專利名稱：立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝。簡稱“耀中法煉鎂”。
已有的皮江法煉鎂，還原爐與還原罐是分體形的臥式配合裝置，冶煉工藝是單罐裝料，每次將裝入罐內(nèi)的礦料提煉完、出渣后，再重新裝料進行提煉。這種煉鎂方法，對還原爐損壞不大，而對還原罐的耗損太大了。耐熱鋼制成的煉鎂還原罐每支造價12000元，在還原爐內(nèi)只能用上四個月就壞了。有的產(chǎn)品甚至用不上幾天就被燒壞了，因而鎂價居高難下。經(jīng)過多方面的檢索、考察，目前國內(nèi)外除皮江法煉鎂外，還沒有見到好的煉鎂方法。96年全世界的煉鎂行業(yè)中每天有十萬多支還原罐在煉鎂還原爐內(nèi)被燒損掉，按高質(zhì)量的還原罐使用壽命的價格計算，每年要燒掉40個億的人民幣。中國占十多個億。再一點是皮江法煉鎂出鎂效率低、勞動強度大、生產(chǎn)環(huán)境差、鎂的造價高、鎂含鐵量高、能源耗量大、熱利用低。
本發(fā)明的目的就是為了克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種適應社會發(fā)展需要的，選擇不易燒壞的耐火材料，提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗，降低產(chǎn)品成本，生產(chǎn)含鐵量低的鎂，減低勞動強度，改善生產(chǎn)環(huán)境的煉鎂還原爐及其工藝方法。
本發(fā)明可通過以下方案實現(xiàn)，分十個步驟進行還原爐外表爐體(9)結(jié)構(gòu)為長方立體形或園柱立體形兩種，爐內(nèi)煉鎂還原室(7)是用耐火材料中間夾襯陶瓷釉(14)制成的還原室中下部分與爐外金屬結(jié)構(gòu)制成還原室上半部分，連接成一個完整的煉鎂還原室體，隨爐體結(jié)構(gòu)分長方立體形或園柱立體形(內(nèi)容積)的還原室，還原室的兩個側(cè)面是加熱室(8)，在長方立體形的爐形內(nèi)，還原室有兩個，加熱室有三個，加熱室前后兩端是連通的；在園柱立體爐形內(nèi)還原室是一個，加熱室是內(nèi)外兩個，兩個加熱室頂部是連通的，或四方爐形爐內(nèi)有四個還原室，四合排列或爐內(nèi)有一個還原室，單室的煉鎂還原爐，幾種加熱室的高度都低于還原室的中下端高度的500-800mm，在長方立體形還原室的上端鎂蒸氣凝結(jié)裝置，設(shè)在爐體的縱向兩側(cè)；在園柱立體形還原室的上段，鎂蒸氣凝結(jié)裝置設(shè)在爐體的園周上，其它爐形隨爐形分布，凝結(jié)器的位置，(園柱立體形還原爐是一種小型冶煉爐)，還原室內(nèi)提煉后的廢渣出渣孔，都設(shè)計在兩種爐形的地面下，幾種爐形都是由還原室，加熱室，密封加料裝置，鎂蒸氣凝結(jié)裝置，廢渣排除裝置，組合成煉鎂還原爐，其一。
先制作耐火材料與金屬結(jié)構(gòu)的還原室，還原室中、下段耐火材料的壁厚度為40-100mm，中間夾襯的一層陶瓷釉為0.1-5mm，長方立體形還原室的高度為500-6000mm，長度為1000-8000mm，寬度為100-600mm，還原室下端面無底，由下端面向上100mm高處至全耐火材料頂端面以下，在還原室的縱向內(nèi)壁上設(shè)有橫斷面的頂上為三角形的拉力筋(17)，拉力筋的四周間距為500×400mm，布滿在整個還原室縱向內(nèi)壁上，在還原室的內(nèi)壁縱橫向與拉力筋上下垂直，成十字方格形相連著的強力筋；在耐火材料的還原室中下段頂端面，長方形的外四邊上有厚度100×100的加厚邊；還原室上部分，全為金屬結(jié)構(gòu)與耐火材料連接處向上500mm位置，有一長條向外突出的步聚集鎂蒸氣的凹槽(6)，在凹槽的底面上開有10-20個孔，在凹槽的背面開孔的位置上，焊接著控制鎂蒸氣的閥門(5)，在閥門的另一端連接著凝結(jié)器(4)水套(5)，在水套的外壁焊有吸氣管連通真空泵；在還原室頂部有密封加料室；耐火材料與金屬結(jié)構(gòu)的還原室各個連接部位，都有水冷管和密封壓條；密閉加料是園錐體公母穿孔結(jié)構(gòu)，其二。