专利名称：一种用于熔剂精炼法生产镁的密闭精炼装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于镁精炼生产技术领域，特别涉及熔剂精炼法生产镁的密闭精炼装置。
背景技术：
目前工业生产海绵钛均采用镁法(Kroll法)，四氯化钛与金属镁发生还原反应，生成海绵钛和氯化镁。为使还原副产的氯化镁循环利用，用抬包将还原排放的氯化镁加入电解槽中进行熔盐电解，得到电解粗镁和氯气。电解法产出的粗镁，含有许多杂质，必须进行精炼使质量达到要求后才能用作还原四氯化钛的原料。全流程镁法海绵钛生产企业普遍采用熔剂法精炼电解产出的粗镁，电解粗镁用真空抬包吸入后放入经预热的精炼坩埚内，经搅拌精炼、升温、静置后得到精镁，然后用真空抬包从精炼坩埚内将精镁吸入后送至还原工序作为还原四氯化钛的原料。生产中不可避免出现钛镁不平衡情况，精炼电解粗镁所得的精镁量不能满足还蒸工序加镁量需求，需熔化精炼固体镁锭进行补充，而较精炼电解粗镁而言，精炼固体镁锭增加了熔化过程。熔剂精炼法生产镁的设备多采用坩埚炉，坩埚配有上置大盖。长期以来，介于坩埚炉精炼过程中要在大盖上进行加镁(电解粗镁和固体镁锭)、撒熔剂粉、精炼、抽镁等操作， 大盖开有较大的孔，生产过程中处于敞口状态，且坩埚与大盖也未进行任何密封，整个生产属于敞口式精炼，故难以避免在熔化(加固体镁锭时)、精炼、静置等过程中空气进入坩埚内与高温熔镁接触发生反应，镁的氧化燃烧严重，产渣量较多，随渣夹带的镁珠也多，造成镁的化学损失和机械损失严重，精镁回收率低；加热过程中由于大盖敞口，热量散失大，加热时间增加，特别是熔化固体镁锭时间较长，导致电耗较高，生产周期延长；过程中需对镁燃烧现象进行撒熔剂粉覆灭，熔剂消耗量大；由于产渣量多，为保证加镁质量，不得不缩短出渣周期，设备利用率较低，职工劳动强度大；大盖敞口还存在一定安全隐患。目前国内在熔剂精炼法生产镁方面尚未见有关密闭精炼的报道。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决熔剂法精炼镁装置敞口存在的问题，提供一种熔剂精炼法生产镁的密闭精炼装置，用氩气作为保护气体，以提高精镁回收率，缩短固体镁锭熔化时间，降低电能消耗，减少炉产渣量，延长出渣周期，降低职工劳动强度和生产过程的安全风险。为达到上述目的，本实用新型的一种熔剂精炼法生产镁的密闭精炼装置由坩埚及其大盖组成，在坩埚法兰盘上开有放置密封件的沉槽，坩埚与大盖通过法兰连接；大盖上部不同位置设有加镁操作孔、抽镁操作孔、充氩管、测压管，大盖底部设有保温层；加镁操作孔盖板上设有放气管和观察孔，与抽镁操作孔进行法兰连接的是大堵头，大堵头上设有小堵头。本实用新型的有益之处为(1)避免在熔化(加固体镁锭时)、精炼、静置等过程中熔镁与空气接触发生氧化燃烧，降低镁损失量，使精镁回收率大为提高，较敞口式精炼高出约5个百分点；(2)由于热量散失小，固体镁锭熔化时间缩短约证，大大节约了电能消耗； (3)减少炉产渣量，出渣周期延长为原有精炼装置的5倍，增加了设备有效利用率；(4)生产过程中熔剂仅在精炼时有所消耗，而敞口式精炼装置除精炼时消耗熔剂外，在镁锭熔化等过程中要对难以避免的镁燃烧进行撒熔剂粉覆灭，因而密闭精炼消耗的熔剂量较少，同时也降低职工劳动强度；(5)增加操作过程中的安全性。
图1为本实用新型的熔剂法精炼粗镁的密闭精炼装置示意图。图中1 一坩埚、2—保温层、3—密封件、4一大盖、5—抽镁操作孔、6—密封圈、7— 大堵头、8—小堵头、9 一密封圈、10—密封圈、11 一放气管、12—观察孔、13—加镁操作孔盖板、14一加镁操作孔、15—充氩管、16—测压管。
