專利名稱：內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬冶煉設(shè)備，即內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備。
背景技術(shù)：
在已有技術(shù)中，金屬鎂是一種銀白色的輕金屬，廣泛用于軍事工業(yè)領(lǐng)域及部分民用工業(yè)領(lǐng)域，其價(jià)格比較昂貴。鎂冶煉生產(chǎn)設(shè)備主要是用煤等燃料外部加熱的外熱法，在還原罐-冷凝器內(nèi)收集結(jié)晶鎂，其缺點(diǎn)是還原罐冶煉采用煤等燃料燃燒外加熱，熱效率低，而且罐體容易燒損、變形，生產(chǎn)效率低，浪費(fèi)原料和燃料，并且成本高，污染環(huán)境。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述不足而提供一種加熱熱效率高，生產(chǎn)效率高的內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備，包括真空管路。真空機(jī)組，還包括內(nèi)熱法真空電熱爐，該爐內(nèi)中部立有順軸向的中心式加熱器，中心式加熱器為叩置的金屬圓筒狀，沿筒壁夾層內(nèi)間隔排布有多個(gè)上端相連的電極碳棒或硅鉬棒，金屬圓筒狀內(nèi)中部立有密封的電極金屬鋼棒，金屬鋼棒上端與碳棒或硅鉬棒連接，爐體上部設(shè)有給料口和鎂蒸氣出口，爐體下部設(shè)有出渣口。直接加熱物料，由外熱法變?yōu)閮?nèi)熱法，利于蒸餾。爐溫可達(dá)到1300-1400℃高溫，熱效率高。
主冷凍冷卻冷凝器或至少一個(gè)副冷凍冷卻冷凝器，任選一個(gè)或二者順次串聯(lián)使用。
所述的主冷凍冷卻冷凝器，它包括罐腹體和與其上部連接相通的強(qiáng)冷卻筒，罐頸體四周由里至外有冷水套、冷凍冷氣套，罐腹體上有與內(nèi)熱法真空電熱爐鎂蒸氣出口連接的鎂蒸氣進(jìn)口，罐頸體上部有鎂蒸氣出口。本裝置用于鎂蒸氣液化。
所述的副冷凍冷卻冷凝器，它包括四周帶有冷水套、冷凍冷氣套的殼體和內(nèi)置的截錐形結(jié)晶筒，結(jié)晶筒出口后部設(shè)有K、Na捕集器，副冷凍冷卻冷凝器入口與主冷凍冷卻冷凝器鎂蒸氣出口連接或與內(nèi)熱法真空電熱爐鎂蒸氣出口連接。
通常優(yōu)選2-3個(gè)副冷凍冷卻冷凝器串聯(lián)使用。
整個(gè)設(shè)備連接方式為內(nèi)熱法真空電熱爐——主冷凍冷卻冷凝器——至少一個(gè)副冷凍冷卻冷凝器；或內(nèi)熱法真空電熱爐——至少一個(gè)(通常2-3個(gè))副冷凍冷卻冷凝器。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是物料在爐內(nèi)直接加熱，具有熱效率高，加熱快捷、穩(wěn)定，提高了產(chǎn)量，降低了成本，產(chǎn)品質(zhì)量可靠；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，有利于環(huán)境保護(hù)；裝料、排渣快速，設(shè)備使用期長(zhǎng)、耐用，維修方便，可連續(xù)生產(chǎn)。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1是內(nèi)熱法真空電熱爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖2是主冷凍冷卻冷凝器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖3是副冷凍冷卻冷凝器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖4是密封真空電熱精煉爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖5是余熱預(yù)熱罐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖6是密封真空連續(xù)給料、除渣器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖7是本實(shí)用新型工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備包括真空管路.