专利名称：一种可缩短还原周期的炼镁方法
技术领域：
本发明涉及有色金属冶炼方法，具体是一种硅热法炼镁方法。
背景技术：
近年来，随着工业的高速发展，国内外对金属镁的需求量在不断增加，国内硅热法炼镁十分盛行，这种炼镁工艺是将硅铁、白云石、萤石三种炉料破碎、磨细，按照一定比例配料混合，然后制成球团，置于还原罐中高温还原产生镁蒸汽，镁蒸汽降温冷凝获得粗镁，最后精炼成金属镁。工艺过程基本分为四大部分，首先是白云石的煅烧，白云石 (CaC03 · MgC03)加热分解为煅白(CaO · MgO)，煅白活性要求彡30%,酌减彡0. 5% ；其次是球磨工艺，将硅铁、煅白、萤石粉按照一定配比放入球磨机中进行球磨、混合；第三个工序是压球，合适的料球密度，能使球团既有一定的抗压强度，不易破碎，同时又利于镁蒸汽从球团内部经表面向外扩算，料球密度一般控制在1. 9-2. 15g/cm3,实际生产时，也可以从1米高处自由下落到水泥地面上，以碎成四瓣为强度合适；最后一个工序是还原，将料球装入还原罐中，抽真空加温还原，因为现有的工艺都是将冷的料球装入炉内，这种工艺有三个缺点，第一因冷的料球进入还原罐，引起炉温急剧降低到1050-1100°C，还原罐冷热交替，对还原罐寿命产生影响；第二 炉温降温幅度较大，又因前2至3小时真空不达标不敢升温， 一般7-8小时才能到温1250°C ；第三到温后一般保温4至5小时就出炉，高温段有效还原时间不够，影响产量、料镁比。
发明内容
本发明的目的是解决冷料球进入还原罐后炉温降温幅度较大，导致还周期长的缺点，提供一种可缩短还原周期的炼镁方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是
一种可缩短还原周期的炼镁方法，包括白云石煅烧、球磨、压球及还原工序，在还原之前，先将压球压好的料球进行预热，预热温度600-780°C，预热时间1. 5-3小时。首先，因为料球在预热炉内预热，炉料中的水分全部蒸发掉，而且由于高温气体的流动会将炉料中大部分粉尘携带出动，这样便达到降低气体负荷的目的；第二，炉料预热时未彻底分解的白云石进一步分解，二氧化碳气体全部放出，从而使煅白活性度提高，真空机组的气体负荷减少；第三，料球是在还原罐内预热，能有效防止高温状态硅铁氧化，但是温度不能高于780°C，高于780°C硅铁有氧化倾向，影响料镁比。预热过的料球吊入还原炉还原时，一般真空30分钟可降到30 左右，炉温可控制在1190°C以上，2至3小时温度可以达到1250°C，还原周期缩短至6-8小时，高温段有效还原时间未减少，单罐产量增加，镁比控制在6. 5以内。与现有方法相比，本发明的优点是
(1)还原周期由9-12小时缩短到6-8小时，还原周期明显缩短，能提高炼镁效率，降低生产成本。
(2)料球经过高温预热，投料后真空30分钟可降到30 左右，为快速升温做好准备。(2)料球经过高温预热，投料后，炉温能保证1180°C以上，最低炉温比原来提高 130°C，高温段还原时间比原来明显延长。
图1为发明的车间炉台及炉管分布图。
具体实施例方式本发明所述的一种可缩短还原周期的炼镁方法，包括白云石煅烧、球磨、压球及还原工序，在还原之前，先将压球压好的料球进行预热，预热温度600-780°C，预热时间1. 5-3 小时。预热温度低于600°C或者预热时间小于1.5小时不能很好的预热料球，预热温度高于 780°C或者约热时间大于3小时由于硅铁有氧化倾向料镁比反而不好。预热及还原时，布置编号为1-6的六台炉分两行整齐排列，第一行是1-3号炉，第二行是4-6号炉，其中2号炉是预热炉，其余5台炉是炼镁还原炉，预热炉内装120只预热罐，每台炼镁还原炉内装60根炼镁用还原罐，用行车吊120只装满料球的料筒放入2号炉还原罐中进行预热，再按每个还原炉每次投放60只料筒的方式分别将预热好的料球投入还原炉进行抽真空还原，每次投放后要对预热炉补充冷料球料筒进行预热。采用这种工艺方法，每台炉子出炉、装料、封炉抽真空操作平均用时1.5小时，等一台炉子完成封炉后，下一台炉子料球刚好预热好，可对下一台还原炉装料，等第五台还原炉完成封炉后，第一台炉子刚好到出炉时间，可以实现循环生产，机械化程度高，劳动生产率高。