一种熔态碳热法炼镁装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种熔态碳热法炼镁装置，包括喷吹罐、真空感应炉、第一冷却器和第二冷却器，使用时，物料从料斗进入，经过喷吹罐的处理后，通过喷枪进入真空感应炉，经过一系列反应后，通过第一冷却器的降温和第二冷却器的冷却分离，最终得到镁颗粒。本实用新型专利技术提供的熔态碳热法炼镁装置能够降低成本、降低能耗、提高生产效率高且实现连续化生产。

A Fused Carbon Thermal Magnesium Smelting Device

The utility model discloses a molten carbon-thermal magnesium smelting device, which comprises an injection tank, a vacuum induction furnace, a first cooler and a second cooler. When used, the material enters from the hopper, after treatment of the injection tank, enters the vacuum induction furnace through a spray gun, and after a series of reactions, lowers the temperature through the first cooler and the second cooler. Magnesium particles are finally obtained by cooling and separating the cooler. The molten carbon-thermal magnesium smelting device provided by the utility model can reduce cost, reduce energy consumption, improve production efficiency and realize continuous production.

【技术实现步骤摘要】
一种熔态碳热法炼镁装置
本技术涉及熔态碳热法炼镁
，尤其涉及一种熔态碳热法炼镁装置。
技术介绍
镁是地球中储量极为丰富的金属元素，约占地球总质量的2.1％--2.7％，我国储量是全球镁资源储量最大的国家。目前，已探明数百亿吨。镁及镁合金具有比重小，强度高，减震性好，抗冲击，切削性好，导热性好，可回收再利用，对环境污染少，具有优良的环境优势和性能优势，适用范围广泛，是一种可循环利用的难得金属。大力发展镁产业在我国和全球具有明显的资源优势和市场优势。世界上的炼镁方法主要有电解法和热还原法两大类。热还原法是以煅烧白云石为原料，以Al、C或硅为还原剂，以铁为导热剂，在高温真空条件下还原氧化镁制得金属镁。自加拿大皮江教授技术“皮江法”至今，大多数的制镁工作者都在围绕如何提高和改善还原周期，提高镁差率等技术问题进行研究。CN104120282B东北大学张廷安等人在2014年技术了一种“快速连续炼镁的方法”，采用的技术方案是：配料造球、球团煅烧、将煅烧后的高温球团，不经冷却在氩气保护下连续送入到密闭的高温还原炉中，然后在流动的氩气气氛中进行高温还原反应，反应温度为1300-1600℃，连续得到高温镁蒸气，并与氩气混合在一起，形成高温混合气，同时把还原渣连续排除高温还原炉，高温镁蒸气经冷凝得到金属镁。此方法反应速度快，还原时间在90min内，镁的回收率提高到88％。CN103882246B公开了一种真空炼镁装置及其方法，采用将硅铁熔化，向硅铁熔液中吹入氧化镁的方法，还原制镁。上述两种方法，具有如下缺点：(1)反应一段时间后，需要将Si-Fe-SiO2熔液，经长时间冷却后，从还原炉中取出，重新装填原料；(2)上述两种方法均采用硅做还原剂，铁为导热剂，硅和铁在反应的过程中，硅逐渐被氧化生成固体二氧化硅，二氧化硅熔点在1650℃左右，二氧化硅的沸点在2230℃，在该反应条件下，二氧化硅与铁混合，随着反应的不断进行，硅逐渐减少，二氧化硅的生产量不断增加，铁液导热率逐渐降低，当硅在铁液中的重量份不足30％时，需要停止实验，将还原炉中的铁液和还原渣全部清除，由此造成导热剂铁的浪费，生产成本依然较高，且整个制备过程只能称之为“快速半连续炼镁”。综上，硅为还原剂、铁为导热剂，还原氧化镁制备金属镁，由于其还原剂为固体、导热剂为液-固相、产物为固体，导热剂本身不参与反应，却无法与原料和产物分开，导致反应过程需要连续不断的供应导热剂，所以，无论该反应如何进行技术改进，都无法实现导热剂的连续无消耗使用，生产成本依然较高，且为了卸渣只能实现半连续化生产。硅热还原法的还原剂价格较高，导热剂无法重复利用，用碳还原得到金属镁的方法一直为人们重视。