一种真空高温液态下的炼镁装置制造方法及图纸

技术编号:11828430 阅读:135 留言:0更新日期:2015-08-05 11:40
本实用新型专利技术涉及一种真空高温液态下的炼镁装置,其能耗低,效率高,具体技术方案为:该炼镁装置包括真空感应炉、电源装置、真空装置、镁蒸汽收集系统;真空感应炉内设有反应容器,电源装置利用感应电热效应进行加热,反应容器与真空加料装置连接,真空感应炉内还设有引流罩,引流罩位于反应容器的上方,引流罩与真空感应炉外的除尘装置和冷凝器连接,冷凝器与真空抽气装置连接。本实用新型专利技术采用以液相为基础的连续冶炼方式,冶炼周期可大幅度缩短,生产效率提高,而且避免了现有技术中的高耗能、高污染问题,所产生的炉渣与炼镁原料完全分离,可以作为二次资源进行再利用,利于本行业的可持续发展。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种炼镁装置。
技术介绍
目前,我国原镁的规模化生产全部采用皮江法工艺,物料经混合造球后进行固相反应。皮江法大多采用原煤加热,整体工艺能耗高、物耗高、污染高、生产周期长、效率低,最终得到的炉渣与硅铁余料凝结成块,再利用难度大。近年来冶炼金属镁工艺的研宄改进工作主要是围绕皮江法,集中在扩大单罐产量及节能减排方面,并开发出了竖罐皮江法。较传统的皮江法工艺,竖罐皮江法的劳动强度减少了,机械化、自动化程度有所提高,冶炼周期减少,然而竖罐皮江法的原料间的反应实质并未改变,并未解决皮江法能耗高、污染大、成本高的根本问题,单台设备的产量仍然较低,此方法未实现大规模生产。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本技术所要解决的技术问题是提供一种能耗低、效率高的炼镁装置。为解决上述问题,本技术所采用的技术方案如下:一种真空高温液态下的炼镁装置,其包括真空感应炉、电源装置、真空抽气装置和镁蒸汽收集系统,其中镁蒸汽收集系统包括除尘装置和冷凝器;真空感应炉内设有反应容器,电源装置利用感应电热效应进行加热,反应容器与真空加料装置连接,真空感应炉内还设有引流罩,引流罩位于反应容器的上方,引流罩与真空感应炉外的除尘装置和冷凝器连接,冷凝器与真空抽气装置连接。优选地:所述引流罩通内部设置有电加热器和保温层,所述引流罩的下端设有惰性气体引流环管。可使引流罩内壁温度维持在合适的温度,对反应生成的金属镁蒸汽起到保温、弓丨流的作用。优选地:所述引流罩通过管道经过除尘装置和冷凝器连接。所述除尘装置去除镁蒸汽中的灰尘及杂质。优选地:所述真空感应炉内设有旋转轴,所述引流罩可绕所述旋转轴水平旋转,所述真空加料装置通过可伸缩的接料管将原料送至反应容器;所述真空感应炉设有旋转机构,所述旋转机构控制反应容器的转动,所述真空感应炉内底部设有渣罐。优选地:所述真空加料装置为双室双真空阀系统,包括带密封盖的料筒和料筒下部的给料器,给料器下部管道上设置真空切断阀。物料通过给料器进入接料管,最终进入反应容器内。给料器可用螺旋给料器、叶轮给料器、振动给料器等,以实现真空加料、真空换料的目的。优选地:所述真空感应炉包括其上端的炉盖,所述炉盖上设有用于观测反应容器的第一观察窗,以及用于观测渣罐的第二观察窗。优选地:所述第一观察窗为棱镜折射结构,包括固定在炉盖的上部观察装置和于弓I流罩连接固定的下部观察装置。优选地:还包括取样枪,所述引流罩上设有供取样枪通过的取样孔,所述取样枪依次穿过炉盖和取样孔,所述取样枪与炉盖的连接处设有第二真空切断阀。优选地:所述取样孔上部设有挡盖,所述挡盖上设有可摇动的手柄,通过摇动手柄可以开关档盖。本专利技术还提出一种炼镁方法,其包括以下步骤:步骤一,真空感应炉中的反应容器内放入强还原剂,对其进行加热将强还原剂熔化成液态;步骤二,将含镁原料以及助溶剂加入液态的强还原剂中;步骤三,降低真空感应炉内的压强,含镁原料被还原生成单质镁,且以镁蒸汽形态溢出反应容器;步骤四,镁蒸汽通过引流罩,在引流气体和真空系统的抽力作用下,送往镁蒸汽收集系统,通过除尘装置至冷凝器;步骤四,除尘装置对镁蒸汽进行除尘,除去杂质;步骤五,利用冷凝器将镁蒸汽处理成固态或液态后再收集。