真空機(jī)組，還包括內(nèi)熱法真空電熱爐，該爐體1內(nèi)中部立有順軸向的中心式加熱器2，中心式加熱器2為叩置的金屬圓筒狀，沿筒壁夾層內(nèi)間隔排布有多個(gè)上端相連的電極碳棒3或硅鉬棒，金屬圓筒狀內(nèi)中部立有電極金屬棒鋼4，金屬鋼棒4上端與電極碳棒3或硅鉬棒連接，爐體1上部設(shè)有給料口5和鎂蒸氣出口6，爐體1下部設(shè)有出渣口7。正極金屬鋼棒4、負(fù)極碳棒3或硅鉬棒被耐高溫的合金鋼圓筒密封，不會(huì)與物料接觸，沒有電極的露點(diǎn)，具有使用安全，同時(shí)爐內(nèi)溫度可達(dá)到1300-1400℃。物料在爐內(nèi)直接加熱，具有熱效率高的特點(diǎn)。
為了更好的加熱，內(nèi)熱法真空電熱爐爐內(nèi)環(huán)側(cè)壁面上還可以間隔排布有多個(gè)加熱器電極碳棒3或硅鉬棒，每個(gè)電極碳棒3或硅鉬棒采用耐高溫的金屬管封包。不限于此，可有三種爐型中心式加熱器(四周沒有加熱器)，環(huán)壁式加熱器(中間沒有加熱器)，中心式與環(huán)壁式復(fù)合加熱器(中間、四周都有加熱器，如圖中布置的加熱器)。
爐內(nèi)還設(shè)有耐高溫的網(wǎng)料筒8，可用單網(wǎng)或雙網(wǎng)，可以防止物料與加熱器撞擊。爐柵9可以擺動(dòng)除渣。在爐體1的給料口5、鎂蒸氣出口6、出渣口7均設(shè)有真空閥門11。
參見圖2，主冷凍冷卻冷凝器它包括罐腹體12(其內(nèi)溫度控制在大于650-700℃)和罐頸體13(或稱強(qiáng)冷卻筒，其內(nèi)溫度控制在600℃左右)兩部分。罐頸體13四周由里至外有冷水套14、冷凍冷氣套19、保溫層、不銹鋼殼體，達(dá)到快速穩(wěn)定降溫，其上部有鎂蒸氣出口16。罐腹體12用于回收液態(tài)鎂(粗鎂或精鎂)，可以適應(yīng)電熱爐較大容量的生產(chǎn)以及有利于粗鎂的精煉，其上有與內(nèi)熱法真空電熱爐鎂蒸氣出口6連接的鎂蒸氣進(jìn)口15。鎂蒸氣進(jìn)口15，鎂蒸氣出口16處均設(shè)有真空閥門11。
罐腹體12內(nèi)對(duì)應(yīng)罐頸體13下部設(shè)有漏斗17，利于收集冷凝下來的液態(tài)鎂(粗鎂)。
主冷凍冷卻冷凝器的罐腹體(12)下半部分(裝鎂液的罐體)固定在一個(gè)小車18上，便于運(yùn)送。
參見圖3，副冷凍冷卻冷凝器它包括四周帶有冷水套14、冷凍冷氣套19的殼體20(其內(nèi)溫度控制在450℃左右)和內(nèi)置兩頭相通的截錐形結(jié)晶筒21，在其內(nèi)得到結(jié)晶鎂，結(jié)晶筒21出口后部設(shè)有K、Na捕集器22。副冷凍冷卻冷凝器鎂蒸氣入口23與主冷凍冷卻冷凝器鎂蒸氣出口16連接。圖中是兩個(gè)串聯(lián)相通的副冷凍冷卻冷凝器(可以是一個(gè)或一個(gè)以上串聯(lián))，利于鎂蒸氣不斷結(jié)晶。后一個(gè)副冷凍冷卻冷凝器溫度控制在150℃左右。副冷凍冷卻冷凝器用于回收少許的殘余鎂蒸氣為固態(tài)粗鎂，并分離、回收K、Na。
密封真空電阻還原爐連接主冷凍冷卻冷凝器再連接副冷凍冷卻冷凝器是一個(gè)方案，先回收液態(tài)鎂，再回少許收結(jié)晶鎂，并分離、回收K、Na；也可以是內(nèi)熱法真空電熱爐直接與副冷凍冷卻冷凝器連接，全部回收結(jié)晶鎂和分離、回收K、Na。
參見圖4，主冷凍冷卻冷凝器收集的粗鎂液再送至內(nèi)熱法真空電熱爐進(jìn)一步精煉。該爐由底部貫通的前罐體24(或稱給料爐)、后罐體25(或稱電熱精煉爐)組成，前罐體上部設(shè)有粗鎂液入料口29。兩個(gè)罐體24、25之間的通道間設(shè)有星形給料閥門26，用以隨時(shí)控制進(jìn)入后罐體25的液體鎂，利于鎂液蒸發(fā)。