(還原室壁部的內(nèi)外為耐火材料，中間夾一層耐熱鋼板)加熱室(8)高度為500-3500mm，長度為1000-8000mm，加熱室分為一個內(nèi)加熱室，兩個外加熱室，外加熱室外側(cè)墻壁(11)與還原爐爐壁之間有150mm厚的侄石粉保溫材料(10)，三個加熱室的前后兩端是連通的，加熱室的空間有橫向力點支撐柱(19)，底面上分布著煙火口(15)，連通地面下的煙火道，通至煙筒，其三。
密封室加料裝置，全為金屬結(jié)構(gòu)，分上、下兩層密封室，是園錐體公母穿孔結(jié)構(gòu)，加礦料(16)的時候，打開上層密封室(1)，將上層密封室加滿料后，封閉了上層密封室頂蓋，然后打開下層園錐體閥(2)，使料落入還原室內(nèi)的上部預熱，其四。
鎂蒸氣的凝結(jié)裝置，設(shè)在還原爐爐體上部，縱向兩邊的外側(cè)，出鎂操作時在還原爐爐體平臺(18)上進行；鎂蒸氣的凝結(jié)器降溫為水或空氣兩種。每一個凝結(jié)器在出鎂前先關(guān)閉鎂蒸氣控制閥門，出鎂后，往水套內(nèi)裝好凝結(jié)器，上好悶蓋后在打開控制閥門，凝結(jié)器開始運行。依次巡回出鎂，使還原室內(nèi)不停止運行，其五。
白云石經(jīng)煉鎂還原爐內(nèi)提煉后的廢渣排除裝置設(shè)在還原室的下部，有兩種自動出渣裝置(12)，攪龍出渣法或扒落螺旋出渣法，密閉加料是園錐體公母穿孔結(jié)構(gòu)，出渣口設(shè)在地面下，有兩道密封門，操作時打開第二道密封門，操作完畢后，閉合上第二道密封門(13)，再打開第一道密封門，把廢渣從地面下，由輸送帶輸出，出完渣關(guān)上第一道密封門，其六。(第二道密封門是園錐體公母穿孔結(jié)構(gòu))煉鎂還原爐，在冶煉過程中供熱的能源有三種，1燃煤、2燃油3、燃氣(燃煤爐，加熱室內(nèi)沒有除塵裝置)，其七。
還原爐投產(chǎn)運行中，往還原室內(nèi)連續(xù)加料，連續(xù)出鎂，連續(xù)排渣，全是在密封狀態(tài)下進行的，其八。
鎂蒸氣凝結(jié)后的鎂坯料，精煉是在耐火材料中間夾襯陶瓷釉的坩堝或耐火材料中間夾襯金屬的坩堝內(nèi)進行的。其九。
還原室四周壁部，耐火材料中間夾襯著一層螢石超細粉配制的耐高溫陶瓷釉，分為雙面凸凹不平的、單面凸凹不平的、平整面的三種不同形狀或耐火材料中間夾襯一層耐熱鋼板，制成的還原室。
耐火材料中間夾補一層耐高溫陶瓷釉的還原室，經(jīng)加個爐底，留有放鐵孔修改后，采用燃煤、燃油、燃氣三種能源，冶煉電石、硅鐵、錳鐵及各種在冶煉過程中避免與爐氣發(fā)生有害作用的金屬、非金屬。
凡是金屬與耐火材料連接處，用的密封材料是水玻璃加黃土超細粉，什么土都行。黃土超細粉與螢石超細粉配制用于1200℃以下的還原室還原室及各種燒結(jié)窯內(nèi)的容室。
還原室斷續(xù)加料半密封運行煉鎂工藝往還原室內(nèi)加料是從頂部裝入的，鎂凝結(jié)器出鎂是斷續(xù)的，落渣由還原室底部的抽底板，控制落入溜槽漏斗輸出還原爐外。
