内加热式炼镁炉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用含镁矿石做原料，硅铁做还原剂，火焰做内加热源的内加热式炼镁炉，其特点是：加热辐射管从镁还原反应釜中穿过，以同心圆方式在釜中排列，当热气从辐射管中穿过时，堆集在辐射管周围，反应釜中的镁料球团被加热到１１８０－１２００℃进行还原反应，产生镁蒸气，经冷凝后生成环镁，此炼镁炉设计合理，结构简单，热效率高，节能６０－７０％，出镁收率提高１５－２０％，节约昂贵的高温合金钢８０％，反应时间缩短了８个小时，纯度可达９９．９８％，成本下降２５％，实现了大工业生产和自动控制。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用含镁矿石做原料，硅铁做还原剂，火焰做内加热源的连续，周期性操作的内加热式炼镁炉。目前，世界上炼镁工艺普遍采用硅热法(皮江法)和电解法，在我国电解法由于原料和环保等因素而受到限制，我国的白云石资源非常丰富，贮藏量占世界第一位，因此国内大多数镁厂普遍采用硅热法炼镁工艺，硅热法炼镁大多数采用横罐还原炉。白云石在回转窑中煅烧成煅白，经粉磨后加硅铁粉(含75％Si)萤光粉(含95％CaF2)混合、制球(压力为1-3吨/厘米2)装袋，送入高温合金钢还原罐(3Cr24NiTN)内，置于还原炉中，在1150-1180℃及13.33Pa真空度下，经11个小时获得环镁、精炼、包装得商品镁。还原后炉渣的主要成分为2CaO·SiO2，可作副产品用。还原过程的反应为，这种外热的“皮江”法，能耗高，一次性投资大，产能低，无法实现机械化和大工业生产，经济效益不理想，制约了我国炼镁工业的发展。本技术的目的就是设计出一种用含镁矿石做原料，硅铁做还原剂，用煤、煤气、天然气或油做内加热源的内加热式炼镁炉，使其达到提高产能，提高真空度，提高热效率，提高硅的利用率，提高镁的还原率，能连续周期性生产的目的。本技术所述的内加热式炼镁炉是由镁还原反应釜、结晶器、燃烧室、进料排渣系统，以及燃烧系统，抽真空系统、循环冷却水系统，仪表自动化系统等部分组成。其结构特点是它是由耐火保温砖构成炉体的外壳，在炉体内由隔板和耐火砖墙分隔出燃烧室和出烟道，燃烧室位于炉体内的下方，镁还原反应釜设置在炉体内燃烧室的上部空间，炉体内壁和镁还原反应釜筒体外壁之间构成一个回烟道，回烟道与位于燃烧室侧面的出烟道连通，镁还原反应釜上端由吊耳固定在炉壁上，下端穿过燃烧室的隔板位于燃烧室内，并固定在燃烧室隔板上，在镁还原反应釜筒体上安装有热膨胀节，热辐射管从镁还原反应釜内穿过，以同心圆的方式排列，其下端与燃烧室相通，上端与回烟道连通，在镁还原反应釜的中心安装一根能升降的进料出渣套管，外管下端与滑料板相连，内管下端与料斗相连，料斗底部设一个能开关的料斗门，结晶器位于炉体的顶部或侧面，它是由与镁还原反应釜相连通的结晶内套，套在结晶内套外并与循环冷却水系统相连的冷凝器，与抽真空系统相连接的真空接口构成，燃烧炉气从辐射管中通过，镁还原反应釜的筒体内壁和辐射管外壁构成硅、氧化镁还原反应室，堆集在该室内的镁料球团被加热到1180-1200℃时进行硅还原反应。从辐射管中心通过的炉气从辐射管上端出来进入回烟道，然后从下端的出烟道排出炉外，这一高温烟气把整个镁还原反应釜置于在1000-1150℃的高温保护中工作，实现了高节能，快反应的目的。由于镁还应反应釜的上端吊在炉壁上，使反应釜的挠度力，热膨胀力、自重力、还原料重力都向下方，把置于高温下的反应釜拉的紧紧的，所以高热、高真空大直径的情况下筒体也吸不扁。反应釜增设的膨胀节，可补偿由于筒体和辐射管受热温度不同而引起的膨胀长度的差值，同时也增强了筒体的刚度。冷凝器的冷水套将从镁还原反应釜中出来的镁蒸气冷却到450-550℃，结晶成环镁，镁结晶在冷凝内套上，出镁时冷凝内套和环镁一起取出。在结晶结构中接有真空系统，保持真空度小于13.33Pa(0.1毫米汞柱)。由于反应釜内的还原料平均导热半径是“皮江”法的1/3，所以4个小时可作一个周期。进料出渣时，由自动升降的进料排渣器完成，当需要进料时，进料排渣套管的内外管带着料斗一起升至镁还原反应釜顶部，料斗门关闭，随着进料的增加，内外管带着料斗下降至反应釜底部，当需要排渣时，进料排渣套管的外管带着滑料板升起，料斗门打开，渣排出釜外。本技术所述的内热式炼镁炉，设计合理，结构简单，出镁效率比“皮江法”提高了15-20％，节能60-70％，节约高温合金钢80％，还原反应速度快了8小时，真空机组减少了2/3，纯度可达到99.98％，实现了大工业自动化连续生产。实施例下面根据附图对本技术所述的内加热式炼镁炉的结构进行详细地叙述。附图内加热式炼镁炉结构示意图。其中1．真空接口、2．结晶内套、3．