前、后罐體24、25內(nèi)有電加熱器10，保持鎂液體具有一定的溫度，維持液態(tài)。后罐體25底部設(shè)有出渣口27，上部設(shè)有鎂蒸氣出口28。前罐體24主要是給料，對(duì)液態(tài)粗鎂進(jìn)行保溫，保持液態(tài)，防止凝固。后罐體25主要是對(duì)液態(tài)粗鎂進(jìn)行加熱，同時(shí)進(jìn)行抽真空調(diào)節(jié)鎂蒸氣的壓強(qiáng)，使液態(tài)粗鎂快速氣化，進(jìn)行精煉，并在氬氣的保護(hù)下進(jìn)行。雙罐的作用在于連續(xù)給料。如果粗鎂是固態(tài)結(jié)晶鎂，也可以用此爐進(jìn)行升華精煉。后罐體25上的鎂蒸氣出口28可以再連接副冷凍冷卻冷凝器，回收少許的殘余鎂蒸氣、固態(tài)鎂，分離、回收K、Na。
參見圖5，內(nèi)熱法真空電熱爐的給料口5接余熱預(yù)熱罐，余熱預(yù)熱罐為一個(gè)套在一起的內(nèi)罐30(或稱預(yù)熱罐)、外罐31(或稱余熱罐)。外罐31上有入渣口32，下有排渣口33。內(nèi)罐30上部的入料口34穿過外罐31壁伸出，內(nèi)罐30下部的放料口35穿過外罐壁31伸出與內(nèi)熱法真空電熱爐給料口5連接。內(nèi)罐30裝物料，外罐31裝內(nèi)熱法真空電熱爐排出的熱爐渣，對(duì)入爐前的物料進(jìn)行預(yù)熱加溫，可減少能耗，縮短冶煉時(shí)間。外罐31內(nèi)溫度可有1000℃左右。外罐31由不銹鋼殼體及保溫層組成。
參見圖6，密封真空連續(xù)給料、除渣器由兩個(gè)漏斗狀的箱體36、37上下串聯(lián)組成，其上有進(jìn)口38，下有出口39。進(jìn)口38、出口39及兩箱體之間的連接管口均設(shè)有真空閥門11。本裝置可以交替真空進(jìn)行給料或出渣，本裝置安裝在爐體1上部給料口5，可連續(xù)給料，安裝在爐體1下部出渣口7，可連續(xù)出渣，實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。
密封真空連續(xù)給料除渣器連接在內(nèi)熱法真空電熱爐和余熱預(yù)熱罐之間，實(shí)現(xiàn)連續(xù)給料，連續(xù)生產(chǎn)。同時(shí)在內(nèi)熱法真空電熱爐的除渣口7也連接有密封真空連續(xù)給料除渣器，實(shí)現(xiàn)連續(xù)除渣，連續(xù)生產(chǎn)。
連續(xù)生產(chǎn)粗鎂和精鎂時(shí)，需要安裝雙套主冷凍冷卻冷凝器、副冷凍冷卻冷凝器，可以交替進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
圖7為工藝流程圖。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備，包括真空管路、真空機(jī)組，其特征在于包括內(nèi)熱法真空電熱爐，該爐體(1)內(nèi)中部立有順軸向的中心式加熱器(2)，中心式加熱器(2)為叩置的金屬圓筒狀，沿筒壁夾層內(nèi)間隔排布有多個(gè)上端相連的電極碳棒(3)或硅鉬棒，金屬圓筒狀內(nèi)中部立有密封的電極金屬鋼棒(4)，金屬鋼棒(4)上端與碳棒(3)或硅鉬棒連接，爐體(1)上部設(shè)有給料口(5)和鎂蒸氣出口(6)，爐體(1)下部設(shè)有出渣口(7)；主冷凍冷卻冷凝器或至少一個(gè)副冷凍冷卻冷凝器；所述的主冷凍冷卻冷凝器，它包括罐腹體(12)和與其上部連接相通的罐頸體(13)，罐頸體(13)四周由里至外有冷水套(14)、冷凍冷氣套(19)，罐腹體(12)上有與內(nèi)熱法真空電熱爐鎂蒸氣出口(6)連接的鎂蒸氣進(jìn)口(15)，罐頸體(13)上部有鎂蒸氣出口(16)；所述的副冷凍冷卻冷凝器，它包括四周帶有冷水套(14)、冷凍冷氣套(19)的殼體(20)和內(nèi)置的截