冷却——重力除尘——洗涤处理工艺。
4.4.3 电炉烟气的潜热和电炉煤气应回收利用。
4.4.4 烟道应设置温度、一氧化碳、氢含量检测和风量调节装置。
4.4.5 大型密闭电炉煤气系统应设置煤气柜。煤气回收系统应设置一氧化碳在线检测装置。煤气柜的设计应符合现行国家标准《工业企业干式煤气柜安全技术规范》GB 51066的有关规定。
4.4.6 电炉煤气回收利用系统的设计应符合现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB 6222和《发生炉煤气站设计规范》GB 50195的相关规定。
4.5 生铁处理
4.5.1 钛渣熔炼出炉生铁应利用余热进行深加工处理。
4.5.2 生铁处理与钛渣冷却应分区设置。生铁深加工区域宜就近布置。
4.5.3 生铁处理区域的设计应符合现行行业标准《炼钢安全规程》AQ 2001的有关规定。
5 四氯化钛生产
5.1 一般规定
5.1.1 四氯化钛生产采用的还原剂和富钛料含水量高于0.5％时应设置干燥设施。
5.1.2 还原剂宜直接外购合格粒度的产品。
5.1.3 四氯化钛生产系统建筑物宜采用敞开式厂房，氯化工序和精制工序宜设置于同一建筑物内。
5.1.4 四氯化钛生产系统采用密封的建筑结构形式时，在氯气缓冲、通氯、排渣、尾气洗涤区域必须设置氯气、氯化氢浓度检测报警装置，同时在尾气洗涤区域应增加设置一氧化碳浓度检测报警装置，且必须设置强制通风设施且应连锁。
5.1.5 生产与卫生排气应分开设置处理系统。氯化和精制可共用尾气处理系统。
5.1.6 四氯化钛生产系统内设备、构筑物、地面和地沟表面应进行防腐处理。
5.1.7 四氯化钛生产系统内应根据设备的维修情况设置起吊装置。维修点附近宜设置集气装置。
5.1.8 四氯化钛生产系统宜设置设备清洗室和干燥室。
5.1.9 四氯化钛生产系统内的贮存和管道应设排净阀口。管道坡度不应小于1％。
5.1.10 四氯化钛系统应设置事故倒运储槽，容量应满足系统内最大容器的盛装体积，并应设置于系统内的最低位置。
5.1.11 四氯化钛生产作业区域内必须设置冲洗装置、洗眼器。
5.1.12 四氯化钛储罐区应设置围堰。
5.1.13 四氯化钛生产现场应设置存放应急用石灰的区域。
5.1.14 四氯化钛生产区域每层楼宜配置移动式轴流风机。
5.1.15 四氯化钛生产和贮存设备应设置压力平衡系统，排放的废气应接入废气处理系统。
5.1.16 粗四氯化钛生产与精四氯化钛的压力平衡系统应分开设置。
5.1.17 氯化工序应备用一台氯化炉和一套收尘装置，或备用一套氯化系统。
5.1.18 粗四氯化钛的贮存、输送、管路材质可选择碳钢，精四氯化钛贮存、输送、管路材质宜采用不锈钢。
5.1.19 粗四氯化钛贮存隔离气体宜采用氮气，精四氯化钛贮存隔离气体应采用氩气。
5.2 氯化
5.2.1 氯化工艺有熔盐氯化和沸腾氯化两种，氯化工艺应符合下列规定：
1 富钛料中二氧化钛含量大于86％，钙、镁氧化物总量低于2％时，宜采用沸腾氯化工艺；二氧化钛含量大于74％，钙、镁氧化物总量大于2％时，宜采用熔盐氯化工艺。
2 富钛料中二氧化钛物相结构为金红石型，不应选择熔盐氯化工艺。
3 金红石氯化应采用沸腾氯化工艺。
5.2.2 氯化炉生产能力计算应符合下列规定：
1 沸腾氯化炉设计生产能力应按下式计算：
式中：Q——沸腾氯化炉的生产能力(t/h)；
D——氯化炉流态化段的有效内径(m)；
v——流化速度(m/s)；
K——常数，每吨四氯化钛理论耗氯量(kg/t)；
θ——氯气利用系数，一般取0.92～0.99；
q——生产每吨四氯化钛原料中杂质消耗的氯量(kg/t)；
γ——氯化温度下的氯气密度(kg/m3)。
