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镁热还原法生产海绵钛在海绵钛工业生产中占有绝对的地位。大型化工业生产技术沿用的仍是1.5t或2t的小炉型的理论机理,指导大型化设备生产海绵钛具有一定的局限性,对镁热还原法大型化设备的还原反应动力学机理研究还很欠缺。为了优化镁热还原法生产海绵钛的大型化还原反应器的还原过程动力学条件,提高还原反应速率以及工业生产效率,本文采用模型函数配合法分析计算了不同温度区间下的不同温度条件下的反应活化能。然后通过反应的活化能求解出还原反应速率常数并确定了反应的限制性环节。讨论了加料速度、反应温度、反应压力对还原反应过程的影响规律,并分析出对海绵钛工业生产有利的还原反应温度、压力以及加料速度。在贵州某钛厂进行的镁热还原法生产海绵钛的还原过程的试验是在温度为730℃-890℃下进行的,此时Mg和MgCl2为液态,TiCl4是气态,主要的化学反应为气液反应,随着化学反应的进行,温度逐渐升高,化学反应速度也会逐渐加快。根据反应活化能分析出反应动力学机理函数,确定了镁热还原法生产海绵钛的还原过程中的主要限速环节为气态的TiCl4和液态的Mg之间的扩散反应控制。在动力学因素对还原反应过程的影响规律中,加料速度在还原反应中期达到最大,且数值大小范围在505kg/h-630kg/h内上下波动,还原反应速度也达到最大值。还原反应的较适合的温度为830℃-860℃,此温度下的TiCl4的加料速度最大,还原反应的转化分数较高,反应速度较快,可以节约相关的经济成本。液面高度为2.04m处的压力变化幅度较大,该处为气态TiCl4和液态Mg的主要反应区,反应主要为扩散控制。通过讨论我们可以知道,TiCl4的加料速度为620kg/h,反应液面的压力为60KPa时,有利于海绵钛的工业生产。