錐形結(jié)晶筒(21)，結(jié)晶筒(21)出口后部設(shè)有K、Na捕集器(22)，副冷凍冷卻冷凝器入口(23)與主冷凍冷卻冷凝器鎂蒸氣出口(16)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備，其特征在于包括密封真空電熱精煉爐，該爐由底部貫通的前、后兩個(gè)罐體(24)、(25)組成；兩個(gè)罐體之間的通道間設(shè)有星形給料閥門(26)；前、后罐體(24)、(25)有電加熱器(10)，后罐體(25)底部設(shè)有出渣口(27)，上部設(shè)有鎂蒸氣出口(28)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備，其特征在于內(nèi)熱法真空電熱爐的給料口接余熱預(yù)熱罐，余熱預(yù)熱罐為一個(gè)套在一起的內(nèi)、外罐(30)、(31)結(jié)構(gòu)；外罐(31)上有入渣口(32)，下有排渣口(33)；內(nèi)罐(30)上部的入料口(34)穿過外罐壁伸出，內(nèi)罐(30)下部的放料口(35)穿過外罐壁伸出與內(nèi)熱法真空電熱爐給料口連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備，其特征在于內(nèi)熱法真空電熱爐爐內(nèi)環(huán)側(cè)壁面上間隔排布有多個(gè)電極碳棒(3)或硅鉬棒，每個(gè)電極碳棒(3)或硅鉬棒采用金屬管封包。
5.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備，其特征在于爐體(1)內(nèi)設(shè)有網(wǎng)料筒(8)。
6.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備，其特征在于罐腹體(12)內(nèi)對(duì)應(yīng)罐頸體(13)下部設(shè)有漏斗(17)。
7.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備，其特征在于罐腹體(12)下半部分固定在一個(gè)小車(18)上。
8.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備，其特征在于內(nèi)熱法真空電熱爐給料口和出渣口分別接有密封真空連續(xù)給料、除渣器，密封真空連續(xù)給料、除渣器由兩個(gè)漏斗狀的密封真空箱體(36)、(37)上下串聯(lián)組成，其上有進(jìn)口(38)，下有出口(39)；進(jìn)口(38)、出口(39)及兩箱體之間的連接管口均設(shè)有真空閥門(11)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種金屬冶煉設(shè)備，即內(nèi)熱法真空電熱爐連續(xù)制鎂設(shè)備。它包括內(nèi)熱法真空電熱爐，該爐內(nèi)中心式加熱器為叩置的金屬圓筒狀，沿筒壁夾層內(nèi)間隔排布有多個(gè)上端相連的電極碳棒或硅鉬棒，金屬圓筒狀內(nèi)中部立有密封的電極金屬鋼棒，金屬鋼棒上端與碳棒或硅鉬棒連接；主冷凍冷卻冷凝器包括罐腹體和與其上部連接相通的強(qiáng)冷卻筒，罐頸體四周由里至外有冷水套、冷凍冷氣套。副冷凍冷卻冷凝器，它包括四周帶有冷水套、冷凍冷氣套的殼體和內(nèi)置的截錐形結(jié)晶筒，結(jié)晶筒出口后部設(shè)有K、Na捕集器。物料在爐內(nèi)直接加熱，具有熱效率高，加熱快捷、穩(wěn)定，可連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22B5/00GK2926257SQ20062002863
公開日2007年7月25日 申請(qǐng)日期2006年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月16日
發(fā)明者羅希文, 羅剛, 羅琛 申請(qǐng)人:羅希文