本發(fā)明每建一臺煉鎂還原爐的造價，比已有技術(shù)煉鎂還原爐、還原罐的總和造價低1/2，但產(chǎn)鎂效率高達五倍以上，還原室的使用壽命是皮江法煉鎂還原罐的4-6倍。冶煉中節(jié)省能源，熱利用高，鎂的質(zhì)量高，含鐵低、鎂的造價低，杜絕了大量的貴重金屬白耗，勞動強度低，生產(chǎn)環(huán)境好，每年可為全世界煉鎂行業(yè)節(jié)省損耗掉的煉鎂還原罐，總價值四十個億的人民幣，單中國就能節(jié)省十多個億的人民幣，如果計算上節(jié)省能源和出鎂率高的社會價值，那就遠遠不是四十個億了。這種爐還可以在密封狀態(tài)下冶煉多種不讓與空氣發(fā)生作用的有色金屬或在常態(tài)下冶煉電石、硅鐵、錳鐵及各種金屬、非金屬。
說明書附面說明說明書附圖
是爐體主視圖的中間橫向全剖面圖。主視圖四。
(1)上層加料密封室、(2)園錐體閥門、(3)水套、(4)凝結(jié)器、(5)控制鎂蒸氣閥門、(6)聚集鎂蒸氣的凹槽、(7)煉鎂還原室、(8)加熱室(9)還原爐外表爐體、(10)至石粉保溫層、(11)加熱室外側(cè)墻壁、(12)出渣裝置、(13)第二道密封門、(14)陶瓷釉、(15)煙火口、(16)礦料、(17)還原室內(nèi)拉力筋、(18)工作平臺，(1)水冷管。
主視圖四的垂直半邊為摘要附圖，說明書附圖第二頁，還原室俯視圖是立式的中腰全剖視圖，分為三種形狀結(jié)構(gòu)，圖一，長方立體形還原室；圖二，雙半園體形串通的還原室；圖三，園體形并立的還原室。
說明書附圖第三頁中，圖五、為全密封加料室頂蓋聯(lián)結(jié)處的水冷卻，壓條結(jié)構(gòu)全剖視圖，圖中1.循環(huán)水，2.壓條槽；圖六、為全密封加料室下端，控制球料落入還原室的園錐體公母穿孔結(jié)構(gòu)閥門全剖視圖，圖中1.操作桿，2.還原室；圖七、為還原室底部雙級攪龍及園錐體密封閥門全剖視圖。圖中1.上下雙級攪龍，2.園錐體閥門。
權(quán)利要求
1.一種立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝其特征在于還原爐外表爐體(9)結(jié)構(gòu)為長方立體形或園柱立體形兩種，爐內(nèi)煉鎂還原室(7)是用耐火材料中間夾襯陶瓷釉(14)制成的還原室中下部分與爐外金屬結(jié)構(gòu)制成還原室上半部分，連接成一個完整的煉鎂還原室體，隨爐體結(jié)構(gòu)分長方立體形或園柱立體形(內(nèi)容積)的還原室，還原室的兩個側(cè)面是加熱室(8)，在長方立體形的爐形內(nèi)，還原室有兩個，加熱室有三個，加熱室前后兩端是連通的；在園柱立體爐形內(nèi)還原室是一個，加熱室是內(nèi)外兩個，兩個加熱室頂部是連通的，或四方爐形爐內(nèi)有四個還原室，四合排列或爐內(nèi)有一個還原室，單室的煉鎂還原爐，幾種加熱室的高度都低于還原室的中下端高度的500-800mm，在長方立體形還原室的上端鎂蒸氣凝結(jié)裝置，設(shè)在爐體的縱向兩側(cè)；在園柱立體形還原室的上段，鎂蒸氣凝結(jié)裝置設(shè)在爐體的園周上，其它爐形隨爐形分布，凝結(jié)器的位置，(園柱立體形還原爐是一種小型冶煉爐)，還原室內(nèi)提煉后的廢渣出渣孔，都設(shè)計在兩種爐形的地面下，幾種爐形都是由還原室，加熱室，密封加料裝置，鎂蒸氣凝結(jié)裝置，廢渣排除裝置，組合成煉鎂還原爐，其一；先制作耐火材料與金屬結(jié)構(gòu)的還原室，還原室中、下段耐火材料的壁厚度為40-100mm，中間夾襯的一層陶瓷釉為0.1-5mm，長方立體形還原室的高度為500-6000mm，長度為1000-8000mm，寬度為100-600mm，還原室下端面無底，由下端面向上100mm高處至全耐火材料頂端面以下，在還原室的縱向內(nèi)壁上設(shè)有橫斷面的頂上為三角形的拉力筋(17)，拉力筋的四周間距為500×400mm，布滿在整個還原室縱向內(nèi)壁上，在還原室的內(nèi)壁縱橫向與拉力筋上下垂直，成十字方格形相連著的強力筋；在耐火材料的還原室中下段頂端面，長方形的外四邊上有厚度100×100的加厚邊；還原室上部分，全為金屬結(jié)構(gòu)與耐火材料連接處向上500mm位置，有一長條向外突出的內(nèi)聚集鎂蒸氣的凹槽(6)，在凹槽的底面上開有10-20個孔，在凹槽的背面開孔的位置上，焊接著控制鎂蒸氣的閥門(5)，在閥門的另一端連接著凝結(jié)器(4)水套(5)，在水套的外壁焊有吸氣管連通真空泵；在還原室頂部有密封加料室；耐火材料與金屬結(jié)構(gòu)的還原室各個連接部位，都有水冷管和密封壓條；密閉加料是園錐體公母穿孔結(jié)構(gòu)，其二；(還原室壁部的內(nèi)外為耐火材料，中間夾一層耐熱鋼板)加熱室(8)高度為500-3500mm，長度為1000-8000mm，加熱室分為一個內(nèi)加熱室，兩個外加熱室，外加熱室外側(cè)墻壁(11)與還原爐爐壁之間有150mm厚的侄石粉保溫材料(10)，三個加熱室的前后兩端是連通的，加熱室的空間有橫向力點支撐柱(19)，底面上分布著煙火口(15)，連通地面下的煙火道，通至煙筒，其三；密封室加料裝置，全為金屬結(jié)構(gòu)，分上、下兩層密封室，是園錐體公母穿孔結(jié)構(gòu)，加礦料(16)的時候，打開上層密封室(1)，將上層密封室加滿料后，封閉了上層密封室頂蓋，然后打開下層園錐體閥(2)，使料落入還原室內(nèi)的上部預熱，其四，鎂蒸氣的凝結(jié)裝置，設(shè)在還原爐爐體上部，縱向兩邊的外側(cè)，出鎂操作時在還原爐爐體平臺(18)上進行；鎂蒸氣的凝結(jié)器降溫為水或空氣兩種，每一個凝結(jié)器在出鎂前先關(guān)閉鎂蒸氣控制閥門，出鎂后，往水套內(nèi)裝好凝結(jié)器，上好悶蓋后在打開控制閥門，凝結(jié)器開始運行，依次巡回出鎂，使還原室內(nèi)不停止運行，其五；白云石經(jīng)煉鎂還原爐內(nèi)提煉后的廢渣排除裝置設(shè)在還原室的下部，有兩種自動出渣裝置(12)，攪龍出渣法或扒落螺旋出渣法，密閉加料是園錐體公母穿孔結(jié)構(gòu)，出渣口設(shè)在地面下，有兩道密封門，操作時打開第二道密封門，操作完畢后，閉合上第二道密封門(13)，再打開第一道密封門，把廢渣從地面下，由輸送帶輸出，出完渣關(guān)上第一道密封門，其六；(第二道密封門是園錐體公母穿孔結(jié)構(gòu))煉鎂還原爐，在冶煉過程中供熱的能源有三種，1燃煤、2燃油3、燃氣(燃煤爐，加熱室內(nèi)沒有除塵裝置)，其七；還原爐投產(chǎn)運行中，往還原室內(nèi)連續(xù)加料，連續(xù)出鎂，連續(xù)排渣，全是在密封狀態(tài)下進行的，其八；鎂蒸氣凝結(jié)后的鎂坯料，精煉是在耐火材料中間夾襯陶瓷釉的坩堝或耐火材料中間夾襯金屬的坩堝內(nèi)進行的，其九；還原室四周壁部，耐火材料中間夾襯著一層螢石超細粉配制的耐高溫陶瓷釉，分為雙面凸凹不平的、單面凸凹不平的、平整面的三種不同形狀或耐火材料中間夾襯一層耐熱鋼板，制成的還原室；耐火材料中間夾補一層耐高溫陶瓷釉的還原室，經(jīng)加個爐底，留有放鐵孔修改后，采用燃煤、燃油、燃氣三種能源，冶煉電石、硅鐵、錳鐵及各種在冶煉過程中避免與爐氣發(fā)生有害作用的金屬、非金屬；凡是金屬與耐火材料連接處，用的密封材料是水玻璃加黃土超細粉，什么土都行，黃土超細粉與螢石超細粉配制用于1200℃以下的還原室還原室及各種燒結(jié)窯內(nèi)