專利名稱：一種還原釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種還原釜，特別是涉及一種金屬真空冶煉用的還原釜。
技術(shù)背景在金屬真空冶煉生產(chǎn)中，經(jīng)過配料壓制工序生產(chǎn)出的還原物料送入還原罐中進(jìn)行還原反 應(yīng)， 一般要求還原反應(yīng)溫度高于110(TC，壓強(qiáng)小于10Pa 13Pa。通過燃料加熱還原爐內(nèi)的還 原罐或加熱還原釜的輻射管使還原物料達(dá)到所要求的溫度值實(shí)現(xiàn)還原反應(yīng)?，F(xiàn)有還原罐是管 狀中空結(jié)構(gòu)，放置在還原爐中來加熱還原物料，熱量從還原罐的外部向物料傳遞，熱傳導(dǎo)率 低，溫升緩慢，要達(dá)到反應(yīng)溫度所需要的時(shí)間非常長(zhǎng)，現(xiàn)有的還原罐從加料到還原反應(yīng)基本 完成所需要時(shí)間一般在8 12小時(shí)之間，生產(chǎn)能力有限。在半連續(xù)法中采用還原反應(yīng)釜加熱 還原物，雖然反應(yīng)溫度高，但采用電力加熱，能源費(fèi)用高居不下；反應(yīng)物料形成液態(tài)，產(chǎn)品 純度較低。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種還原釜?？梢詼p小還原反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)能力，降低能 源消耗。本發(fā)明的技術(shù)方案 一種還原釜，其特征在于它包括釜體l，釜體為箱體或圓筒結(jié)構(gòu) ，釜體底部或頂部呈傾斜設(shè)置，釜體中設(shè)置陣列輻射管2貫穿釜體，釜體底部最低點(diǎn)的側(cè)面 釜體上設(shè)有排渣口3，釜體底部最高點(diǎn)與排渣口相對(duì)處的釜體上設(shè)有輔助排渣口4，釜體頂部 最高點(diǎn)設(shè)有裝料口5，釜體頂部最高點(diǎn)側(cè)面的釜體上設(shè)有金屬蒸汽真空抽氣口6。 上述的還原釜中，所述釜體l的底部和頂部呈35-50度傾斜設(shè)置。 前述的還原釜中，所述釜體l的前后兩側(cè)壁與垂直方向呈0-60度傾斜設(shè)置。 前述的還原釜中，所述的輻射管2在還原釜中平行還原釜前后兩側(cè)壁或水平以等間距陣 列排列設(shè)置。前述的還原釜中，所述陣列排列的輻射管2管與管間距為8 20厘米。 前述的還原釜中，所述釜體的底部和頂部為錐面或圓弧面的過渡面7。 前述的還原釜中，所述的釜體1采用耐熱金屬或非金屬材料制成。 前述的還原釜中，所述金屬釜體的頂部和底部設(shè)置有碳化硅層8。 前述的還原釜中，所述的釜體1采用碳化硅材料制成。前述的還原釜中，所述的釜體l的側(cè)面設(shè)置有加強(qiáng)筋9。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于還原釜中的輻射管直接與還原物料接觸，提高了還原釜中 的反應(yīng)溫度，可以減小還原反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)能力；降低能源消耗。還原釜的釜體如采用 碳化硅制作，可以降低還原釜的制作成本，并延長(zhǎng)還原釜的使用壽命。在還原釜最低點(diǎn)設(shè)有 排渣口，并在與排渣口相對(duì)的釜體上設(shè)有輔助排渣口，可以用渣釬插入輔助排渣口輔助排渣 ，所以排渣更容易，提高排渣效率，減少熱能的損失。由于在釜體頂部最高點(diǎn)的側(cè)面單獨(dú)設(shè) 有金屬蒸汽真空抽氣口，解決了還原釜中大量金屬蒸氣收集困難的問題，與裝料口分開避免 污染，提高產(chǎn)品的純度。附圖