在19世纪30年代开始，关于碳热还原制镁的研究一直在不断的进行，但是多是以研究碳热还原氧化镁制镁的反应机理进行的研究，且基本上都是在实验室进行的，至今没有关于碳热还原氧化镁制镁工业化的相关报道。因此，如何提供一种熔态碳热法炼镁装置，以降低成本、降低能耗、提高生产效率高且实现连续化生产，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种熔态碳热法炼镁装置，以降低成本、降低能耗、提高生产效率高且实现连续化生产。为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种熔态碳热法炼镁装置，包括依次连通的喷吹罐、真空感应炉、第一冷却器、第二冷却器，所述喷吹罐用于接收反应物料，并使反应物料在罐体内与保护气混合均匀，出料口与真空感应炉进料口相连；所真空感应炉，为熔态碳热炼镁的反应炉，用于接收从喷吹罐下料端输送来的气固混合物，并使气固混合物在感应炉内反应，生成镁和其他反应产物；所述第一冷却器用于将镁和其他反应产物冷却；所述第二冷却器用于将镁和其他反应产物分离，收集镁，并将产物相互分离。优选的，上述喷吹罐包括罐体，所述罐体中充满氩气，所述罐体的上端通过连通管连通有料斗，所述连通管自上至下依次设置有第一下料阀和第二下料阀，所述连通管的末端连接有用于将碳粉、氧化镁粉在适量氩气的保护下，以气固混合物的形式连续送入真空反应炉内铁液的液面下的喷枪，所述真空感应炉包括炉体、炉盖、密封罐和盖体，其中，所述炉体与所述炉盖密封连接，所述盖体与所述密封罐密封连接，所述炉体内置在所述密封罐的凹槽中，所述炉盖与所述盖体连接且位于所述盖体的下方，所述炉体的顶端设置有进铁口，所述炉体的侧壁上设置第一出气口和排渣口，所述盖体上设置有喷枪插入口，所述密封罐的壁体包括由外至内依次设置的不锈钢层、保温棉层和耐火砖层，所述喷枪插入所述喷枪插入口，所述第一冷却器包括管体和真空器，其中，所述管体包括连接在一起的前段管和后段管，所述前段管的内管径由前至后逐渐减小，所述前段管的前端设置有第一进气口，所述后段管的内管径由前至后逐渐增大，所述后段管的末端设置有第二出气口，所述后段管的管壁上设置有空心夹腔，所述后段管的管壁上开设有供冷却介质流动的进入口和排出口，所述进入口和所述排出口均与所述空心夹腔连通，所述第二出气口与所述真空器连通，所述第一进气口与所述第一出气口连通，用于将镁蒸气、一氧化碳气体和氩气送入所述第一冷却器，所述第二冷却器用于将氩气、一氧化碳和灰尘进行分离，包括自上而下依次连通的第二进气口、旋风分离管、收集管和出料口，其中，所述旋风分离管自上而下直径缩小，所述收集管自上而下直径扩大，所述旋风分离管的底部设置有挡板遮挡住所述旋风分离管与所述收集管的连通处，所述第二进气口的一侧设置有第三出气口，所述第二进气口水平设置，所述第三出气口垂直设置，所述第三出气口连通有粉尘分离冷却器，所述粉尘分离冷却器包括冷却器本体，所述冷却器本体上设置有第三进气口、第四出气口和接灰斗，所述第三出气口与所述第三进气口连通，所述第四出气口的高度高于所述第三进气口的高度，所述接灰斗设置在所述冷却器本体的底部，所述第二进气口与所述第二出气口连通。优选的，上述罐体上设置有称重感应器，所述称重感应器与所述总控制装置连接，所述罐体上设置有第四测压显示装置和第十测压装置，所述第四测压显示装置和所述第十测压装置均与所述总控制装置连接。优选的，上述罐体的上部连通有冲压装置，所述罐体的下部设置有流化装置，所述冲压装置包括冲压管路和设置在所述冲压管路上的冲压气动阀和冲压调节阀，所述冲压管路的一端与氩气源连接，另一端与所述罐体的上部连接，所述流化装置包括流化管路和设置在所述流化管路上的流化气动阀和流化调节阀，所述流化管路的一端与氩气源连接，另一端与所述罐体的下部连接，所述罐体的底部依次设置有第三下料阀和喷吹阀，所述喷吹阀连通有助吹装置，所述助吹装置包括助吹管路和设置在所述助吹管路上的助吹气动阀和助吹调节阀，所述助吹管路的一端与氩气源连接，另一端与所述喷枪连接。优选的，上述冲压气动阀的前面设置有第一测压装置和第一测压显示装置，所述冲压气动阀上设置有第一压力调节装置，所述冲压调节阀上设置有第一子控制装置，所述冲压调节阀的后面依次设置有第一流量计、第二测压显示装置、第一压力变送器和第三测压显示装置，所述第一测压装置、所述第一测压显示装置、所述第一压力调节装置、所述第一子控制装置、所述第一流量计、所述第二测压显示装置、所述第一压力变送器和所述第三测压显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔态碳热法炼镁装置，其特征在于，包括依次连通的喷吹罐、真空感应炉、第一冷却器、第二冷却器，所述喷吹罐用于接收反应物料，并使反应物料在罐体内与保护气混合均匀，出料口与真空感应炉进料口相连；所真空感应炉，为熔态碳热炼镁的反应炉，用于接收从喷吹罐下料端输送来的气固混合物，并使气固混合物在感应炉内反应，生成镁和其他反应产物；所述第一冷却器用于将镁和其他反应产物冷却；所述第二冷却器用于将镁和其他反应产物分离，收集镁，并将产物相互分离。

