專利名稱：一種用于熔劑精煉法生產鎂的密閉精煉裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鎂精煉生產技術領域，特別涉及熔劑精煉法生產鎂的密閉精煉裝置。
背景技術：
目前工業生產海綿鈦均采用鎂法(Kroll法)，四氯化鈦與金屬鎂發生還原反應，生成海綿鈦和氯化鎂。為使還原副產的氯化鎂循環利用，用抬包將還原排放的氯化鎂加入電解槽中進行熔鹽電解，得到電解粗鎂和氯氣。電解法產出的粗鎂，含有許多雜質，必須進行精煉使質量達到要求后才能用作還原四氯化鈦的原料。全流程鎂法海綿鈦生產企業普遍采用熔劑法精煉電解產出的粗鎂，電解粗鎂用真空抬包吸入后放入經預熱的精煉坩堝內，經攪拌精煉、升溫、靜置后得到精鎂，然后用真空抬包從精煉坩堝內將精鎂吸入后送至還原工序作為還原四氯化鈦的原料。生產中不可避免出現鈦鎂不平衡情況，精煉電解粗鎂所得的精鎂量不能滿足還蒸工序加鎂量需求，需熔化精煉固體鎂錠進行補充，而較精煉電解粗鎂而言，精煉固體鎂錠增加了熔化過程。熔劑精煉法生產鎂的設備多采用坩堝爐，坩堝配有上置大蓋。長期以來，介于坩堝爐精煉過程中要在大蓋上進行加鎂(電解粗鎂和固體鎂錠)、撒熔劑粉、精煉、抽鎂等操作， 大蓋開有較大的孔，生產過程中處于敞口狀態，且坩堝與大蓋也未進行任何密封，整個生產屬于敞口式精煉，故難以避免在熔化(加固體鎂錠時)、精煉、靜置等過程中空氣進入坩堝內與高溫熔鎂接觸發生反應，鎂的氧化燃燒嚴重，產渣量較多，隨渣夾帶的鎂珠也多，造成鎂的化學損失和機械損失嚴重，精鎂回收率低；加熱過程中由于大蓋敞口，熱量散失大，加熱時間增加，特別是熔化固體鎂錠時間較長，導致電耗較高，生產周期延長；過程中需對鎂燃燒現象進行撒熔劑粉覆滅，熔劑消耗量大；由于產渣量多，為保證加鎂質量，不得不縮短出渣周期，設備利用率較低，職工勞動強度大；大蓋敞口還存在一定安全隱患。目前國內在熔劑精煉法生產鎂方面尚未見有關密閉精煉的報道。
實用新型內容本實用新型的目的是為了解決熔劑法精煉鎂裝置敞口存在的問題，提供一種熔劑精煉法生產鎂的密閉精煉裝置，用氬氣作為保護氣體，以提高精鎂回收率，縮短固體鎂錠熔化時間，降低電能消耗，減少爐產渣量，延長出渣周期，降低職工勞動強度和生產過程的安全風險。為達到上述目的，本實用新型的一種熔劑精煉法生產鎂的密閉精煉裝置由坩堝及其大蓋組成，在坩堝法蘭盤上開有放置密封件的沉槽，坩堝與大蓋通過法蘭連接；大蓋上部不同位置設有加鎂操作孔、抽鎂操作孔、充氬管、測壓管，大蓋底部設有保溫層；加鎂操作孔蓋板上設有放氣管和觀察孔，與抽鎂操作孔進行法蘭連接的是大堵頭，大堵頭上設有小堵頭。本實用新型的有益之處為(1)避免在熔化(加固體鎂錠時)、精煉、靜置等過程中熔鎂與空氣接觸發生氧化燃燒，降低鎂損失量，使精鎂回收率大為提高，較敞口式精煉高出約5個百分點；(2)由于熱量散失小，固體鎂錠熔化時間縮短約證，大大節約了電能消耗； (3)減少爐產渣量，出渣周期延長為原有精煉裝置的5倍，增加了設備有效利用率；(4)生產過程中熔劑僅在精煉時有所消耗，而敞口式精煉裝置除精煉時消耗熔劑外，在鎂錠熔化等過程中要對難以避免的鎂燃燒進行撒熔劑粉覆滅，因而密閉精煉消耗的熔劑量較少，同時也降低職工勞動強度；(5)增加操作過程中的安全性。
圖1為本實用新型的熔劑法精煉粗鎂的密閉精煉裝置示意圖。圖中1 一坩堝、2—保溫層、3—密封件、4一大蓋、5—抽鎂操作孔、6—密封圈、7— 大堵頭、8—小堵頭、9 一密封圈、10—密封圈、11 一放氣管、12—觀察孔、13—加鎂操作孔蓋板、14一加鎂操作孔、15—充氬管、16—測壓管。
