专利名称：内热法真空电热炉连续制镁设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属冶炼设备，即内热法真空电热炉连续制镁设备。
背景技术：
在已有技术中，金属镁是一种银白色的轻金属，广泛用于军事工业领域及部分民用工业领域，其价格比较昂贵。镁冶炼生产设备主要是用煤等燃料外部加热的外热法，在还原罐-冷凝器内收集结晶镁，其缺点是还原罐冶炼采用煤等燃料燃烧外加热，热效率低，而且罐体容易烧损、变形，生产效率低，浪费原料和燃料，并且成本高，污染环境。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述不足而提供一种加热热效率高，生产效率高的内热法真空电热炉连续制镁设备。
本实用新型的技术解决方案是内热法真空电热炉连续制镁设备，包括真空管路。真空机组，还包括内热法真空电热炉，该炉内中部立有顺轴向的中心式加热器，中心式加热器为叩置的金属圆筒状，沿筒壁夹层内间隔排布有多个上端相连的电极碳棒或硅钼棒，金属圆筒状内中部立有密封的电极金属钢棒，金属钢棒上端与碳棒或硅钼棒连接，炉体上部设有给料口和镁蒸气出口，炉体下部设有出渣口。直接加热物料，由外热法变为内热法，利于蒸馏。炉温可达到1300-1400℃高温，热效率高。
主冷冻冷却冷凝器或至少一个副冷冻冷却冷凝器，任选一个或二者顺次串联使用。
所述的主冷冻冷却冷凝器，它包括罐腹体和与其上部连接相通的强冷却筒，罐颈体四周由里至外有冷水套、冷冻冷气套，罐腹体上有与内热法真空电热炉镁蒸气出口连接的镁蒸气进口，罐颈体上部有镁蒸气出口。本装置用于镁蒸气液化。
所述的副冷冻冷却冷凝器，它包括四周带有冷水套、冷冻冷气套的壳体和内置的截锥形结晶筒，结晶筒出口后部设有K、Na捕集器，副冷冻冷却冷凝器入口与主冷冻冷却冷凝器镁蒸气出口连接或与内热法真空电热炉镁蒸气出口连接。
通常优选2-3个副冷冻冷却冷凝器串联使用。
整个设备连接方式为内热法真空电热炉——主冷冻冷却冷凝器——至少一个副冷冻冷却冷凝器；或内热法真空电热炉——至少一个(通常2-3个)副冷冻冷却冷凝器。
本实用新型的优点是物料在炉内直接加热，具有热效率高，加热快捷、稳定，提高了产量，降低了成本，产品质量可靠；减轻劳动强度，改善劳动条件，有利于环境保护；装料、排渣快速，设备使用期长、耐用，维修方便，可连续生产。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1是内热法真空电热炉结构简图；图2是主冷冻冷却冷凝器结构简图；图3是副冷冻冷却冷凝器结构简图；图4是密封真空电热精炼炉结构简图；图5是余热预热罐结构简图；图6是密封真空连续给料、除渣器结构简图；图7是本实用新型工艺流程图。
具体实施方式
参见图1，内热法真空电热炉连续制镁设备包括真空管路.真空机组，还包括内热法真空电热炉，该炉体1内中部立有顺轴向的中心式加热器2，中心式加热器2为叩置的金属圆筒状，沿筒壁夹层内间隔排布有多个上端相连的电极碳棒3或硅钼棒，金属圆筒状内中部立有电极金属棒钢4，金属钢棒4上端与电极碳棒3或硅钼棒连接，炉体1上部设有给料口5和镁蒸气出口6，炉体1下部设有出渣口7。正极金属钢棒4、负极碳棒3或硅钼棒被耐高温的合金钢圆筒密封，不会与物料接触，没有电极的露点，具有使用安全，同时炉内温度可达到1300-1400℃。物料在炉内直接加热，具有热效率高的特点。
为了更好的加热，内热法真空电热炉炉内环侧壁面上还可以间隔排布有多个加热器电极碳棒3或硅钼棒，每个电极碳棒3或硅钼棒采用耐高温的金属管封包。不限于此，可有三种炉型中心式加热器(四周没有加热器)，环壁式加热器(中间没有加热器)，中心式与环壁式复合加热器(中间、四周都有加热器，如图中布置的加热器)。