2 熔盐氯化炉的设计生产能力应按下式计算：
Q＝Vaηaηb (5.2.2-2)
式中：Q——熔盐氯化炉的生产能力(t/d)；
V——熔盐氯化炉有效熔盐体积(m3)；
a——每天每立方米熔盐生产的四氯化钛量[t/(d·m3)]，一般取4.0～5.5；
ηa——氯气利用系数，一般取0.92～0.99；
ηb——生产波动系数，它与盐面的高度、供氯稳定程度、氯气浓度的波动、排盐次数和排盐量等因素有关，一般取0.95～0.99。
5.2.3 返回氯气，补充氯气、氮气、氧气应设置缓冲稳压装置。氯气缓冲罐底部应设排污口和加热装置。
5.2.4 大中型氯化炉宜设置两台加料系统，互为备用。正压操作并采用机械加料装置时，应设置氮气密封装置，材质应满足耐磨和耐腐蚀的要求。
5.2.5 沸腾氯化炉的内部结构应根据工艺操作方式确定。采用微正压或负压操作方式的炉型，炉内反应段的结构形式宜选择倒锥台形；采用正压操作方式的炉型，炉内反应段的结构形式宜采用圆柱形；内部尺寸应根据计算确定。炉衬材质应满足耐高温、耐磨和耐腐蚀的要求。
5.2.6 氯化炉配套设施应包含下列部分：
1 沸腾氯化炉，包括测温、测压、泥浆返回、加料、散热、氯气分布、排渣、防爆设施；
2 熔盐氯化炉，包括测温、测压、泥浆返回、加料、加盐、通氯管、加热、上下排盐、防爆设施。
5.2.7 沸腾氯化炉宜设置通氧气、通氮气的辅助控温设施。
5.2.8 沸腾氯化炉顶部宜设置通氯气装置，出口过道应设置测温、测压、返回料处理装置，过道应满足耐高温和防腐要求。
5.2.9 收尘器设计应具有散热、耐腐、收尘和排渣的功能。收尘器底部宜采取保温措施或设置加热装置。
5.2.10 当采用负压或微正压操作形式时，收尘器应选择重力收尘方式。当采用正压操作形式时，收尘器宜选择旋风收尘方式。
5.2.11 四氯化钛淋洗的级数应根据被淋洗介质的量、温度和淋洗强度确定。淋洗级数不应少于三级，前两级宜采用水冷换热，最后一级应采用低温介质换热。
5.2.12 淋洗塔的循环槽应分别设置。每台淋洗塔宜分别设置一台循环泵，淋洗塔宜设置备用泵。
5.2.13 四氯化钛淋洗塔的设计应选取空塔喷淋结构。塔内应设置1级～2级喷头，两级喷头间距应根据喷淋压力和结构形式确定，不宜小于3m。
5.2.14 淋洗冷凝后的尾气应设置汽液分离装置，分离设备的出口应设置游离氯检测装置。
5.2.15 熔盐氯化炉的通氯管应设置防返盐装置，宜在通氯管内设置通针和接入压缩空气，压缩空气的阀门应与炉前氯气压力连锁。
5.3 精制
5.3.1 粗四氯化钛精制生产工艺流程应根据除钒的方法来确定除低沸点物、高沸点物和三氯氧钒杂质的顺序。
5.3.2 除钒工艺宜选择有机物或铝粉除钒，不宜选择铜除钒工艺。采用铝粉除钒的工艺，宜单独设置低价钛制备装置。
5.3.3 蒸馏塔、精馏塔应设置测温装置、测压装置、回流口和回流调节装置。
5.3.4 再沸器加热宜采用蒸汽间接加热方式。
5.3.5 精馏塔顶四氯化钛气体冷凝应设两级冷凝装置，第一级可用空气或循环水作为换热介质，第二级宜采用循环水或低温水作为换热介质。
5.3.6 含钒的高沸点物、低沸点物的中间贮存宜分开设置，低沸点物应返回氯化工序，含钒高沸点物的处理可采用干蒸法，也可返回氯化工序。采用干蒸法时，蒸出的混合气体应采用强制冷凝回收四氯化钛。
5.4 四氯化钛贮存与输送
5.4.1 四氯化钛储罐宜露天布置，储罐顶部应设置维修护栏和照明设施。
5.4.2 四氯化钛的贮存量应根据生产规模和保证生产连续的缓冲量来确定。
5.4.3 粗四氯化钛储罐和事故槽均应设置搅拌设施，粗四氯化钛储罐底部宜设置泥浆排放口。
5.4.4 四氯化钛储罐宜选用立式结构，四氯化钛输送泵应一开一备设置。
5.4.5 精四氯化钛商品质量、包装、运输应符合现行行业标准《四氯化钛》YS/T 655的有关规定。
