一種真空高溫液態下的煉鎂裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種煉鎂裝置。
【背景技術】
[0002]目前，我國原鎂的規模化生產全部采用皮江法工藝，物料經混合造球后進行固相反應。皮江法大多采用原煤加熱，整體工藝能耗高、物耗高、污染高、生產周期長、效率低，最終得到的爐渣與硅鐵余料凝結成塊，再利用難度大。
[0003]近年來冶煉金屬鎂工藝的研宄改進工作主要是圍繞皮江法，集中在擴大單罐產量及節能減排方面，并開發出了豎罐皮江法。較傳統的皮江法工藝，豎罐皮江法的勞動強度減少了，機械化、自動化程度有所提高，冶煉周期減少，然而豎罐皮江法的原料間的反應實質并未改變，并未解決皮江法能耗高、污染大、成本高的根本問題，單臺設備的產量仍然較低，此方法未實現大規模生產。
【實用新型內容】
[0004]為了克服現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能耗低、效率高的煉鎂裝置。
[0005]為解決上述問題，本實用新型所采用的技術方案如下:一種真空高溫液態下的煉鎂裝置，其包括真空感應爐、電源裝置、真空抽氣裝置和鎂蒸汽收集系統，其中鎂蒸汽收集系統包括除塵裝置和冷凝器；真空感應爐內設有反應容器，電源裝置利用感應電熱效應進行加熱，反應容器與真空加料裝置連接，真空感應爐內還設有引流罩，引流罩位于反應容器的上方，引流罩與真空感應爐外的除塵裝置和冷凝器連接，冷凝器與真空抽氣裝置連接。
[0006]優選地:所述引流罩通內部設置有電加熱器和保溫層，所述引流罩的下端設有惰性氣體引流環管。
[0007]可使引流罩內壁溫度維持在合適的溫度，對反應生成的金屬鎂蒸汽起到保溫、弓丨流的作用。
[0008]優選地:所述引流罩通過管道經過除塵裝置和冷凝器連接。所述除塵裝置去除鎂蒸汽中的灰塵及雜質。
[0009]優選地:所述真空感應爐內設有旋轉軸，所述引流罩可繞所述旋轉軸水平旋轉，所述真空加料裝置通過可伸縮的接料管將原料送至反應容器；所述真空感應爐設有旋轉機構，所述旋轉機構控制反應容器的轉動，所述真空感應爐內底部設有渣罐。
[0010]優選地:所述真空加料裝置為雙室雙真空閥系統，包括帶密封蓋的料筒和料筒下部的給料器，給料器下部管道上設置真空切斷閥。物料通過給料器進入接料管，最終進入反應容器內。給料器可用螺旋給料器、葉輪給料器、振動給料器等，以實現真空加料、真空換料的目的。
[0011]優選地:所述真空感應爐包括其上端的爐蓋，所述爐蓋上設有用于觀測反應容器的第一觀察窗，以及用于觀測渣罐的第二觀察窗。
[0012]優選地:所述第一觀察窗為棱鏡折射結構，包括固定在爐蓋的上部觀察裝置和于弓I流罩連接固定的下部觀察裝置。
[0013]優選地:還包括取樣槍，所述引流罩上設有供取樣槍通過的取樣孔，所述取樣槍依次穿過爐蓋和取樣孔，所述取樣槍與爐蓋的連接處設有第二真空切斷閥。
[0014]優選地:所述取樣孔上部設有擋蓋，所述擋蓋上設有可搖動的手柄，通過搖動手柄可以開關檔蓋。
[0015]本發明還提出一種煉鎂方法，其包括以下步驟:
[0016]步驟一，真空感應爐中的反應容器內放入強還原劑，對其進行加熱將強還原劑熔化成液態；
[0017]步驟二，將含鎂原料以及助溶劑加入液態的強還原劑中；
[0018]步驟三，降低真空感應爐內的壓強，含鎂原料被還原生成單質鎂，且以鎂蒸汽形態溢出反應容器；
[0019]步驟四，鎂蒸汽通過引流罩，在引流氣體和真空系統的抽力作用下，送往鎂蒸汽收集系統，通過除塵裝置至冷凝器；
[0020]步驟四，除塵裝置對鎂蒸汽進行除塵，除去雜質；
[0021]步驟五，利用冷凝器將鎂蒸汽處理成固態或液態后再收集。
