專利名稱：金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種金屬冶煉中還原金屬的收集方法及裝置，特別是 涉及一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法及裝置。
背景技術(shù)：
在金屬真空還原法冶煉生產(chǎn)中，需要將經(jīng)過配料壓制工序生產(chǎn)出 來的還原物料送入還原罐中進行髙溫還原反應，經(jīng)過高溫還原反應產(chǎn) 生的金屬蒸汽，有兩種收集方法。 一種是固態(tài)金屬收集法，這種方法 收集的金屬是固態(tài)金屬，在還原罐的結(jié)晶器上設置冷卻裝置，經(jīng)高溫 還原反應產(chǎn)生的金屬蒸汽，在還原罐的結(jié)晶器上冷凝，凝結(jié)成固態(tài)金 屬，這種固態(tài)金屬收集法，具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡便的特點，但耗能 較大、單罐產(chǎn)量不高、固態(tài)金屬氧化物含量較高、金屬精煉和制作合 金時需要二次熔化，金屬耗損大。還有一種是液態(tài)金屬收集法，這種 方法通常是在連續(xù)或半連續(xù)電熱法法上采用，在金屬蒸汽流出的管道 內(nèi)設置冷卻段，使其溫度正好達到金屬的液化溫度，并用適當?shù)难b置 將液態(tài)的金屬取走。這種方法的金屬真空冶煉一般采用還原釜，原料 裝料量往往較大，可以做成連續(xù)進料和出料的生產(chǎn)方式，產(chǎn)量大，但 這種方法技術(shù)和結(jié)構(gòu)復雜，制作和生產(chǎn)成本高?，F(xiàn)在的真空冶煉還原 罐大都采用水平放置。 一般來說，水平放置的還原罐進、出料采用同 一個開口。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法及 裝置。以低成本的裝置實現(xiàn)收集液態(tài)金屬的目的，在提高產(chǎn)量的同時 還可以降低金屬中氧化物或雜質(zhì)的含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗， 降低工人生產(chǎn)勞動強度，減少生產(chǎn)成本。收集的液態(tài)金屬在金屬精煉 或制作合金時不需要二次熔化，還可以降低金屬的損耗。
本發(fā)明的技術(shù)方案金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，其特征在 于還原罐中高溫還原反應后產(chǎn)生的金屬蒸汽，由連接在一個或一個
以上還原罐頂蓋上的金屬蒸汽真空管道導入液態(tài)金屬收集器，控制液 態(tài)金屬收集器的溫度使金屬蒸汽由氣態(tài)金屬變成液態(tài)金屬，液態(tài)金屬 經(jīng)由設在液態(tài)金屬收集器與液態(tài)金屬收集箱之間的連接軟管被液態(tài)金 屬收集箱收集。
上述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法中，所述的液態(tài)金屬收集
器和液態(tài)金屬收集箱內(nèi)部溫度控制在650-700'C 。
金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法用的收集裝置，該裝置包括一個 或一個以上的還原罐頂蓋l，每個還原罐頂蓋1上部設有裝料口2;還 原罐頂蓋1下部經(jīng)短管3與垂直設在還原罐頂蓋1一側(cè)的金屬蒸汽真 空管道4連接，金屬蒸汽真空管道4上方經(jīng)預抽真空氣管閥門19與預 抽真空氣管20連接，下方與液態(tài)金屬收集器5連接；液態(tài)金屬收集器 5的另一端與固態(tài)金屬收集器7連接；并經(jīng)軟管10與液態(tài)金屬收集箱 12連接，固態(tài)金屬收集器7的另一端經(jīng)氣管13連接真空氣管閥門15 和壓縮氣管閥門17,真空氣管閥門15和壓縮氣管閥門17分別連接真 空氣管16和壓縮氣管18。
上述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，液態(tài)金屬收集器5與固 態(tài)金屬收集器7的連接處設有過渡圓弧6，液態(tài)金屬收集箱12經(jīng)連接 軟管10連接在過渡圓弧6上。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，金屬蒸汽真空管道4 上設有用于支撐還原罐的固定筋板14。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，固態(tài)金屬收集器7呈 3 10°傾斜設置，其連接氣管13的一端高于另一端。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，固態(tài)金屬收集器7外 部設有水冷裝置。