5.5 尾气处理
5.5.1 四氯化钛生产尾气处理应采用三级以上的吸收洗涤处理，先采用水洗回收盐酸，再采用碱洗确保达标排放。洗涤级数应根据尾气量、游离氯残余量、氯化氢含量、洗涤装置结构形式和洗涤效率确定。水洗和碱洗应设置换热设施。
5.5.2 尾气处理系统装置应具备耐酸、碱腐蚀要求。
5.5.3 尾气洗涤系统应设置碱液高位槽，其容量应满足事故状态下的废气洗涤用量。
5.5.4 烟囱设计应符合现行国家标准《烟囱设计规范》GB 50051的有关规定。排放烟囱应设置氯气、氯化氢含量在线检测装置。
5.6 液氯贮存与蒸发
5.6.1 液氯贮存、运输和输送应符合国家现行标准《工业用液氯》GB 5138和《液氯使用安全技术要求》AQ 3014的有关规定。
5.6.2 液氯贮存与蒸发应设置在厂区的下风区域，应设置围墙。
5.6.3 液氯储库应独立设置液氯装卸、液氯贮存、液氯蒸发和废气及事故处理装置。
5.6.4 液氯贮存应符合下列规定：
1 液氯储罐应设置安全阀、现场压力表、液位计、温度计、称重传感器，应将信号传至控制系统进行显示、记录、报警并有趋势记录，控制阀应在操作室内控制系统进行操作。
2 液氯贮存区应设置固定式氯气检测报警仪。氯气检测报警仪设置应符合现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493的有关规定。氯气检测报警仪宜选用表头显示。
3 液氯储罐输入、输出管线上应分别设置手动和自动切断阀。
4 应设置一台空液氯储罐作为事故备用罐。
5 液氯储罐贮存量不应超过储罐容量的80％。
6 在液氯储罐厂房外应设置碱喷淋装置或水幕墙等应急防护设施，碱喷淋装置和水幕墙所在的地面应设置液体回收沟或池。
7 液氯钢瓶存放区域应设置液氯钢瓶泄漏紧急处理碱液池或抽空房；碱液池放入碱液或石灰乳液，碱液池中的碱量应大于理论消耗量的1.5倍。
5.6.5 液氯蒸发应符合下列规定：
1 采用钢瓶供氯时，钢瓶称重应采用自动称重仪；
2 汽化管道与氯气缓冲罐之间应设置自动切断阀；
3 采用液氯钢瓶直接供气，水浴加热温度应低于40℃；
4 采用盘管式或套管式气化器的液氯气化工艺，液氯汽化温度不应低于71℃，热水温度应控制在75℃～85℃；
5 蒸发器应设置备用设备和安全设施；
6 液氯蒸发和氯气缓冲罐底部应设置三氯化氮排放口。
5.6.6 液氯贮存和液氯蒸发应设置事故氯气处理系统，应具备处理30min满负荷运行产出氯气的能力。
5.6.7 在液氯贮存、液氯蒸发厂房内靠下部应安装抽吸装置，应同时设置可移动塑料弹性软管。软管的长度、直径大小和数量应根据可能泄漏的氯气量和泄漏点位置确定。抽吸装置应接至事故氯气处理系统中。
5.6.8 厂房应符合下列规定：
1 液氯储罐罐区、液氯钢瓶仓库、汽化宜采用密闭厂房；
2 液氯储罐应设置围堰，液氯储罐罐区围堰应满足现行国家标准《储罐区防火堤设计规范》GB 50351的有关规定；
3 建筑物应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
5.6.9 液氯装卸应使用干燥压缩空气。产生的废气应设排入生产供气系统或事故氯气处理系统的管线。
5.6.10 液氯钢瓶的存放应符合现行国家标准《氯气安全规程》GB 11984的有关规定。
5.6.11 液氯瓶吊运应采用双梁起重装置，应按液氯重瓶单瓶总重量的一倍以上选择额定起重量。
5.6.12 连接储槽、蒸发器、缓冲罐等贮存量较大和频繁操作的管道阀门应设置双阀。液氯和氯气阀门应选择氯气专用阀门。
5.6.13 氯气系统的安全阀放空管线应引入事故氯气处理系统。