具体操作步骤为(1)用行车吊装装满料球的料筒放入2号炉还原罐中进行预热， (2)用行车吊60只预热好的料球投入1号炉抽真空还原，(3)用行车吊60只装满料球的料筒投入预热炉预热，(4)用行车吊预热好的步骤(1)中的另外60根的料筒投入3号炉抽真空还原，(5)用行车吊60只装满料球的料筒投入预热炉预热，(6)用行车吊预热好的较早投入2号炉的60根料筒投入4号炉抽真空还原，(7)重复步骤(5)和(6)，对料球进行预热， 并向5、6号炉还原炉内投入预热好的料球进行抽真空还原。所述的预热炉是废旧还原罐，废旧还原罐为生产区吊出的高温漏气、变形罐等。每台炼镁还原炉内的还原罐竖直放置、对称分布于还原炉两侧。本发明采用竖罐炼镁技术，机械化程度高，人员劳动强度低、单台炉产量及劳动生产率大幅提升，还能有效降低还原炉占地面积，单位面积内装罐数量5倍于横罐。下面通过五台云海镁业的几个具体实例对本发明加以具体说明
1.总装料量10543公斤，平均单罐装料175.72公斤(60罐) 预热温度范围700-780°C、时间2小时
封炉后真空情况 分钟降到30 ，58分钟9 Pa
温度最低温度1198°C，2小时22分钟温度达到1248°C，还原时间7小时
产量1617公斤，镁比6. 52
2.总装料量11012公斤，平均单罐装料183.53公斤(60罐) 预热温度范围600-650°C、时间3小时封炉后真空情况35分钟降到30Pa, 56分钟11 Pa
温度最低温度1185°C，2小时38分温度温度1255°C，还原时间7小时
产量1738公斤，镁比6. 34
3.总装料量10403公斤，平均单罐装料173.38公斤(60罐) 封炉后真空情况温度范围660-700°C、时间2小时
真空35分钟降到30Pa, 62分钟7 Pa
温度最低温度1192°C，1小时M分温度温度1258°C，还原时间8小时产量1673公斤，镁比6. 22
4.总装料量10878公斤，平均单罐装料181.3公斤(60罐) 预热温度范围710-780°C、时间1. 5小时
封炉后真空情况34分钟降到30Pa, 55分钟13 Pa
温度最低温度1201°C，2小时40分温度温度1245°C，还原时间6小时
产量1660公斤，镁比6. 55。
权利要求
1.一种可缩短还原周期的炼镁方法，包括白云石煅烧、球磨、压球及还原工序，其特征在于在还原之前，先将压球压好的料球进行预热，预热温度600-780°C，预热时间1.5-3小时。
2.根据权利要求1所述的可缩短还原周期的炼镁方法，其特征在于预热及还原时，布置编号为1-6的六台炉分两行整齐排列，第一行是1-3号炉，第二行是4-6号炉，其中2号炉是预热炉，其余5台炉是炼镁还原炉，预热炉内装120只预热罐，每台炼镁还原炉内装60 根炼镁用还原罐，用行车吊120只装满料球的料筒放入2号炉还原罐中进行预热，再按每个还原炉每次投放60只料筒的方式分别将预热好的料球投入还原炉进行抽真空还原，每次投放后要对预热炉补充冷料球料筒进行预热。
3.根据权利要求2所述的可缩短还原周期的炼镁方法，其特征在于具体操作步骤为 (1))用行车吊装装满料球的料筒放入2号炉还原罐中进行预热，(2)用行车吊60只预热好的料球投入1号炉抽真空还原，(3)用行车吊60只装满料球的料筒投入预热炉预热，(4)用行车吊预热好的步骤(1)中的另外60根的料筒投入3号炉抽真空还原，(5)用行车吊60只装满料球的料筒投入预热炉预热，(6)用行车吊预热好的较早投入2号炉的60根料筒投入 4号炉抽真空还原，(7)重复步骤(5)和(6)，对料球进行预热，并向5、6号炉还原炉内投入预热好的料球进行抽真空还原。
4.根据权利要求2或3所述的可缩短还原周期的炼镁方法，其特征在于所述的预热炉是废旧还原罐。
5.根据权利要求2或3所述的可缩短还原周期的炼镁方法，其特征在于每台炼镁还原炉内的还原罐竖直放置、对称分布于还原炉两侧。
全文摘要
本发明涉及有色金属冶炼方法。为了解决冷料球进入还原罐后炉温降温幅度较大，导致还周期长的缺点，本发明提供一种可缩短还原周期的炼镁方法，该方法包括白云石煅烧、球磨、压球及还原工序，在还原之前，先将压球压好的料球进行预热，预热温度600-780℃，预热时间1.5-3小时。与现有方法相比，本发明的还原周期由9-12小时缩短到6-8小时，还原周期明显缩短，能提高炼镁效率，降低生产成本。
文档编号C22B26/22GK102534252SQ20121007015
公开日2012年7月4日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者尚世显, 梅小明, 翟海涛 申请人:五台云海镁业有限公司