步骤六,炼镁过程中可以通过真空加料系统向反应容器内连续加入炼镁原料。反应容器由外部的旋转机构控制,可以倾转反应容器将其中的渣倒入感应炉底部的渣罐中。优选地:所所述强还原剂包括真空、高温下,具有强还原功能的硅铁、电石、金属铝或碳化钙中的至少一种。优选地:所述含镁原料包括粉状或粒状煅烧白云石、煅烧碳酸镁中至少一种的含氧化镁的矿物,或者包含有使熔渣熔点降低的熔剂。优选地:所述助溶剂为萤石和镁矿粉的混合物。优选地:利用镁蒸汽冷凝器,让其采用水冷结晶器收集固态镁,或者使镁蒸汽冷凝器带内加热保温,使收集罐的温度维持在650-700°C的范围,使镁蒸汽冷凝成液态。优选地:所述反应容器上设有热电偶测温计。相比现有技术,本技术的有益效果在于:将强还原剂加入反应容器内,开启电源装置,利用电磁加热的方式将真空感应炉加热到1200-1600 °C,使还原剂熔化成液态,通过真空加料装置将含镁原料及助溶剂加入液态还原剂中,启动真空抽气装置使真空感应炉内的压强降至l_5000Pa,含镁的氧化物被硅铁液还原生成单质镁,并以镁蒸汽的形式溢出反应容器。金属镁蒸汽进入反应容器上方的引流罩,在真空抽气装置的抽力作用下,通过除尘装置送往冷凝器,优选将镁蒸汽经过除尘装置将气体中的灰尘及杂质去除,然后再进入镁蒸汽冷凝器。冷凝器可采用水冷结晶器收集固态镁,也可使镁蒸汽在冷凝器内加热保温,使收集罐的温度维持在650-700°C的范围,使镁蒸汽冷凝成液态。炼镁过程中可以通过真空加料装置向反应容器内连续加入炼镁原料,反应容器由外部的控制转轴控制,可以倾转反应容器将其中的渣倒入渣罐中。炼镁过程中通过摇动手柄打开取样孔的挡盖,将取样枪伸入反应容器中进行取样,取样完毕后,关上挡盖。当反应容器的寿命到期时需要更换,此时打开炉盖,将引流罩绕着旋转轴水平旋转偏离反应容器的正上方,采取更换等操作。本装置采用以液相为基础的连续冶炼方式,不仅冶炼周期可大幅度缩短,生产效率大幅提高,而且避免了皮江法导致的高耗能、高污染问题。所产生的炉渣与炼镁原料完全分离,可以作为二次资源进行再利用,利于本行业的可持续发展。【附图说明】图1为本技术的整体示意图(俯视角度);图2为本技术真空感应炉与电源装置的示意图(侧视角度);图3为本技术真空感应炉、冷凝器以及真空抽气装置的示意图(测试角度)。图中标识说明如下:1、取样枪;2、真空加料装置;3、手柄;4、第一观察窗;5、挡盖;6、第一真空切断阀;7、引流罩;8、接料管;9、惰性气体引流环管;10、感应线圈;11、反应容器;12、热电偶测温计;13、渣罐;14、直管;15、压力计;16、除尘装置;17、冷凝器;18、真空抽气装置;19、电源装置;20、真空感应炉;21、旋转轴;22、第二观察窗;23、第二真空切断阀;24、上部观察装置;25、下部观察装置;26、控制转轴。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细说明。如图1-3所示的一种炼镁装置,包括真空感应炉20和电源装置19,电源装置19与真空感应炉20电性连接,真空感应炉20内设有反应容器11,反应容器11外设有感应线圈10,反应容器11与真空加料装置2连接,真空感应炉20内还设有引流罩7,引流罩7位于反应容器11的上方,引流罩7与真空感应炉20外的冷凝器17连接,冷凝器17与真空抽气装置18连接。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空高温液态下的炼镁装置,其特征在于包括真空感应炉、电源装置、真空抽气装置和镁蒸汽收集系统,其中镁蒸汽收集系统包括除尘装置和冷凝器;真空感应炉内设有反应容器,电源装置利用感应电热效应进行加热,反应容器与真空加料装置连接,真空感应炉内还设有引流罩,引流罩位于反应容器的上方,引流罩与真空感应炉外的除尘装置和冷凝器连接,冷凝器与真空抽气装置连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:梁文玉
申请(专利权)人:江西省中镁装备有限公司北京中冶设备研究设计总院有限公司
类型:新型
国别省市:江西;36

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