本发明专利技术公开了一套感应加热连续炼镁系统及连续炼镁工艺。所述系统包括连续给料装置、感应加热反应室、镁蒸汽冷凝装置以及连续排渣装置；其中，给料装置由料仓以及螺旋给料机构组成，反应室由感应加热线圈、发热件、带孔的隔板以及炉渣冷却装置组成，冷凝装置由具有网眼结构的挡板、粉尘沉降室、镁蒸汽冷凝室组成，连续排渣装置包括螺旋推渣机构以及渣仓。连续炼镁工艺包括反应炉料向反应室的连续推入、镁蒸汽的连续冷凝以及液态镁的出炉等工序，同时包括反应炉渣连续进入渣仓以及出渣等步骤。本发明专利技术的热能利用率高，且可低成本实现金属镁的连续生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种感应加热连续还原炼镁系统，本专利技术还涉及应用该 感应加热连续还原炼镁系统进行连续炼镁的工艺。技术背景镁的生产方法主要有热还原法与电解法两类，目前，世界镁产量的70%由热还原法中的"皮江法"生产。然而，现行的"皮江法"炼镁工 艺存在许多缺陷，主要体现在①采用不可再生的煤或煤气类的石化能 源、对装满球团的还原罐在空气中直接进行外加热的加热方式，不仅使 得热能的有效利用率低、还原罐寿命短，而且热量难以快速传到还原罐 中心使得还原时间长，另外，石化能源的采用，不可避免地导致还原过 程产生大量烟气；②还原罐的横卧排列方式以及间隙生产方式，不仅使 得工人劳动强度过大、生产效率低，而且单体设备的产能小。为了克服现行"皮江法"炼镁工艺存在的缺陷，"内热法炼镁生产 工艺及设备(CN1163622C)"和"管式热法炼镁生产工艺及其设备 (CN1042841C)"等专利提出了连续炼镁的装备或工艺，但它们均采用的 直接能源为煤或煤气，这不可避免地会使镁还原过程中产生大量烟气。 专利"感应加热还原炼镁装置(CN2265379)"提出了一种以电作为直接 能源的感应加热炼镁还原装置，但该专利难避免外加热方式的缺陷(如 还原罐寿命短，还原时间长等)，且不可实施连续化作业。专利"多热 源-电热法冶炼镁装置及工艺(CN1928134A)"也提出了以交流或直流电 作为能源，以Si/C、 C或金属材料作为电极产生的辐射热来进行连续炼 镁的工艺与装备，但该专利同样存在一些缺陷，主要表现在①排布在 炉内的发热体很容易使炉料出现"架桥"现象，热渣仓的渣也有可能出 现"架桥"现象；②采用粉料时，结晶镁中不可避免会有大量粉尘，这 不仅加大镁精炼工序的负担，导致镁的二次损失加大，而且还可能污染 真空系统；③所得到的结晶镁还需要进行精炼，这不仅造成镁的二次损 失，而且，还将消耗能源。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低成本、高热能利用率、便 于自动化操作的连续还原炼镁的装置及工艺。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的感应加热连续炼镁系统，一 个感应加热反应室连接有至少一套连续给料装置，连接有至少二套镁蒸 汽冷凝成液态镁的冷凝装置以及至少一套的连续排渣装置。炉外壳由钢板焊接而成，钢板的材质为A3钢或45号钢，钢外壳的厚度为10 30mm;所述的炉外壳内衬有保温耐火层；炉体上设有两个以 上第一观察孔。所述的连续给料装置包括料仓与螺旋给料机构，料仓为上下结构， 由进料仓与储料仓构成，所述的进料仓与所述的储料仓构成之间装配有 第一闸板阀；所述的进料仓上连有对外抽真空的第一真空阀、带密封垫 的加料口；所述的储料仓上连有对外抽真空的第二真空阀以及与螺旋给 料机构相连接的第二闸板阀，所述的储料仓的外壳上还装有发热丝；所 述的螺旋给料机构包括有钢质外壳以及焊接有给料螺旋片的空心轴；所 述的钢质外壳与所述的炉外壳无缝焊接在一起，所述的空心轴的上部有 一个起密封作用的盖板，所述的空心轴装配在带冷却水套的轴瓦与中， 其中轴瓦中有至少四个孔洞，供炉料通过；所述的空心轴的上部装配有 一可与传动电机相连的齿轮。