具体实施方式
本实用新型所述的熔剂法精炼粗镁的密闭精炼装置，由坩埚1和大盖4组成，坩埚 1与大盖4通过法兰连接，在其连接法兰处设有密封件3 ；大盖4上部设有抽镁操作孔5、加镁操作孔14、充氩管15、测压管16，下部设有保温层(2)，加镁操作孔14与加镁操作孔盖板 13通过法兰连接，在其连接法兰处设有密封圈10，加镁操作孔盖板13上设有放气管11和观察孔12 ；大堵头8与抽镁操作孔5通过法兰进行连接，在其连接法兰处有密封圈6 ；小堵头8与大堵头7通过法兰连接，在其连接法兰处设有密封圈9。熔剂法精炼粗镁的密闭精炼装置使用时，从加镁操作孔14处往坩埚1内加入固体镁锭(电解粗镁)，将加镁操作孔盖板13盖上后送电升温熔化。过程中从充氩管15定期向坩埚1内充氩气进行保护，压力大小通过测压管连至仪表进行显示。需要补充镁锭或电解粗镁时，打开观察孔12查看镁锭熔化情况和坩埚1内液面高度，若镁锭完全熔化且液面达到要求后将大堵头7上的小堵头8取出，安上专用测温热偶套管进行控温。达到精炼温度后打开加镁操作孔盖板13，从加镁操作孔(14)处插入专用搅拌器进行搅拌精炼，结束后将其盖好。达到抽镁温度后打开大堵头7进行抽镁。熔剂法精炼粗镁的密闭精炼装置在使用过程中除搅拌精炼过程外，其余过程凡是有孔的部位都进行密封，从而确保了装置的密闭性。
权利要求1.一种用于熔剂精炼法生产镁的密闭精炼装置，由坩埚(1)及大盖(4)组成，坩埚(1) 与大盖(4)通过法兰进行连接，在其连接法兰处设有密封件(3)，其特征在于所述大盖(4) 上部设有抽镁操作孔(5)、加镁操作孔(14)、充氩管(15)和测压管(16)，下部设有隔热层 (2)。
2.按照权利要求书1所述一种用于熔剂精炼法生产镁的密闭精炼装置，其特征在于 与加镁操作孔(14)与加镁操作孔盖板(13)通过法兰进行连接，在其连接法兰处设有密封圈(10)，加镁操作孔盖板(13)上设有放气管(11)和观察孔(12)。
3.按照权利要求书1所述一种用于熔剂精炼法生产镁的密闭精炼装置，其特征在于 抽镁操作孔(5 )与大堵头(7 )通过法兰连接，在其连接处设有密封圈(6 )。
4.按照权利要求书1所述一种用于熔剂精炼法生产镁的密闭精炼装置，其特征在于 大堵头(12 )上设有小堵头(14 )，二者通过法兰连接，在其连接处设有密封圈(9 )。
5.按照权利要求书1所述一种用于熔剂精炼法生产镁的密闭精炼装置，其特征在于 熔镁液面达到一定高度后，将大堵头(7)上的小堵头(8)取出，安装好内测温热偶套管进行控温。
专利摘要一种熔剂精炼法生产镁的密闭精炼装置。该装置由坩埚及其大盖组成，坩埚与大盖的法兰连接处设有密封件。大盖上设有加镁操作孔、抽镁操作孔、充氩管、测压管，下部设有保温层；加镁操作孔盖板上设有放气管和观察孔；抽镁操作孔上安装大堵头，大堵头上设有小堵头，抽镁操作孔与大堵头、大堵头与小堵头之间的法兰连接处均设有密封圈；坩埚内液面达到要求后将小堵头取出，安上专用测温热偶套管进行控温。本实用新型的密闭精炼装置解决了敞口式精炼镁氧化燃烧严重、炉产渣量高、出渣周期短的问题，精镁回收率提高约5个百分点，熔化精炼固体镁锭时间短而电能消耗低，炉产渣量和熔剂消耗量少，设备有效利用率和安全性高，同时降低了工人的劳动强度。
文档编号C22B9/10GK202193824SQ20112021676
公开日2012年4月18日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者刘方明, 张学华, 曹海国, 李飞, 毛业桥, 沈俊宇 申请人:遵义钛业股份有限公司