5.6.14 液氯储库的液氯管道应采取保温措施。当环境温度小于或等于气氯在标准状况下的液化温度时，气氯输送管道应采取保温措施。
5.6.15 液氯储罐罐区、液氯瓶仓库、液氯蒸发区的氯气检测报警仪应与事故氯气处理系统连锁。
6 海绵钛生产
6.1 一般规定
6.1.1 海绵钛生产应选择镁还原真空蒸馏法生产工艺，还原蒸馏生产工艺应采用联合法工艺。
6.1.2 还原工序宜采用液体镁注入和熔融氯化镁送镁电解的工艺方式。
6.1.3 还原蒸馏车间与镁电解车间应靠近布置，并应设置封闭连接通廊。
6.1.4 还原蒸馏车间内应设置移动式事故槽，容量应大于配置的熔体镁和氯化镁抬包容积。
6.1.5 还原蒸馏车间内的起吊设施应满足起吊熔融金属镁和氯化镁的安全要求。起重机应符合现行行业标准《冶金起重机技术条件 第5部分：铸造起重机》JB/T 7688.5的有关规定。
6.1.6 还原蒸馏用氩气宜进行净化处理。
6.2 还原准备
6.2.1 还原准备工序的配置和设备选择应根据钛冶炼厂的规模、反应器的大小和寿命进行确定。
6.2.2 还原准备工序应设置酸洗、焊接、调校、检测、翻转、组装、充氩、检漏、抽空设施。
6.2.3 反应器酸洗设施周围应设置围堰。酸洗池大小应满足酸洗最大件尺寸的浸洗要求。
6.2.4 新反应器内表面和还原蒸馏过程中与海绵钛接触的新部件应进行酸洗、清洗和渗钛处理。
6.2.5 还原准备厂房与还原蒸馏厂房之间应设置运输设施。
6.3 还原蒸馏
6.3.1 还原蒸馏的设计规模应根据一台套还原蒸馏联合炉的年生产能力累计确定。一台套还原蒸馏联合炉的设计产能可按下式进行计算。
式中：Q1——一台套还原蒸馏联合炉的设计产能[t/(炉·a)]；
W——还原蒸馏联合炉的产能(t/炉)；
η1——金属实收率(％)；
η2——产品合格率(％)；
η3——炉子年利用率(％)；
t1——占炉周期(h)；
t2——年自然小时数(h/a)。
6.3.2 四氯化钛加料系统宜设置高位槽或加压设施。每套还原蒸馏系统的加料计量装置宜设置两套，一套质量流量计和一套体积流量计。
6.3.3 还原蒸馏炉应分段加热。加热带应设置三段以上，每段应设置相应的温度测量和控制设施。加热带宜选择调功控制。
6.3.4 还原过程中对反应器的冷却宜采用强制冷却形式。采用风冷的风机宜选择变频风机；还原炉内宜设冷却风隔离设施，冷却风量应根据反应产生的热量和反应温度进行确定。
6.3.5 还原过程产生的废气应设置收集和净化处理设施，净化处理设施宜配置在主厂房外。净化处理应采用二级洗涤，一级水洗一级碱洗。
6.3.6 蒸馏炉的密封性和强度应满足蒸馏过程的工况要求。
6.3.7 蒸馏冷凝反应器的冷却应采用强制水冷形式。
6.3.8 还原蒸馏厂房的轨顶标高应根据反应器组装总长度、炉顶标高、吊具长度、吊钩上限位置来确定。起重机额定起重量选择应按生产中组装反应器和最大反应物料量来确定。厂房内应配置两台以上的起重设备。
6.3.9 冷却装置的数量应根据冷却时间和还原蒸馏系统的数量确定。冷却装置应具备间接冷却和直接冷却两种功能。
6.3.10 还原蒸馏车间内应设置清渣翻转装置，清渣翻转架应设置抱紧装置和防滑动限位。
6.3.11 反应器的组装、充氩检漏、预抽等设施宜放置在还原蒸馏车间内。
6.4 真空系统
6.4.1 钛冶炼厂真空系统设计应符合国家现行标准《真空技术 术语》GB/T 3163、《真空技术 图形符号》GB/T 3164、《真空技术 法兰尺寸》GB/T 6070、《真空技术 管路配件的装配尺寸 第1部分：非刀口法兰型》GB/T 16709.1和《真空阀门》JB/T 6446的有关规定。
6.4.2 还原蒸馏车间应配置预抽真空系统、废气真空系统、炉壳真空系统和蒸馏真空系统。