[0022]步驟六，煉鎂過程中可以通過真空加料系統向反應容器內連續加入煉鎂原料。反應容器由外部的旋轉機構控制，可以傾轉反應容器將其中的渣倒入感應爐底部的渣罐中。
[0023]優選地:所所述強還原劑包括真空、高溫下，具有強還原功能的硅鐵、電石、金屬鋁或碳化鈣中的至少一種。
[0024]優選地:所述含鎂原料包括粉狀或粒狀煅燒白云石、煅燒碳酸鎂中至少一種的含氧化鎂的礦物，或者包含有使熔渣熔點降低的熔劑。
[0025]優選地:所述助溶劑為螢石和鎂礦粉的混合物。
[0026]優選地:利用鎂蒸汽冷凝器，讓其采用水冷結晶器收集固態鎂，或者使鎂蒸汽冷凝器帶內加熱保溫，使收集罐的溫度維持在650-700°C的范圍，使鎂蒸汽冷凝成液態。
[0027]優選地:所述反應容器上設有熱電偶測溫計。
[0028]相比現有技術，本實用新型的有益效果在于:將強還原劑加入反應容器內，開啟電源裝置，利用電磁加熱的方式將真空感應爐加熱到1200-1600 °C，使還原劑熔化成液態，通過真空加料裝置將含鎂原料及助溶劑加入液態還原劑中，啟動真空抽氣裝置使真空感應爐內的壓強降至l_5000Pa，含鎂的氧化物被硅鐵液還原生成單質鎂，并以鎂蒸汽的形式溢出反應容器。
[0029]金屬鎂蒸汽進入反應容器上方的引流罩，在真空抽氣裝置的抽力作用下，通過除塵裝置送往冷凝器，優選將鎂蒸汽經過除塵裝置將氣體中的灰塵及雜質去除，然后再進入鎂蒸汽冷凝器。冷凝器可采用水冷結晶器收集固態鎂，也可使鎂蒸汽在冷凝器內加熱保溫，使收集罐的溫度維持在650-700°C的范圍，使鎂蒸汽冷凝成液態。
[0030]煉鎂過程中可以通過真空加料裝置向反應容器內連續加入煉鎂原料，反應容器由外部的控制轉軸控制，可以傾轉反應容器將其中的渣倒入渣罐中。
[0031]煉鎂過程中通過搖動手柄打開取樣孔的擋蓋，將取樣槍伸入反應容器中進行取樣，取樣完畢后，關上擋蓋。當反應容器的壽命到期時需要更換，此時打開爐蓋，將引流罩繞著旋轉軸水平旋轉偏離反應容器的正上方，采取更換等操作。
[0032]本裝置采用以液相為基礎的連續冶煉方式，不僅冶煉周期可大幅度縮短，生產效率大幅提高，而且避免了皮江法導致的高耗能、高污染問題。所產生的爐渣與煉鎂原料完全分離，可以作為二次資源進行再利用，利于本行業的可持續發展。
【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型的整體示意圖(俯視角度)；
[0034]圖2為本實用新型真空感應爐與電源裝置的示意圖(側視角度)；
[0035]圖3為本實用新型真空感應爐、冷凝器以及真空抽氣裝置的示意圖(測試角度)。
[0036]圖中標識說明如下:
[0037]1、取樣槍；2、真空加料裝置；3、手柄；4、第一觀察窗；5、擋蓋；6、第一真空切斷閥；
7、引流罩；8、接料管；9、惰性氣體引流環管；10、感應線圈；11、反應容器；12、熱電偶測溫計；13、渣罐；14、直管；15、壓力計；16、除塵裝置；17、冷凝器；18、真空抽氣裝置；19、電源裝置；20、真空感應爐；21、旋轉軸；22、第二觀察窗；23、第二真空切斷閥；24、上部觀察裝置；25、下部觀察裝置；26、控制轉軸。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
[0039]如圖1-3所示的一種煉鎂裝置，包括真空感應爐20和電源裝置19，電源裝置19與真空感應爐20電性連接，真空感應爐20內設有反應容器11，反應容器11外設有感應線圈10，反應容器11與真空加料裝置2連接，真空感應爐20內還設有引流罩7，引流罩7位于反應容器11的上方，引流罩7與真空感應爐20外的冷凝器17連接，冷凝器17與真空抽氣裝置18連接。