所述的感应加热室包括感应线圈，感应加热件，带孔的隔板，以及 至少一套炉渣冷却装置；其中所述的感应线圈为铜管或不锈钢管，铜管 或不锈钢管内通冷却水；当所述的炉渣冷却装置多于一套时，所有炉渣 冷却装置安装在一个水平面上，且套与套之间至少相隔间距至少为炉料 最大尺寸的5倍以上；所述的感应加热件的横断面为方形或圆形，材质 为石墨、C/Si或可耐150(TC以上的金属中的一种或几种；所述的隔板 由高温耐火材料捣制而成，且通过耐火材料支撑柱支撑在钢板上；所述 的隔板与钢板上均有孔洞，所述孔洞的大小均为炉料中最大颗粒尺寸的 5倍以上；所述的感应加热件竖排在所述的感应加热室内，相邻加热件 之间的间隔大于炉料中最大颗粒尺寸的10倍；所述的炉渣冷却装置里 设计有冷却水管；所述的炉渣冷却装置里还设计有通气管。所述镁蒸汽冷凝成液态镁的冷凝装置包括多孔挡板，粉尘沉降室， 第三真空.阀，冷凝室，钾钠捕集室，以及第四真空阀；所述的多孔挡板 为具有三维通孔网状结构的多孔陶瓷或可耐135(TC以上的多孔金属中的一种；所述的粉尘沉降室的底部有一排料口，该排料口底部装配有带 冷却水的第一密封底板，粉尘定期从排料口排出；所述的镁冷凝室包含 有水冷冷凝器，热电偶，电阻加热丝，液态镁导流管，液态镁受液器， 以及带冷却水的第二密封底板，所述的第二密封底板下装有一可上下升 降的升降装置；在液态镁受液器上部装有第二观察口；所述的钾钠捕集 室底部装配有带冷却的第三密封底板。所述连续排渣装置包括有可使炉渣连续推进的螺旋推料机构与渣料 仓，所述的螺旋推料机构与所述的渣料仓之间装配有第三闸板阀，所述 的渣料仓底部有一出渣口，所述的出渣口上装有第四闸板阀；所述的渣 料仓上部装有第五真空阀；所述的渣料仓上部还装有一第三观察孔。应用感应加热连续炼镁系统进行连续炼镁的工艺，该工艺包括的工 序有连续给料，连续反应，连续排渣，以及气态镁连续冷凝成液态镁， 包括以下步骤第一步——关闭第二闸板阀、第三闸板阀以及第四闸板阀，打开第三真空阀，并从第四真空阀与第五真空阀处开始抽真空，同时打开所有的冷却水；当炉内真空度达到1 10Pa后，开始给储料仓的 第一电阻加热丝、镁冷凝室的第二电阻加热丝以及感应加热室的感应线 圈送电，使储料仓温度达到300 500°C、镁冷凝室的温度恒定在660 70(TC以及感应加热室的温度恒定在1150 130CTC;第二步，打开进料 仓上的加料口以及第一闸板阀，把由煅烧白云石、硅铁和萤石为原料制 成的球团或混合而成的粉料从加料口加入，当进料仓与储料仓中炉料装 满后，关上第一闸板阀与加料口，从第一真空阀与第二真空阀处开始抽 真空；当储料仓中真空度达到1 10Pa后，且储料仓内炉料温度达到 300 500'C后，打开第二闸板阀，并同时开启螺旋给料机构使炉料连续 进入加热室；第三步，当炉料在感应加热室内停留1.5 5h后，打开第 三闸板阀，并开启连续排渣装置，使渣缓慢排入渣料仓；镁蒸汽连续冷 凝成液态镁工序包括以下步骤第一步一一当镁受液器中液态镁的液面 达到受液器高度的2/3 4/5左右时，关闭第三真空阀与第四真空阀， 并从第四真空阀处通入氩气，在镁冷凝室内气体压力达到0.01 0. 1Mpa 后，打开第二密封底板，开启升降装置使液态镁移出镁冷凝室，进行后 续的铸造或制备合金；第二步_一向镁冷凝室内装入一个新的镁受液 器，并装好第二密封底板，从第四真空阀处开始抽真空，当镁冷凝室内 真空度达到1 10Pa后，打开第三真空阀。连续给料工序包括以下步骤当储料仓中炉料已全部转入感应加热室后，先关闭第二闸板阀，打开第一闸板阀，使进料仓中炉料进入储料 仓进行预热；然后，关闭第一闸板阀，打开进料仓的进料口，将炉料加 入进料仓中，在封闭进料口后，开启第一真空阀使进料仓真空度达到l 10Pa;从而实现了感应加热室中炉料的连续供应。连续排渣工序包括以下步骤第一步一一当渣料仓中渣量达到渣料 仓高度的4/5左右时，停止螺旋推料机构)，关闭第三闸板阀，打开第 四闸板阀开始排渣；当渣排完后，关闭第三闸板阀与第四闸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种感应加热连续炼镁系统，其特征是：一个感应加热反应室连接有至少一套连续给料装置，连接有至少二套镁蒸汽冷凝成液态镁的冷凝装置以及至少一套的连续排渣装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周向阳，李劼，丁凤其，徐日瑶，伍上元，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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