6.4.3 蒸馏真空机组宜靠近蒸馏装置系统配置。蒸馏真空系统应采用二级以上的真空机组，并应按台套配置。低真空机组宜选择大抽速和耐腐蚀的真空泵。
6.4.4 废气真空系统、蒸馏真空系统、炉壳真空系统与被抽装置间应设置缓冲净化过滤装置。
6.4.5 炉壳真空系统和废气真空系统应集中设置。机械真空泵的出口废气应引出厂房外。
6.4.6 真空泵废油宜设置回收系统。
6.5 液氩贮存与汽化
6.5.1 液氩储库应单独设置，液氩储罐应露天设置。
6.5.2 液氩汽化宜选择空气汽化方式，汽化温度不应低于-5℃。
6.5.3 液氩输送管道应进行绝热保温处理。
7 镁氯循环利用
7.1 氯化镁电解及镁的精炼
7.1.1 熔体金属镁和氯化镁的运输应采用密闭抬包，金属镁抬包应采用氩气保护。抬包运输应采用专门的运输工具。
7.1.2 钛冶炼厂配套氯化镁的电解槽型有无隔板电解槽、多极电解槽两种槽型，宜选择多极电解槽型。
7.1.3 电解工序宜设置熔体氯化镁缓冲槽或静置装置。
7.1.4 精炼工序应设置连续精炼炉或坩埚精炼炉。精炼炉内应采用氩气保护。
7.1.5 电解及精炼工序应设置工具清洗及干燥装置。
7.1.6 氯化镁电解和镁精炼工序设计应符合现行国家标准《镁冶炼厂工艺设计标准》GB 51270的有关规定。
7.2 电解氯气的加压与输送
7.2.1 电解氯气输送压力应满足四氯化钛生产对压力的要求。
7.2.2 电解氯气加压输送系统应设置事故氯气处理和安全卫生排气系统。
7.2.3 电解氯气加压系统应与四氯化钛生产系统、事故氯气处理控制形成连锁。
7.2.4 氯化镁电解、氯压机室、透平机室应设置氯气浓度检测报警装置，还应满足现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493的有关规定。
7.2.5 电解氯气进入压缩机前宜采用二级除尘和酸洗净化。一级宜采用重力除尘，二级应采用袋式除尘。
7.2.6 电解氯气加压输送、安全卫生排气设计应符合现行国家标准《镁冶炼厂工艺设计标准》GB 51270的有关规定。
7.2.7 镁电解系统应设置氯气液化装置。
7.3 镁电解的废气处理
7.3.1 氯化镁电解和精炼、氯压机室(维修)事故废气宜集中处理。废气处理设计应符合现行国家标准《镁冶炼厂工艺设计标准》GB 51270的有关规定。
7.3.2 废气处理工艺碱液洗涤应配置三级以上净化措施。
8 海绵钛破碎包装与贮存
8.1 海绵钛破碎及包装
8.1.1 海绵钛坨的取出宜采用机械取出形式。
8.1.2 海绵钛破碎、包装建筑火灾危险性应按乙类设计。
8.1.3 海绵钛取出、破碎、包装厂房内地面和楼面宜铺设不锈钢板。
8.1.4 海绵钛在取出和破碎过程中，与产品接触的设备材料应选择不污染海绵钛产品的材质。
8.1.5 海绵钛破碎车间应设置去边皮设施，采用机械去皮应设置惰性气体保护设施。
8.1.6 油压系统泵站应设置在破碎厂房偏跨。
8.1.7 非正品钛破碎线宜与正品海绵钛破碎线分设。
8.1.8 海绵钛坨切块宜选择采用油压机刀切的方式，海绵钛的破碎设备宜选用剪切方式破碎设备，每级破碎宜设置筛分装置。
8.1.9 破碎车间内应设置隔离灭火箱。
8.1.10 破碎系统产生噪声的设备应配置消音设施。
8.1.11 海绵钛人工挑选室应设置空调并进行隔音处理。
8.1.12 破碎后的海绵钛半成品应设置缓冲仓。缓冲量可由每天海绵钛产量、分析检验周期和产品粒度确定。
8.1.13 每条破碎线上应设置磁选和风选设施。
8.1.14 合格的海绵钛在包装前应设置混匀装置，进行混匀处理。
8.1.15 破碎和包装厂房应设置防火和灭火设施，不应采用水基灭火剂。
8.1.16 破碎和包装厂房内的电机、照明应满足防爆要求。动力和照明线路不应采用明线铺设，天车应采用拖缆供电。