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，在液態(tài)金屬收集器5 與液態(tài)金屬收集箱12之間的連接軟管10上設有金屬快換接頭9，液態(tài) 金屬收集箱12上設有液態(tài)金屬收集閥門11。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，圓弧形過渡6的下方 設有支撐桿8。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以低成本的裝置實現(xiàn)收集液態(tài)金屬的目 的，在提高產(chǎn)量的同時還可以降低金屬中氧化物或雜質(zhì)的含量，提高 產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，降低工人生產(chǎn)勞動強度，減少生產(chǎn)成本。收集 的液態(tài)金屬在金屬精煉或制作合金時不需要二次熔化，因此降低了金 屬的損耗。由于本發(fā)明采用多個還原罐在還原爐中同時進行還原反應， 同時收集液態(tài)金屬可提高熱的利用率，使窯體內(nèi)的熱利用率提高2倍以 上。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中熱能浪費大，燃料消耗多，金屬產(chǎn)出率 低的問題。
附圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本發(fā)明的正面視圖 附圖3是本發(fā)明的側(cè)向視圖； 附圖中的符號標記為
1-還原罐頂蓋，2-裝料口， 3-短管，4-金屬蒸汽真空管道，5-液 態(tài)金屬收集器，6-圓弧形過渡，7-固態(tài)金屬收集器，8-支撐桿，9-快 換接頭，10-軟管，11-液態(tài)金屬收集閥門，12-液態(tài)金屬收集箱，13-氣管，14-固定筋板，15-真空氣管閥門，16-真空氣管，17-壓縮氣管 閥門，18-壓縮氣管，19-預抽真空氣管閥門，20-預抽真空氣管，21-還原爐，22-還原罐，23-排渣端。
具體實施例方式
實施例。金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，如圖l、圖2、圖3所示， 其特點是本發(fā)明采用煤氣等燃料在還原爐中對還原罐加熱。金屬真 空還原罐呈多排多行的間隔排列。每個還原罐的裝料口2設置在還原爐 21外的還原罐頂蓋1的上面部分，裝料口2的截面近似半圓形，幾乎占 據(jù)還原罐頂蓋l的上半部分；每個還原罐頂蓋1的下面部分有一根短管3 與還原罐側(cè)面豎直的金屬蒸汽真空管道4連通，金屬蒸汽真空管道4向 下延伸與較粗的液態(tài)金屬收集器5連接，向上通過預抽真空氣管20與真
空系統(tǒng)連接；在液態(tài)金屬收集器5的下部與側(cè)向的固態(tài)金屬收集器7連 通。在超過最上面一排還原罐頂部的位置的真空氣管16上設有真空氣
管閥門15，在真空氣管16的側(cè)面、真空氣管閥門15的下面設有壓縮氣 管18,壓縮氣管18上設有壓縮氣管閥門17。液態(tài)金屬收集器5向下通過 變徑細管、及連接軟管10與液態(tài)金屬收集箱12連通。金屬蒸汽真空管 道4也可以采用向上走管，在還原爐21的上部收集液態(tài)金屬。
還原罐固定在還原爐21兩側(cè)的墻體上，還原罐傾斜放置，上端是 進料端，下端是排渣端23，兩端均設有真空密閉罩。還原罐內(nèi)產(chǎn)生的 金屬蒸汽通過金屬蒸汽真空管道4流向液態(tài)金屬收集器5，通過控制液 態(tài)金屬收集器5的溫度使金屬蒸汽液化、并流向液態(tài)金屬收集箱12。金 屬蒸汽真空管道4與同列的每個還原罐在還原罐頂蓋l的下面部分通過 短管3連通。金屬蒸汽真空管道4的上方連接有真空預抽系統(tǒng)。液態(tài)金 屬收集器5位于金屬蒸汽真空管道4與最下面一個還原罐連接部位的下 面，而且其直徑比上方的金屬蒸汽真空管道4要粗。液態(tài)金屬收集器5 內(nèi)部設有隔板(未繪出)，可以降低金屬蒸汽流速，增加金屬蒸汽液 化的機率，液態(tài)金屬收集器5的最下面通過圓弧形過渡6變得比較細， 并通過軟管10與液態(tài)金屬收集箱12連接，連接部分設有快換接頭9，可 由此斷開液態(tài)金屬收集器5與液態(tài)金屬收集箱12的連接，以便更換液態(tài) 金屬收集箱12。液態(tài)金屬收集箱12上設有液態(tài)金屬收集閥門11與軟管 IO連接，在冶煉結(jié)束時，先關閉此閥門，再斷開與液態(tài)金屬收集器5 的連接。液態(tài)金屬收集器5的圓弧形過渡6從側(cè)面與固態(tài)金屬收集器7 連通，固態(tài)金屬收集器7的抽氣端略微上揚3-10° ，使連接部分產(chǎn)生的 少量液態(tài)金屬流向液態(tài)金屬收集箱12。圓弧形過渡6的下部設有支撐桿 8，同時每列至少有一個還原罐頂蓋1上的短管3與相鄰還原罐的金屬蒸 汽真空管道4用 一塊橫向的固定板筋14進行固定，以加強支撐和平衡。 液態(tài)金屬收集器5和液態(tài)金屬收集箱12溫度控制在650-700'C之間。固 態(tài)金屬收集器7內(nèi)部設有固態(tài)金屬收集器(未繪出)，固態(tài)金屬收集器 7的外部設有水冷裝置。固態(tài)金屬收集器7的抽氣端、靠近密封蓋的一 端通過一根氣管13引向還原爐21的上方，并在還原罐的頂部分別連接