l是本發(fā)明金屬還原釜的結(jié)構(gòu)及還原釜在還原爐中的位置示意圖；附圖2是本發(fā)明還原釜前后兩側(cè)壁與垂直方向夾角的示意圖附圖3是本發(fā)明還原釜為方形時(shí)的外形示意圖附圖4是本發(fā)明還原釜為圓形時(shí)的外形示意圖附圖5是本發(fā)明還原釜為圓形時(shí)的俯視圖附圖中的標(biāo)記為l-釜體，2-輻射管，3-排渣口， 4-輔助排渣口， 5-裝料口， 6-金屬蒸 汽真空抽氣口， 7-過渡面，8-碳化硅層，9-加強(qiáng)筋，10-還原爐，11-上或左燃燒室，12-下 或右燃燒室，13-隔熱層。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例。 一種還原釜，結(jié)構(gòu)如圖l所示，外形如圖2和圖3所示，其結(jié)構(gòu)包括釜體l，釜體 為矩形或圓筒箱體結(jié)構(gòu)，釜體底部或頂部呈傾斜設(shè)置，釜體中陣列垂直或水平設(shè)置輻射管2 貫穿釜體，釜體底部最低點(diǎn)的側(cè)面釜體上設(shè)有排渣口3，釜體底部最高點(diǎn)與排渣口相對(duì)處的 釜體上設(shè)有輔助排渣口4，釜體頂部最高點(diǎn)設(shè)有裝料口5，釜體頂部最高點(diǎn)側(cè)面的釜體上設(shè)有 金屬蒸汽真空抽氣口6。所述釜體l的底部和頂部呈35-50度傾斜設(shè)置。所述的輻射管2在還原 釜中以等間距的陣列排列。所述陣列排列的輻射管2管與管間距為8 20厘米。所述釜體的底 部和頂部為錐面或圓弧面的過渡面7。所述的釜體l采用耐熱金屬或非金屬材料制成。所述金 屬釜體的頂部和底部均設(shè)有碳化硅層8。所述的釜體l采用碳化硅材料制成。所述的釜體l的 側(cè)面設(shè)置有加強(qiáng)筋9。具體制作時(shí)釜體用耐高溫金屬材料制成，或用非金屬碳化硅制成，本實(shí)施例的釜體是用 碳化硅制成的；釜體的底部和頂部為錐面或圓弧面的圓滑過渡面2，也可以是其它圓滑曲面 的過渡面，以便于使渣料能沿圓滑的弧面自由下滑，能夠順利排渣，釜體的底部和頂部呈 30-60度傾斜設(shè)置，最好呈35-50度傾斜設(shè)置。釜體底部最低點(diǎn)側(cè)面的釜體上設(shè)有排渣口3，釜體底部最高點(diǎn)與排渣口相對(duì)處的釜體上設(shè)有輔助排渣口4，可以將渣釬插入輔助排渣口4輔 助排渣。釜體頂部最高點(diǎn)設(shè)有裝料口5，用于向還原釜中添加還原物料，釜體頂部最高點(diǎn)的 側(cè)面設(shè)有金屬蒸汽真空抽氣口6，以便于將還原釜中的金屬蒸汽與液態(tài)金屬收集裝置連接， 釜體中設(shè)有按陣列均勻分布并貫穿釜體的一組輻射管7，輻射管的兩端與還原釜的釜體連接 在一起。輻射管在釜體內(nèi)垂直設(shè)置，也可以在釜體內(nèi)水平設(shè)置。圖2中還原釜的前后兩側(cè)壁 與垂直方向成0 60度角度，輻射管2設(shè)置平行還原釜前后兩側(cè)壁，將還原釜傾斜放置在還原 爐10中，保證底部與水平成30 60度的傾斜角，以降低還原釜的高度和制造難度，在還原釜 與還原爐之間填塞隔熱層13。還原釜工作時(shí)是放置在還原爐10中的，還原釜位于還原爐的中部，在還原釜輻射管兩端 的還原爐中留有空間，這兩端的空間分別是上燃燒室11和下燃燒室12，如果輻射管水平設(shè)置 時(shí)，輻射管兩端的空間分別是左燃燒室11和右燃燒室12。還原爐中的燃料燃燒時(shí)，熱量通過 輻射管將熱量傳遞到還原釜中，使還原釜中的還原物料發(fā)生還原反應(yīng)，還原釜用耐熱金屬制 成，制成還原釜的耐熱金屬價(jià)格很貴，所以用這種耐熱金屬制成的還原釜成本很高，經(jīng)常在 高溫下工作由于氧化等因素，這種耐高溫金屬使用壽命短，在本實(shí)施例中直接與還原爐中的 高溫接觸部分增加碳化硅層8，碳化硅層8緊貼在還原釜體上。并使用耐火磚等耐火隔熱材料 構(gòu)筑爐體緊貼在還原釜上，起到加強(qiáng)還原釜和隔熱的作用。由于碳化硅的耐高溫能力強(qiáng)，高 溫下的熱傳導(dǎo)性能與金屬相差不多，所以既可以延長(zhǎng)還原釜的使用壽命，也不會(huì)影響導(dǎo)熱性 能，節(jié)約了還原釜的使用成本。也可以使用碳化硅整體澆注出還原釜，這樣還原釜的制作成 本更低，使用壽命更長(zhǎng)。在還原釜體的側(cè)面設(shè)置加強(qiáng)筋9，加強(qiáng)側(cè)面的強(qiáng)度，同時(shí)加強(qiáng)筋可 以作為還原釜的支撐位置。還原釜體上單獨(dú)設(shè)置真空抽吸口，與裝料口分開減少了污染，提高了產(chǎn)品的純度。 