8.1.17 海绵钛破碎车间采用的工具应具备防静电、防火花的要求。
8.1.18 海绵钛产品包装应符合现行国家标准《海绵钛》GB/T 2524的有关规定。
8.2 海绵钛贮存
8.2.1 成品库建筑火灾危险性应按乙类设计。灭火剂不应采用水基灭火剂。
8.2.2 成品库内的电机、照明应满足防爆要求。天车应采用拖缆供电。
8.2.3 海绵钛贮库应按产品的等级划分贮区，堆放不宜大于3层。海绵钛的贮存量应根据周期供货量和周期产量确定，贮存量应大于15天的产量。
8.2.4 贮库内应设置海绵钛桶的起吊和运输设施。
8.2.5 海绵钛产品应符合现行国家标准《海绵钛》GB/T 2524的有关规定。
9 辅助设施
9.1 一般规定
9.1.1 厂内生产车间的布置应根据生产工艺流程来确定。海绵钛生产、破碎、包装应设置在厂区全年最大频率风向的上风侧，钛渣生产系统、氯气贮存、四氯化钛生产贮存应布置于厂区全年最大频率风向的下风侧。
9.1.2 生产车间应设置安全防护和通风除尘设施。有噪声污染的车间应采取消声或隔音措施。车间内部操作环境应符合现行国家职业卫生标准《工业企业设计卫生标准》GBZ 1的有关规定。
9.1.3 生产车间的安全卫生应符合现行行业标准《化工企业安全卫生设计规范》HG 20571的有关规定。
9.1.4 生产车间防火应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016和《有色金属工程设计防火规范》GB 50630的有关规定。
9.1.5 车间厂房、构筑物和主要设备基础应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的有关规定。
9.1.6 工艺管道设计应符合现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB 50316、《工业金属管道工程施工规范》GB 50235、《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB 50184和《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》GB 7231的有关规定。
9.1.7 车间厂房内存在氯化物、氯气、氯化氢等有腐蚀性的气体或粉尘以及四氯化钛、酸液、碱液等可能溢出或滴漏污染的区域，其厂房内表面及室内土建构件表面应做防腐处理。
9.1.8 车间内应根据消防安全生产要求配置呼吸器、应急柜等安全防护设施的放置区域。
9.2 检测计量
9.2.1 钛冶炼厂应设置厂、车间、工序三级计量装置。
9.2.2 全厂宜设置管(控)一体化的自动控制系统。生产过程控制应按照工艺过程及车间分区域设置控制室，宜采用集散控制系统，根据工艺技术要求对生产过程进行检测、计量与控制。
9.2.3 钛冶炼厂的计量和检测设施应符合下列规定：
1 进出厂的原料、材料、燃料和产品，应设置计量和检测设施；
2 进出各车间或各工序有控制要求的生产物料，应根据需要设置计量和检测设施；
3 各车间或工序用水、电、压缩空气、氯气、氩气、蒸汽、燃气(油)及回水等，应设置计量和检测设施；
4 各车间或工序应设置物料取样点，高温熔体、有毒的气体、有腐蚀和易挥发的液体取样点应设置防护措施；
5 计量和检测设施应密封、防尘和防酸性腐蚀。
9.2.4 厂外运输采用铁路专用线的冶炼厂应设轨道衡，采用汽车运输的应设汽车衡。
9.2.5 还原蒸馏和镁电解过程中熔融金属镁和氯化镁抬包应设置称重装置和液位计。
9.2.6 四氯化钛储槽应设置液位计和重力传感器。
9.2.7 配料系统应设置计量装置，计量误差应小于1％。
9.3 供配电
9.3.1 钛......
|