炉内还设有耐高温的网料筒8，可用单网或双网，可以防止物料与加热器撞击。炉栅9可以摆动除渣。在炉体1的给料口5、镁蒸气出口6、出渣口7均设有真空阀门11。
参见图2，主冷冻冷却冷凝器它包括罐腹体12(其内温度控制在大于650-700℃)和罐颈体13(或称强冷却筒，其内温度控制在600℃左右)两部分。罐颈体13四周由里至外有冷水套14、冷冻冷气套19、保温层、不锈钢壳体，达到快速稳定降温，其上部有镁蒸气出口16。罐腹体12用于回收液态镁(粗镁或精镁)，可以适应电热炉较大容量的生产以及有利于粗镁的精炼，其上有与内热法真空电热炉镁蒸气出口6连接的镁蒸气进口15。镁蒸气进口15，镁蒸气出口16处均设有真空阀门11。
罐腹体12内对应罐颈体13下部设有漏斗17，利于收集冷凝下来的液态镁(粗镁)。
主冷冻冷却冷凝器的罐腹体(12)下半部分(装镁液的罐体)固定在一个小车18上，便于运送。
参见图3，副冷冻冷却冷凝器它包括四周带有冷水套14、冷冻冷气套19的壳体20(其内温度控制在450℃左右)和内置两头相通的截锥形结晶筒21，在其内得到结晶镁，结晶筒21出口后部设有K、Na捕集器22。副冷冻冷却冷凝器镁蒸气入口23与主冷冻冷却冷凝器镁蒸气出口16连接。图中是两个串联相通的副冷冻冷却冷凝器(可以是一个或一个以上串联)，利于镁蒸气不断结晶。后一个副冷冻冷却冷凝器温度控制在150℃左右。副冷冻冷却冷凝器用于回收少许的残余镁蒸气为固态粗镁，并分离、回收K、Na。
密封真空电阻还原炉连接主冷冻冷却冷凝器再连接副冷冻冷却冷凝器是一个方案，先回收液态镁，再回少许收结晶镁，并分离、回收K、Na；也可以是内热法真空电热炉直接与副冷冻冷却冷凝器连接，全部回收结晶镁和分离、回收K、Na。
参见图4，主冷冻冷却冷凝器收集的粗镁液再送至内热法真空电热炉进一步精炼。该炉由底部贯通的前罐体24(或称给料炉)、后罐体25(或称电热精炼炉)组成，前罐体上部设有粗镁液入料口29。两个罐体24、25之间的通道间设有星形给料阀门26，用以随时控制进入后罐体25的液体镁，利于镁液蒸发。
前、后罐体24、25内有电加热器10，保持镁液体具有一定的温度，维持液态。后罐体25底部设有出渣口27，上部设有镁蒸气出口28。前罐体24主要是给料，对液态粗镁进行保温，保持液态，防止凝固。后罐体25主要是对液态粗镁进行加热，同时进行抽真空调节镁蒸气的压强，使液态粗镁快速气化，进行精炼，并在氩气的保护下进行。双罐的作用在于连续给料。如果粗镁是固态结晶镁，也可以用此炉进行升华精炼。后罐体25上的镁蒸气出口28可以再连接副冷冻冷却冷凝器，回收少许的残余镁蒸气、固态镁，分离、回收K、Na。
参见图5，内热法真空电热炉的给料口5接余热预热罐，余热预热罐为一个套在一起的内罐30(或称预热罐)、外罐31(或称余热罐)。外罐31上有入渣口32，下有排渣口33。内罐30上部的入料口34穿过外罐31壁伸出，内罐30下部的放料口35穿过外罐壁31伸出与内热法真空电热炉给料口5连接。内罐30装物料，外罐31装内热法真空电热炉排出的热炉渣，对入炉前的物料进行预热加温，可减少能耗，缩短冶炼时间。外罐31内温度可有1000℃左右。外罐31由不锈钢壳体及保温层组成。
参见图6，密封真空连续给料、除渣器由两个漏斗状的箱体36、37上下串联组成，其上有进口38，下有出口39。进口38、出口39及两箱体之间的连接管口均设有真空阀门11。本装置可以交替真空进行给料或出渣，本装置安装在炉体1上部给料口5，可连续给料，安装在炉体1下部出渣口7，可连续出渣，实现连续作业。
密封真空连续给料除渣器连接在内热法真空电热炉和余热预热罐之间，实现连续给料，连续生产。同时在内热法真空电热炉的除渣口7也连接有密封真空连续给料除渣器，实现连续除渣，连续生产。
连续生产粗镁和精镁时，需要安装双套主冷冻冷却冷凝器、副冷冻冷却冷凝器，可以交替进行，实现连续生产。
