一种真空微波炼镁装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种真空微波炼镁装置，所述的装置包括：所述的装置包括：加料装置，所述的加料装置包括进料罐，所述的进料罐连通有进料管；冶炼炉，所述的冶炼炉内设置有用于进行煅烧和还原反应的坩埚、以及对所述坩埚进行加热的微波发生器，所述的冶炼炉与所述的进料管连通，所述坩埚的上端设置有带有出气孔的隔热挡板，所述隔热挡板的上端连接有用于收集镁的结晶器，所述的冶炼炉还连通用于辅助煅烧和还原反应的第一真空泵系统；出渣仓，所述的出渣仓与所述的坩埚连通。本发明专利技术能解决炼镁能耗高、效率低和污染严重的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种真空微波炼镁装置
本专利技术涉及冶炼领域，尤其涉及一种真空微波炼镁装置。
技术介绍
镁属于轻金属，具有优良的综合性能，具有比重轻、比强度高、比刚度大、电磁屏蔽性好、抗振减振性强、切削加工性能和成型性能好、易回收再利用等优点，因而广泛应用于高铁、汽车、摩托车、3C产品、手动工具、航空航天及国防军工等领域。目前，原镁冶炼普遍采用皮江法工艺，皮江法煅烧是在回转窑内进行，还原是在还原罐内进行，白云石经过煅烧后得到煅白，煅白经过冷却之后与还原剂硅铁、矿化剂萤石一起磨粉、造球，然后送入还原罐中进行固相还原反应，因此在皮江法炼镁过程中，煅烧和还原是不连续的，造成大量能源的损耗。同时，皮江法大多采用煤气、兰炭气等为燃料对还原罐进行加热，属于外热法，由于煅白等原料的传热性差，因此还原过程中将原料加热至还原反应所需温度的时间很长，实际生产中还原工序所需时间通常在8-10小时，因此还原反应过程的能耗非常高、能源效率低。皮江法在煅烧白云石时，还产生大量CO2对外排放，造成环境污染和温室气体大量增加。因此皮江法炼镁能耗高、能效低、环境污染严重的问题，成为原镁冶炼领域亟待解决的重要课题。另外，采用燃气加热、感应加热、电阻加热时，由于受热不均匀，直接受热部分的球团温度上升快，未受热部分的球团温度上升较慢，在煅烧时容易导致受热部分球团过烧，未受热部分球团生烧，从而影响氧化镁的还原反应，造成金属镁还原率下降。因此提高原料受热的均匀性以提高金属镁的还原率也是镁冶炼技术研发时必须重视的问题。微波是一种清洁、高效的能源，与采用燃煤、燃气、电阻、电磁等加热方式相比较，微波对于粉状矿石的加热尤其有效，所以将微波加热技术应用于镁的冶炼，对于提高能效、降低能耗有十分显著的作用。将微波加热引入原镁冶炼、开发微波炼镁设备是一种提高镁冶炼能效的有效方法。专利申请号为CN201520111780.7公开了一种金属镁冶炼微波还原炉，该还原炉主要用于微波加热进行氧化镁的还原工艺，其还原炉不包括煅烧功能。因此，尽管该还原炉可以降低能耗，但节能效果还需要提高。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种真空微波炼镁装置，其能解决炼镁能耗高、效率低和污染严重的问题。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：一种真空微波炼镁装置，其改进之处在于，所述的装置包括：加料装置，所述的加料装置包括进料罐，所述的进料罐连通有进料管；冶炼炉，所述的冶炼炉内设置有用于进行煅烧和还原反应的坩埚、以及对所述坩埚内原料进行加热的微波发生器，所述的冶炼炉与所述的进料管连通，所述坩埚的上端设置有带有出气孔的隔热挡板，所述隔热挡板的上端连接有用于收集镁的结晶器，所述的冶炼炉连通有用于辅助煅烧和还原反应的第一真空泵系统；出渣仓，所述的出渣仓与所述的坩埚连通。优选的，所述的进料罐还连通有预热罐，所述的预热罐连通所述的进料管，所述的预热罐连通有第二真空泵系统。优选的，所述的第二真空泵系统还连通有CO2气体收集装置。优选的，所述的进料罐上端设置有用于进料的第一阀门，所述的进料罐与预热罐的连通处设置有第二阀门。优选的，所述的预热罐与所述进料管的连通处设置有第三阀门，所述的第二真空泵系统与所述预热罐的连通处设置有第四阀门。优选的，所述的第一真空泵系统与所述冶炼炉的连通处设置有第五阀门。优选的，所述的第一真空泵系统和第二真空泵系统为机械真空泵或射流真空泵。优选的，所述的冶炼炉还包括炉壳，所述的炉壳上设置有用于破真空的第六阀门。优选的，所述的隔热挡板两端设置有隔热层，所述的隔热层与炉壳连接。优选的，所述的出渣仓与所述坩埚的连通处设置有第七阀门，所述的炉壳上端设置有用于取镁的第八阀门，所述的出渣仓下端设置有用于出渣的第九阀门。优选的，所述的第九阀门还连接有余热回收装置。优选的，所述的坩埚由氧化铝、氧化钙、氧化锆、石英或钛酸铝中的一种或几种制成。