冷凝器、4．循环冷却水系统、5．镁结晶器、6．进料口、7．外壳、8．吊耳、9．镁还原反应釜、10．辐射管、11．膨胀节、12．外管、13．内管、14．滑料板、15．料斗、16．料斗门、17．出渣口、18．排渣门、19．燃烧系统、20．出烟道、21．隔板、22．燃烧室、23．回烟道、24．筒体、25．管、26．顶盖。用耐火保温砖砌成炉体的外壳(7)，炉体内用耐火砖分隔成三个空间，下方两个空间分别为燃烧室(22)和出烟道(20)，出烟道一端与燃烧室上方的炉体内空间相通，一端与炉体外连通。在燃烧室和上方空间的隔板(21)上留一个与镁还原反应釜直径相同的圆孔，在燃烧室的侧面，炉体外壳上开一个孔与燃烧系统(19)对接。用高温合金钢制成镁还原反应釜(9)的筒体(24)，在筒体上焊上膨胀节(11)，根据设计生产量所需的热量确定辐射管的数量，将辐射管以同心圆的方式排列在筒体内，辐射管(10)两端分别从筒体两端穿过。在筒体两端中心分别焊两根粗管作为进料口(6)和出渣口(17)，并与反应釜内外相通。在反应釜内中心安装一根能升降的进料排渣套管，将滑料板(14)固定在外管(12)下端外壁上，将进料斗(15)固定在内管(13)下端，在料斗底部设一个料斗门(16)，在出渣口的下端设一个排渣门(18)，将制备好的反应釜安装在炉体的上部空间，使炉体的内壁与反应釜筒体外壁形成一个回烟道(23)，反应釜的上端由吊耳(8)固定在炉壁上，下端部穿过燃烧室隔板孔置于燃烧室中，出渣口穿过燃烧室底部由排渣门与外界连通，进料口穿过炉体顶盖(26)由投料口与外界连通。在反应釜的上侧面或顶部接一根管(25)，穿过炉体外壳与镁结晶器(5)的结晶内套(2)相连通，冷凝器(3)套在结晶内套上，并与循环冷却水系统(4)连接，在镁结晶器上设一个抽真空接口(1)，与抽真空系统连接。权利要求1．一种内加热式炼镁炉，它是由镁还原反应釜、结晶器、燃烧室、进料排渣系统，以及燃烧系统，抽真空系统、循环冷却水系统，仪表自动化系统等部分组成，其特征在于它是由耐火保温砖构成炉体的外壳(7)，在炉体内由隔板(21)和耐火砖墙分隔出燃烧室(22)和出烟道(20)，燃烧室位于炉体内的下方，镁还原反应釜(9)设置在炉体内燃烧室的上部空间，炉体内壁和镁还原反应釜筒体外壁之间构成一个回烟道(23)，回烟道与位于燃烧室侧面的出烟道连通，镁还原反应釜上端由吊耳(8)固定在炉壁上，下端穿过燃烧室的隔板位于燃烧室内，并固定在燃烧室隔板上，在镁还原反应釜筒体(24)上安装有热膨胀节(11)，热辐射管(10)从镁还原反应釜内穿过，以同心圆的方式排列，其下端与燃烧室相通，上端与回烟道连通，在镁还原反应釜的中心安装一根能升降的进料出渣套管，外管(12)下端与滑料板(14)相连，内管(13)下端与料斗(15)相连，料斗底部设一个能开关的料斗门(16)，结晶器(5)位于炉体的顶部或侧面，它是由与镁还原反应釜相连通的结晶内套(2)，套在结晶内套外并与循环冷却水系统(4)相连的冷凝器(3)，与抽真空系统相连接的真空接口(1)构成。专利摘要本技术涉及一种用含镁矿石做原料,硅铁做还原剂,火焰做本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内加热式炼镁炉，它是由镁还原反应釜、结晶器、燃烧室、进料排渣系统，以及燃烧系统，抽真空系统、循环冷却水系统，仪表自动化系统等部分组成，其特征在于：它是由耐火保温砖构成炉体的外壳（７），在炉体内由隔板（２１）和耐火砖墙分隔出燃烧室（２２）和出烟道（２０），燃烧室位于炉体内的下方，镁还原反应釜（９）设置在炉体内燃烧室的上部空间，炉体内壁和镁还原反应釜筒体外壁之间构成一个回烟道（２３），回烟道与位于燃烧室侧面的出烟道连通，镁还原反应釜上端由吊耳（８）固定在炉壁上，下端穿过燃烧室的隔板位于燃烧室内，并固定在燃烧室隔板上，在镁还原反应釜筒体（２４）上安装有热膨胀节（１１），热辐射管（１０）从镁还原反应釜内穿过，以同心圆的方式排列，其下端与燃烧室相通，上端与回烟道连通，在镁还原反应釜的中心安装一根能升降的进料出渣套管，外管（１２）下端与滑料板（１４）相连，内管（１３）下端与料斗（１５）相连，料斗底部设一个能开关的料斗门（１６），结晶器（５）位于炉体的顶部或侧面，它是由与镁还原反应釜相连通的结晶内套（２），套在结晶内套外并与循环冷却水系统（４）相连的冷凝器（３），与抽真空系统相连接的真空接口（１）构成。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于洪喜，姚广和，卢再连，尤金德，司继松，
申请(专利权)人：于洪喜，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]