的容室；還原室斷續(xù)加料半密封運行煉鎂工藝，往還原室內(nèi)加料是從頂部裝入的，鎂凝結(jié)器出鎂是斷續(xù)的，落渣由還原室底部的抽底板，控制落入溜槽漏斗輸出還原爐外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝，其特征在于煉鎂還原爐外表是縱向長方立體形，爐內(nèi)有兩個縱向排列的長方立體形還原室，還原室四周壁部，耐火材料中間夾襯著一層，螢石超細粉配制的耐高溫陶瓷釉，分為雙面凸凹不平的、單面凸凹不平的、平整面的三種不同形狀，或耐火材料中間夾襯一層耐熱鋼板制成的還原室，陶瓷釉制成的內(nèi)容積還原室，或四方爐型，爐內(nèi)有四個還原室，四合排列或爐內(nèi)有一個還原室單個煉鎂還原爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝，其特征在于每一個鎂蒸氣凝結(jié)器裝置上，有一個控制閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝，其特征在于還原室底部有兩道攪龍軸螺旋出渣裝置及兩道密封門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝，其特征在于加料室頂部的連接處，都有水冷卻管和密封壓條。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝，其特征在于全密閉加料是園錐體公母穿孔結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝，其特征在于鎂坯料精煉在耐火材料中間夾襯陶瓷釉的坩堝內(nèi)或耐火材料中間夾襯金屬的坩堝內(nèi)進行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝，其特征在于耐火材料中間夾襯一層耐高溫陶瓷釉的還原室，經(jīng)加個爐底留有放鐵孔修改后，采用燃煤、燃油、燃氣三種能源，冶煉電石、硅鐵、錳鐵及各種在冶煉過程中避免與爐氣發(fā)生有害作用的金屬、非金屬。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝，其特征在于凡是金屬與耐火材料連接處用的密封材料是水玻璃加黃土超細粉，什么土都行。黃土超細粉與螢石超細粉配制用于1200℃以下的還原室及各種燒結(jié)窯內(nèi)的容室。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝，其特征在于還原室斷續(xù)加料半密封運行煉鎂工藝，往還原室內(nèi)加料是從頂部裝入的，鎂凝結(jié)器出鎂是斷續(xù)的，落渣由還原室底部的抽底板，控制落入溜槽漏斗，輸出還原爐外。
全文摘要
一種立式還原室連續(xù)加料或斷續(xù)加料煉鎂還原爐及其工藝，爐體為長方立體形，爐內(nèi)有耐火材料與金屬材料制成的煉鎂還原室加熱室兩大部分，還原室下端有排除廢渣的密封裝置，還原室上端有密封加料裝置，還原室上中部位外側(cè)有鎂蒸氣凝結(jié)裝置，加熱室所用能源有三種，燃煤、燃油、燃氣，冶煉過程中，從還原室頂部加料，上中部位出鎂，還原室下端排廢渣，全是在密封狀態(tài)下進行的，這種爐生產(chǎn)效率高，熱利用高，鎂含鐵量低，成本低。
文檔編號C22B26/00GK1166532SQ97101258
公開日1997年12月3日 申請日期1997年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月11日
發(fā)明者李耀中 申請人:李耀中