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、微波是一种清洁、高效的能源，微波对于粉状矿石的加热尤其有效，微波加热时升温速度快，本专利技术在煅烧和还原工艺时采用微波加热，所需时间明显缩短，能耗大幅度下降,能源效率提高；2、本专利技术煅烧时产生的气体(主要是CO2)经过预热罐时对其中球团进行预热，然后通过第二真空泵系统排出后，送入CO2气体收集装置，经过冷却、除尘、净化后，获得纯净的CO2，达到资源充分利用和节能减排的目的；3、本专利技术微波炼镁装置使煅烧工艺和还原工艺在同一坩埚内进行，煅烧工艺和还原工艺是连续的，这将缩短加热时间，有效降低能耗；4、本专利技术采用微波加热，可以使坩埚内的球团受热均匀，有效控制含碳酸镁矿石的煅烧质量，提高金属镁的还原率。附图说明图1为本专利技术的平面结构示意图；图2为本专利技术加料装置的另一种实施例图。图中：1.冶炼炉11.炉壳12.坩埚13.微波发生器14.隔热挡板15.第一真空泵系统16.结晶器17.第一保温层18.隔热层2.加料装置21.预热罐22.进料罐23.CO2气体收集装置24.进料管25.第二真空泵系统3.出渣仓31.第二保温层32.耐热材料层33.余热回收装置F1.第一阀门F2.第二阀门F3.第三阀门F4.第四阀门F5.第五阀门F6.第六阀门F7.第七阀门F8.第八阀门F9.第九阀门F10.第十阀门。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：本专利技术的一种实施例为：由图1可知，一种真空微波炼镁装置，所述的装置包括：加料装置2，所述的加料装置2包括进料罐22，所述的进料罐22连通有进料管24；还包括冶炼炉1，所述的冶炼炉1内设置有能进行煅烧和还原反应的坩埚12和对坩埚12内原料进行加热的微波发生器13，所述的冶炼炉1与所述的进料管24连通，所述坩埚12的上端设置有带出气孔的隔热挡板14，所述隔热挡板14的上端连接有用于冷却收集镁蒸汽的结晶器16，所述的冶炼炉1还连通有能辅助煅烧和还原反应的第一真空泵系统15；还包括出渣仓3，所述的出渣仓3与所述的坩埚12连通。本专利技术的另一种实施例为：所述的进料罐22还连通有若干预热罐21，所述的预热罐21连通所述的进料管24，所述的预热罐21还连通有第二真空泵系统25，所述的第二真空泵系统25连通有CO2气体收集装置23，所述的第二真空泵系统25与所述预热罐21的连通处设置有第四阀门F4，所述的第一真空泵系统15与所述冶炼炉1的连通处设置有第五阀门F5，所述的第一真空泵系统15和第二真空泵系统25为机械真空泵或射流真空泵。所述的进料罐22上端设置有第一阀门F1作为进料口，所述的进料罐22与预热罐21的连通处设置有第二阀门F2，所述的预热罐21与所述进料管24的连通处设置有第三阀门F3。该实施例其他的同上。其中，所述的冶炼炉1还包括炉壳11，所述炉壳11在结晶器的上端设置有第八阀门F8作为取镁口，所述的炉壳11上还设置有用于破真空的第六阀门F6。所述坩埚12的外壁设置有第一保温层17，所述的隔热挡板14两端设置有隔热层18，所述的隔热层18与炉壳11连接。其中，所述的出渣仓3与所述坩埚12的连通处设置有第七阀门F7，所述的出渣仓3下端设置有第九阀门F9作为出渣口，所述出渣仓3内设置有耐热材料层32，所述的耐热材料层32外面设置有第二保温层31，所述的第九阀门F9还连接有余热回收装置3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空微波炼镁装置，其特征在于，所述的装置包括：加料装置，所述的加料装置包括进料罐，所述的进料罐连通有进料管；冶炼炉，所述的冶炼炉内设置有用于进行煅烧和还原反应的坩埚、以及对所述坩埚内原料进行加热的微波发生器，所述的冶炼炉与所述的进料管连通，所述坩埚的上端设置有带有出气孔的隔热挡板，所述隔热挡板的上端连接有用于收集镁的结晶器，所述的冶炼炉连通有用于辅助煅烧和还原反应的第一真空泵系统；出渣仓，所述的出渣仓与所述的坩埚连通。

【技术特征摘要】
1.一种真空微波炼镁装置，其特征在于，所述的装置包括：加料装置，所述的加料装置包括进料罐，所述的进料罐连通有进料管；冶炼炉，所述的冶炼炉内设置有用于进行煅烧和还原反应的坩埚、以及对所述坩埚内原料进行加热的微波发生器，所述的冶炼炉与所述的进料管连通，所述坩埚的上端设置有带有出气孔的隔热挡板，所述隔热挡板的上端连接有用于收集镁的结晶器，所述的冶炼炉连通有用于辅助煅烧和还原反应的第一真空泵系统；出渣仓，所述的出渣仓与所述的坩埚连通。2.根据权利要求1所述的一种真空微波炼镁装置，其特征在于，所述的进料罐还连通有预热罐，所述的预热罐连通所述的进料管，所述的预热罐连通有第二真空泵系统。3.根据权利要求2所述的一种真空微波炼镁装置，其特征在于，所述的第二真空泵系统还连通有CO2气体收集装置。4.根据权利要求3所述的一种真空微波炼镁装置，其特征在于，所述的进料罐上端设置有用于进料的第一阀门，所述的进料罐与预热罐的连通处设置有第二阀门。5.根据权利要求4所述的一种真空微波炼镁装置，其特征在于，所述的预热罐与所述进料管的连通处设置有第三阀门，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄奕闽，李杰，
申请(专利权)人：深圳市中启新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44