图7为工艺流程图。
权利要求1.一种内热法真空电热炉连续制镁设备，包括真空管路、真空机组，其特征在于包括内热法真空电热炉，该炉体(1)内中部立有顺轴向的中心式加热器(2)，中心式加热器(2)为叩置的金属圆筒状，沿筒壁夹层内间隔排布有多个上端相连的电极碳棒(3)或硅钼棒，金属圆筒状内中部立有密封的电极金属钢棒(4)，金属钢棒(4)上端与碳棒(3)或硅钼棒连接，炉体(1)上部设有给料口(5)和镁蒸气出口(6)，炉体(1)下部设有出渣口(7)；主冷冻冷却冷凝器或至少一个副冷冻冷却冷凝器；所述的主冷冻冷却冷凝器，它包括罐腹体(12)和与其上部连接相通的罐颈体(13)，罐颈体(13)四周由里至外有冷水套(14)、冷冻冷气套(19)，罐腹体(12)上有与内热法真空电热炉镁蒸气出口(6)连接的镁蒸气进口(15)，罐颈体(13)上部有镁蒸气出口(16)；所述的副冷冻冷却冷凝器，它包括四周带有冷水套(14)、冷冻冷气套(19)的壳体(20)和内置的截锥形结晶筒(21)，结晶筒(21)出口后部设有K、Na捕集器(22)，副冷冻冷却冷凝器入口(23)与主冷冻冷却冷凝器镁蒸气出口(16)连接。
2.按照权利要求1所述的内热法真空电热炉连续制镁设备，其特征在于包括密封真空电热精炼炉，该炉由底部贯通的前、后两个罐体(24)、(25)组成；两个罐体之间的通道间设有星形给料阀门(26)；前、后罐体(24)、(25)有电加热器(10)，后罐体(25)底部设有出渣口(27)，上部设有镁蒸气出口(28)。
3.按照权利要求1或2所述的内热法真空电热炉连续制镁设备，其特征在于内热法真空电热炉的给料口接余热预热罐，余热预热罐为一个套在一起的内、外罐(30)、(31)结构；外罐(31)上有入渣口(32)，下有排渣口(33)；内罐(30)上部的入料口(34)穿过外罐壁伸出，内罐(30)下部的放料口(35)穿过外罐壁伸出与内热法真空电热炉给料口连接。
4.按照权利要求1所述的内热法真空电热炉连续制镁设备，其特征在于内热法真空电热炉炉内环侧壁面上间隔排布有多个电极碳棒(3)或硅钼棒，每个电极碳棒(3)或硅钼棒采用金属管封包。
5.按照权利要求1所述的内热法真空电热炉连续制镁设备，其特征在于炉体(1)内设有网料筒(8)。
6.按照权利要求1所述的内热法真空电热炉连续制镁设备，其特征在于罐腹体(12)内对应罐颈体(13)下部设有漏斗(17)。
7.按照权利要求1所述的内热法真空电热炉连续制镁设备，其特征在于罐腹体(12)下半部分固定在一个小车(18)上。
8.按照权利要求1所述的内热法真空电热炉连续制镁设备，其特征在于内热法真空电热炉给料口和出渣口分别接有密封真空连续给料、除渣器，密封真空连续给料、除渣器由两个漏斗状的密封真空箱体(36)、(37)上下串联组成，其上有进口(38)，下有出口(39)；进口(38)、出口(39)及两箱体之间的连接管口均设有真空阀门(11)。
专利摘要本实用新型涉及一种金属冶炼设备，即内热法真空电热炉连续制镁设备。它包括内热法真空电热炉，该炉内中心式加热器为叩置的金属圆筒状，沿筒壁夹层内间隔排布有多个上端相连的电极碳棒或硅钼棒，金属圆筒状内中部立有密封的电极金属钢棒，金属钢棒上端与碳棒或硅钼棒连接；主冷冻冷却冷凝器包括罐腹体和与其上部连接相通的强冷却筒，罐颈体四周由里至外有冷水套、冷冻冷气套。副冷冻冷却冷凝器，它包括四周带有冷水套、冷冻冷气套的壳体和内置的截锥形结晶筒，结晶筒出口后部设有K、Na捕集器。物料在炉内直接加热，具有热效率高，加热快捷、稳定，可连续生产的特点。
文档编号C22B5/00GK2926257SQ20062002863
公开日2007年7月25日 申请日期2006年4月16日 优先权日2006年4月16日
发明者罗希文, 罗刚, 罗琛 申请人:罗希文