專利名稱：管式熱法煉鎂還原罐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用碳酸鎂礦石做原料，燃料做加熱源，連續間斷操作的管式熱法煉鎂還原罐。
目前，國內外硅熱法煉鎂多采用橫罐式還源罐，即“皮江法”煉鎂。這種方法是把鎂料制成團裝入一個長3.15米，合金耐熱鋼部分長2.45米，外徑320毫米，壁厚30毫米的罐內，外加熱，使料團保持在1150-1180℃左右，固相還原反應。在罐口部位焊接有鎂的結晶冷凝器，在500℃左右的溫度下，保持真空壓力不低于13.33Pa(0.1毫米汞柱)，一罐裝料團100公斤，經過8小時加熱，還原可獲得金屬鎂13公斤。這種外加熱法，耗能高，時間長，耗昂貴的合金耐熱鋼量大，罐易被真空壓力壓偏，成本高，產量低。因不能連續生產，無法實現機械化和大工業生產，經濟效益不理想。日本人吉岡隆雄對周期性操作的還原罐作了改進，提出一種立式蒸罐連續還原爐。立式蒸罐還原爐分進料、預熱、反應、冷凝、卸渣等幾部分。使加料、排料、出鎂均在不破壞爐內真空的條件下進行，從而使爐內的還原反應連續不斷地進行，提高了設備的產能，改善了勞動操作條件。但是由于爐料導熱性低和蒸罐材料對承受高溫和高真空的性能上的限制，因此對進一步擴大蒸罐的直徑，提高還原溫度，要達到高產能和高的熱效率，在實際上還存在著很大的困難。
本實用新型的目的就是設計出一種利用燃料作為加熱源的內加熱管式內外直真空壓力還原罐，使其達到即提高了熱效率，又提高了真空度，還能連續間斷地生產的目的。
本實用新型所述的管式熱法煉鎂還原罐是由罐體頂部的預熱器，中部的還原罐，位于還原罐上端的鎂結晶冷凝器，下部的燃燒爐和下端的出渣口以及真空系統，供風系統，儀表系統等部分構成。其特點是與燃燒爐連接的加熱管從還原罐的罐中心穿過，燃燒的火焰從加熱管中心穿過，將堆集在加熱管外，還原室中的鎂料制團加熱至1090-1100℃進行硅還原反應。其另一個結構特點是還原罐是一個外殼為兩層鋼板構成的中空夾層，外層為普通碳鋼板，內層為耐高溫合金鋼板，中間裝有保溫材料，并抽真空。由于還原罐外殼內層內外都有同樣的真空壓力，因而還原罐的直徑再大也吸不偏。再一個結構特點是在還原罐的頂部有一個預熱器，一端連接投料口，一端連接還原罐，與加熱管連通的預熱管位于預熱器的中心部位，1000℃的余熱氣流從管內通過，將裝在預熱管外的鎂料制團預熱到600-700℃后從冷凝器口投入到還原罐內。在管式還原罐的上端裝有一個鎂蒸汽冷凝器。是由冷水套、結晶鎂環構成，冷凝器的冷水套可以把鎂蒸汽冷卻到500℃左右變成結晶環鎂，結晶在鎂的冷凝套上，出鎂時，冷凝器和環鎂一起取出。在冷凝器上接有真空系統，保持工作真空度不低于13.33Pa(0.1毫米汞柱)。由于管式還原罐的導熱半徑比原工藝罐小一倍，真空壓力增加一倍，所以4小時就可煉一罐鎂。
本實用新型所述的管式熱法煉鎂還原罐，出鎂效率比原工藝提高10-15％，節省能源50％，時間縮短了50％，真空度增加5％，純度可達99.97％，實現了大工業生產和自動化控制。
下面根據附圖
對本實用新型所述的管式熱法煉鎂還原罐結構進行詳細地敘述。
附圖管式熱法煉鎂還原罐結構示意圖，其中1.投料口 2.預熱器 3.加熱管 4.還原室 5.中空層 6.出渣口 7.出渣門 8.冷凝器 9.結晶鎂環 10.冷水套 11.抽真空接口12.燃燒爐管式還原罐的罐體是由兩層鋼板構成，外層由普通碳鋼，內層由3Gr24Ni7SiNRE合金耐熱鋼制成，中間形成一個中空層(5)保溫室，內裝保溫材料，并抽真空。罐體內形成的空腔為還原室(4)，罐體的下端為出渣口(6)和出渣門(7)。罐體的頂部為預熱器(2)一端和投料口連接另一端與還原罐連接(1)。加熱管(3)從還原室中間穿過，下端與燃燒爐(12)連通，上端與預熱器中的預熱管連通。冷凝器(8)位于罐體的上端是由冷水套(10)連通成一個水套，結晶鎂環(9)位于冷水套中。抽真空接口(11)位于冷凝器上，冷水套和結晶鎂環之間。
權利要求1.一種由預熱器，還原罐，鎂結晶冷凝器，燃燒爐，出渣口以及真空系統，供風系統，儀表系統等部分構成的管式熱法煉鎂還原罐，其特征在于(1)還原罐的外殼為兩層鋼板構成的中空夾層，中間裝有保溫材料，并抽真空；(2)加熱管從還原罐中心穿過，下端與燃燒爐連通，上端與預熱器中心的預熱管連通；(3)預熱器位于還原罐的頂部，一端連接投料口，一端連接還原罐，預熱管位于預熱器中心；(4)冷凝器位于還原罐的上端，是由冷水套，結晶鎂環構成；(5)抽真空接口位于冷凝器上，冷水套和結晶鎂環之間。
專利摘要本實用新型是一種用碳酸鎂礦石做原料，用燃料做加熱源的，能夠連續間斷操作的管式熱法煉鎂還原罐；它的特點是還原罐中心是由合金熱鋼管做成的加熱管，加熱管與加熱爐連接，燃燒的火焰從加熱管中心穿過，將堆集在加熱管外的，還原罐中的鎂料制團加熱進行硅還原反應，還原罐外殼為一真空耐高溫保溫夾層，因而罐體直徑再大也吸不偏，用此還原罐煉鎂比原工藝出鎂效率提高10-15％，節省能源50％，時間縮短50％，真空度增加5％，純度可達99.97％，實現了大工業生產和自動化控制。
文檔編號C22B26/22GK2251562SQ9620483
公開日1997年4月9日 申請日期1996年3月25日 優先權日1996年3月25日
發明者于洪喜 申請人:于洪喜