還原釜底部設(shè)置成30 60度的傾斜角，根據(jù)實(shí)際渣的情況， 一般略大于還原渣能夠自然 流動(dòng)的傾斜角，以保證還原渣能自然流出。相對(duì)應(yīng)的頂面可以是傾斜的，也可以是平的，以 提高還原釜的裝料容量，同時(shí)也可以將上、下(或左、右)兩個(gè)燃燒室設(shè)置成交替燃燒，持 續(xù)加熱。輻射管將兩個(gè)燃燒室連通。還原釜的形狀也可以制作成其他形狀，如斜底圓筒或橢 圓結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種還原釜，其特征在于它包括釜體(1)，釜體為箱體或圓筒結(jié)構(gòu)，釜體底部或頂部呈傾斜設(shè)置，釜體中設(shè)置陣列輻射管(2)貫穿釜體，釜體底部最低點(diǎn)的側(cè)面釜體上設(shè)有排渣口(3)，釜體底部最高點(diǎn)與排渣口相對(duì)處的釜體上設(shè)有輔助排渣口(4)，釜體頂部最高點(diǎn)設(shè)有裝料口(5)，釜體頂部最高點(diǎn)側(cè)面的釜體上設(shè)有金屬蒸汽真空抽氣口(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的還原釜，其特征在于所述釜體(1)的底 部和頂部呈35-50度傾斜設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的還原釜，其特征在于所述釜體(1)的前 后兩側(cè)壁與垂直方向呈0-60度傾斜設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的還原釜，其特征在于輻射管(2)在還原 釜中平行還原釜前后兩側(cè)壁或水平以等間距陣列排列設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的還原釜，其特征在于陣列排列的輻射管( 2)管與管間距為8 20厘米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的還原釜，其特征在于釜體的底部和頂部為 錐面或圓弧面的過渡面(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的還原釜，其特征在于所述的釜體(1)采 用耐熱金屬或非金屬材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的還原釜，其特征在于金屬釜體的頂部和底 部均設(shè)有碳化硅層(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的還原釜，其特征在于所述的釜體(1)采用碳化硅材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的還原釜，其特征在于所述的釜體(1)的 側(cè)面設(shè)置有加強(qiáng)筋(9)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種還原釜，它包括釜體(1)，釜體為箱體或圓筒結(jié)構(gòu)，釜體底部或頂部呈傾斜設(shè)置，釜體中平行還原釜前后兩側(cè)壁或水平陣列設(shè)置輻射管(2)貫穿釜體，釜體底部最低點(diǎn)的側(cè)面釜體上設(shè)有排渣口(3)，釜體底部最高點(diǎn)與排渣口相對(duì)處的釜體上設(shè)有輔助排渣口(4)，釜體頂部最高點(diǎn)設(shè)有裝料口(5)，釜體頂部最高點(diǎn)側(cè)面的釜體上設(shè)有金屬蒸汽真空抽氣口(6)。本發(fā)明可以減小還原反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)能力；降低能源消耗。延長(zhǎng)還原釜的使用壽命。排渣更容易，可以提高排渣效率，減少熱能的損失。金屬蒸氣的收集方便。產(chǎn)品純度高。
文檔編號(hào)F27B5/00GK101221016SQ20071020001
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月8日
發(fā)明者張繼強(qiáng), 黃貴明 申請(qǐng)人:貴州世紀(jì)天元礦業(yè)有限公司