【技术特征摘要】
1.一种熔态碳热法炼镁装置，其特征在于，包括依次连通的喷吹罐、真空感应炉、第一冷却器、第二冷却器，所述喷吹罐用于接收反应物料，并使反应物料在罐体内与保护气混合均匀，出料口与真空感应炉进料口相连；所真空感应炉，为熔态碳热炼镁的反应炉，用于接收从喷吹罐下料端输送来的气固混合物，并使气固混合物在感应炉内反应，生成镁和其他反应产物；所述第一冷却器用于将镁和其他反应产物冷却；所述第二冷却器用于将镁和其他反应产物分离，收集镁，并将产物相互分离。2.根据权利要求1所述的熔态碳热法炼镁装置，其特征在于，所述喷吹罐包括罐体，所述罐体中充满氩气，所述罐体的上端通过连通管连通有料斗，所述连通管自上至下依次设置有第一下料阀和第二下料阀，所述连通管的末端连接有用于将碳粉、氧化镁粉在适量氩气的保护下，以气固混合物的形式连续送入真空反应炉内铁液的液面下的喷枪，所述喷枪与所述真空感应炉连通。3.根据权利要求1所述的熔态碳热法炼镁装置，其特征在于，所述真空感应炉包括炉体、炉盖、密封罐和盖体，其中，所述炉体与所述炉盖密封连接，所述盖体与所述密封罐密封连接，所述炉体内置在所述密封罐的凹槽中，所述炉盖与所述盖体连接且位于所述盖体的下方，所述炉体的顶端设置有进铁口，所述炉体的侧壁上设置第一出气口和排渣口，所述盖体上设置有喷枪插入口，所述密封罐的壁体包括由外至内依次设置的不锈钢层、保温棉层和耐火砖层，所述第一出气口与所述第一冷却器连通，用于将镁蒸气、一氧化碳气体和氩气送入所述第一冷却器，所述喷枪插入口与所述喷吹罐连通，所述盖体通过移动装置可水平移动和可上下移动的设置在所述密封罐上。4.根据权利要求1所述的熔态碳热法炼镁装置，其特征在于，所述第一冷却器包括管体和真空器，其中，所述管体包括连接在一起的前段管和后段管，所述前段管的内管径由前至后逐渐减小，所述前段管的前端设置有第一进气口，所述后段管的内管径由前至后逐渐增大，所述后段管的末端设置有第二出气口，所述后段管的管壁上设置有空心夹腔，所述后段管的管壁上开设有供冷却介质流动的进入口和排出口，所述进入口和所述排出口均与所述空心夹腔连通，所述第二出气口与所述真空器连通且与所述第二冷却器连通，所述第一进气口与所述真空感应炉连通。5.根据权利要求1所述的熔态碳热法炼镁装置，其特征在于，所述第二冷却器用于将氩气、一氧化碳和灰尘进行分离，包括自上而下依次连通的第二进气口、旋风分离管、收集管和出料口，其中，所述旋风分离管自上而下直径缩小，所述收集管自上而下直径扩大，所述旋风分离管的底部设置有挡板遮挡住所述旋风分离管与所述收集管的连通处，所述第二进气口的一侧设置有第三出气口，所述第二进气口水平设置，所述第三出气口垂直设置，所述第三出气口连通有粉尘分离冷却器，所述粉尘分离冷却器包括冷却器本体，所述冷却器本体上设置有第三进气口、第四出气口和接灰斗，所述第三出气口与所述第三进气口连通，所述第四出气口的高度高于所述第三进气口的高度，所述接灰斗设置在所述冷却器本体的底部，所述第二进气口与所述第一冷却器连通。6.根据权利要求2所述的熔态碳热法炼镁装置，其特征在于，所述罐体上设置有称重感应器，所述称重感应器与总控制装置连接，所述罐体上设置有第四测压显示装置和第十测压装置，所述第四测压显示装置和所述第十测压装置均与所述总控制装置连接。7.根据权利要求6所述的熔态碳热法炼镁装置，其特征在于，所述罐体的上部连通有冲压装置，所述罐体的下部设置有流化装置，所述冲压装置包括冲压管路和设置在所述冲压管路上的冲压气动阀和冲压调节阀，所述冲压管路的一端与氩气源连接，另一端与所述罐体的上部连接，所述流化装置包括流化管路和设置在所述流化管路上的流化气动阀和流化调节阀，所述流化管路的一端与氩气源连接，另一端与所述罐体的下部连接，所述罐体的底部依次设置有第三下料阀和喷吹阀，所述喷吹阀连通有助吹装置，所述助吹装置包括助吹管路和设置在所述助吹...

【专利技术属性】
技术研发人员：狄保法，
申请(专利权)人：狄保法，
类型：新型
国别省市：河南,41