真空氣管16和壓縮氣管18,真空氣管16和壓縮氣管18通過閥門與真空 系統(tǒng)和壓縮系統(tǒng)連接。壓縮空氣系統(tǒng)的設置用于在金屬冶煉還原反應 完成后，關閉真空抽氣，打開還原罐底蓋，打開壓縮氣體閥門，通過 壓縮氣體的壓力將爐渣排出還原罐。
權(quán)利要求
1、金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，其特征在于還原罐中高溫還原反應后產(chǎn)生的金屬蒸汽，由連接在一個或一個以上還原罐頂蓋上的金屬蒸汽真空管道導入液態(tài)金屬收集器，控制液態(tài)金屬收集器的溫度使金屬蒸汽由氣態(tài)金屬變成液態(tài)金屬，液態(tài)金屬經(jīng)由設在液態(tài)金屬收集器與液態(tài)金屬收集箱之間的連接軟管被液態(tài)金屬收集箱收集。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，其特 征在于所述的液態(tài)金屬收集器和液態(tài)金屬收集箱內(nèi)部溫度控制在 650-700。C 。
3、 金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法用的收集裝置，其特征在于 該裝置包括一個或一個以上的還原罐頂蓋(1)，每個還原罐頂蓋(1) 上部設有裝料口 (2);還原罐頂蓋(1)下部經(jīng)短管(3)與垂直設在 還原罐頂蓋(1) 一側(cè)的金屬蒸汽真空管道(4)連接，金屬蒸汽真空 管道(4)上方經(jīng)預抽真空氣管閥門(19)與預抽真空氣管(20)連接， 下方與液態(tài)金屬收集器(5)連接；液態(tài)金屬收集器(5)的另一端與 固態(tài)金屬收集器(7)連接；并經(jīng)軟管(10)與液態(tài)金屬收集箱(12) 連接，固態(tài)金屬收集器(7)的另一端經(jīng)氣管(13)連接真空氣管閥門(15)和壓縮氣管閥門(17)，真空氣管閥門(15)和壓縮氣管閥門(17) 分別連接真空氣管(16)和壓縮氣管(18)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于液態(tài)金屬收集器(5)與固態(tài)金屬收集器(7)的連接處設有 過渡圓弧(6)，液態(tài)金屬收集箱(12)經(jīng)連接軟管(10)連接在過渡 圓弧(6)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于金屬蒸汽真空管道(4)上設有用于支撐還原罐的固定筋板(14)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于固態(tài)金屬收集器(7)呈3 10°傾斜設置，其連接氣管(13)的一端高于另一端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于固態(tài)金屬收集器(7)外部設有水冷裝置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于在液態(tài)金屬收集器(5)與液態(tài)金屬收集箱(12)之間的連接 軟管(10)上設有金屬快換接頭(9)，液態(tài)金屬收集箱(12)上設有 液態(tài)金屬收集閥門(11)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于圓弧形過渡(6)的下方設有支撐桿(8)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，還原罐中高溫還原反應后產(chǎn)生的金屬蒸汽，由連接在一個或一個以上還原罐頂蓋上的金屬蒸汽真空管道導入液態(tài)金屬收集器，控制液態(tài)金屬收集器的溫度使金屬蒸汽由氣態(tài)金屬變成液態(tài)金屬，液態(tài)金屬經(jīng)由設在液態(tài)金屬收集器與液態(tài)金屬收集箱之間的連接軟管被液態(tài)金屬收集箱收集。本發(fā)明以低成本的裝置實現(xiàn)收集液態(tài)金屬的目的，在提高產(chǎn)量的同時還可以降低金屬中氧化物或雜質(zhì)的含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，降低工人生產(chǎn)勞動強度，減少生產(chǎn)成本。收集的液態(tài)金屬在金屬精煉或制作合金時不需要二次熔化，還可以降低金屬的損耗。
文檔編號C22B5/16GK101182599SQ20061005127
公開日2008年5月21日 申請日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者唐曉風, 張繼強, 黃貴明 申請人:貴州世紀天元礦業(yè)有限公司