具體實施方式
本實用新型所述的熔劑法精煉粗鎂的密閉精煉裝置，由坩堝1和大蓋4組成，坩堝 1與大蓋4通過法蘭連接，在其連接法蘭處設有密封件3 ；大蓋4上部設有抽鎂操作孔5、加鎂操作孔14、充氬管15、測壓管16，下部設有保溫層(2)，加鎂操作孔14與加鎂操作孔蓋板 13通過法蘭連接，在其連接法蘭處設有密封圈10，加鎂操作孔蓋板13上設有放氣管11和觀察孔12 ；大堵頭8與抽鎂操作孔5通過法蘭進行連接，在其連接法蘭處有密封圈6 ；小堵頭8與大堵頭7通過法蘭連接，在其連接法蘭處設有密封圈9。熔劑法精煉粗鎂的密閉精煉裝置使用時，從加鎂操作孔14處往坩堝1內加入固體鎂錠(電解粗鎂)，將加鎂操作孔蓋板13蓋上后送電升溫熔化。過程中從充氬管15定期向坩堝1內充氬氣進行保護，壓力大小通過測壓管連至儀表進行顯示。需要補充鎂錠或電解粗鎂時，打開觀察孔12查看鎂錠熔化情況和坩堝1內液面高度，若鎂錠完全熔化且液面達到要求后將大堵頭7上的小堵頭8取出，安上專用測溫熱偶套管進行控溫。達到精煉溫度后打開加鎂操作孔蓋板13，從加鎂操作孔(14)處插入專用攪拌器進行攪拌精煉，結束后將其蓋好。達到抽鎂溫度后打開大堵頭7進行抽鎂。熔劑法精煉粗鎂的密閉精煉裝置在使用過程中除攪拌精煉過程外，其余過程凡是有孔的部位都進行密封，從而確保了裝置的密閉性。
權利要求1.一種用于熔劑精煉法生產鎂的密閉精煉裝置，由坩堝(1)及大蓋(4)組成，坩堝(1) 與大蓋(4)通過法蘭進行連接，在其連接法蘭處設有密封件(3)，其特征在于所述大蓋(4) 上部設有抽鎂操作孔(5)、加鎂操作孔(14)、充氬管(15)和測壓管(16)，下部設有隔熱層 (2)。
2.按照權利要求書1所述一種用于熔劑精煉法生產鎂的密閉精煉裝置，其特征在于 與加鎂操作孔(14)與加鎂操作孔蓋板(13)通過法蘭進行連接，在其連接法蘭處設有密封圈(10)，加鎂操作孔蓋板(13)上設有放氣管(11)和觀察孔(12)。
3.按照權利要求書1所述一種用于熔劑精煉法生產鎂的密閉精煉裝置，其特征在于 抽鎂操作孔(5 )與大堵頭(7 )通過法蘭連接，在其連接處設有密封圈(6 )。
4.按照權利要求書1所述一種用于熔劑精煉法生產鎂的密閉精煉裝置，其特征在于 大堵頭(12 )上設有小堵頭(14 )，二者通過法蘭連接，在其連接處設有密封圈(9 )。
5.按照權利要求書1所述一種用于熔劑精煉法生產鎂的密閉精煉裝置，其特征在于 熔鎂液面達到一定高度后，將大堵頭(7)上的小堵頭(8)取出，安裝好內測溫熱偶套管進行控溫。
專利摘要一種熔劑精煉法生產鎂的密閉精煉裝置。該裝置由坩堝及其大蓋組成，坩堝與大蓋的法蘭連接處設有密封件。大蓋上設有加鎂操作孔、抽鎂操作孔、充氬管、測壓管，下部設有保溫層；加鎂操作孔蓋板上設有放氣管和觀察孔；抽鎂操作孔上安裝大堵頭，大堵頭上設有小堵頭，抽鎂操作孔與大堵頭、大堵頭與小堵頭之間的法蘭連接處均設有密封圈；坩堝內液面達到要求后將小堵頭取出，安上專用測溫熱偶套管進行控溫。本實用新型的密閉精煉裝置解決了敞口式精煉鎂氧化燃燒嚴重、爐產渣量高、出渣周期短的問題，精鎂回收率提高約5個百分點，熔化精煉固體鎂錠時間短而電能消耗低，爐產渣量和熔劑消耗量少，設備有效利用率和安全性高，同時降低了工人的勞動強度。
文檔編號C22B9/10GK202193824SQ20112021676
公開日2012年4月18日 申請日期2011年6月24日 優先權日2011年6月24日
發明者劉方明, 張學華, 曹海國, 李飛, 毛業橋, 沈俊宇 申請人:遵義鈦業股份有限公司