一种碱金属收集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种碱金属收集装置，安装在还原炉的外壁上，所述碱金属收集装置，包括：装置外壳；碱金属收集管，位于所述装置外壳内，且所述碱金属收集管的进气端穿过所述装置外壳的底端伸入到所述还原炉内，所述碱金属收集管的出气端从所述装置外壳的顶端伸出；加热体，位于所述碱金属收集管和所述装置外壳之间。
【专利说明】一种碱金属收集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及炼铁【技术领域】，尤其涉及一种碱金属收集装置。
【背景技术】
[0002]在炼铁过程中，由于铁矿石中存在钾、钠和锌等金属化合物，这些金属化合物在高温下被还原后会形成碱金属蒸气(钾的沸点为760°C，钠的沸点为883°C、锌的沸点为906°C )，这三种元素的蒸气会在高炉上部的低温区域冷凝下来，并在高炉炉壁上形成结瘤或渗入到高炉耐火炉衬的缝隙内侵蚀炉衬，对高炉造成很大破坏。
【发明内容】
[0003]本申请实施例通过提供一种碱金属收集装置，解决了现有技术中碱金属蒸气在高炉上部的低温区域冷凝，对高炉炉衬造成损伤的技术问题。
[0004]本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案:
[0005]一种碱金属收集装置，安装在还原炉的外壁上，所述碱金属收集装置，包括:
[0006]装置外壳；
[0007]碱金属收集管，位于所述装置外壳内，且所述碱金属收集管的进气端穿过所述装置外壳的底端伸入到所述还原炉内，所述碱金属收集管的出气端从所述装置外壳的顶端伸出；
[0008]加热体，位于所述碱金属收集管和所述装置外壳之间。
[0009]优选的，所述碱金属收集装置，还包括:
[0010]热电偶，设置在所述装置外壳内。
[0011]优选的，所述碱金属收集装置，还包括:
[0012]底部耐火隔板，设置在所述装置外壳的底端；
[0013]顶部耐火隔板，设置在所述装置外壳的顶端；
[0014]其中，所述碱金属收集管的进气端穿过所述底部耐火隔板，所述碱金属收集管的出气端穿过所述顶部耐火隔板。
[0015]优选的，所述碱金属收集管为螺旋状铜管。
[0016]优选的，所述碱金属收集管与所述装置外壳可分离。
[0017]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0018]1、在本申请实施例中，使用安装在高温还原炉体外部的碱金属收集装置来收集高温还原气体在降温后凝结的碱金属，从而解决了现有技术中碱金属蒸气在高炉上部的低温区域冷凝对高炉炉衬造成损伤的技术问题，实现了保护高炉炉衬技术效果。
[0019]2、在本申请实施例中，碱金属收集装置内的温度可根据实验要求进行调节，满足了不同的实验要求。
[0020]3、在本申请实施例中，采用本碱金属收集装置，可比较不同矿石还原后的碱金属的富集情况，来研究碱金属的富集率；且可通过调节碱金属收集装置的温度来模拟高炉内部不同温度段的碱金属富集情况。
[0021]4、在本申请实施例中，碱金属收集装置对于研究高炉合理使用含碱金属超标原料、保护高炉炉衬和研究合理的排碱方法具有重要意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本申请实施例中碱金属收集装置的剖面图；
[0023]图2为本申请实施例中碱金属收集装置的工作剖面图。
【具体实施方式】
[0024]本申请实施例通过提供一种碱金属收集装置，解决了现有技术中碱金属蒸气在高炉上部的低温区域冷凝，对高炉炉衬造成损伤的技术问题。
[0025]本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下:
[0026]一种碱金属收集装置，安装在还原炉的外壁上，所述碱金属收集装置，包括:装置外壳；碱金属收集管，位于所述装置外壳内，且所述碱金属收集管的进气端穿过所述装置外壳的底端伸入到所述还原炉内，所述碱金属收集管的出气端从所述装置外壳的顶端伸出；加热体，位于所述碱金属收集管和所述装置外壳之间。
[0027]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0028]实施例一
[0029]如图1、图2所示，本实施例提供了一种碱金属收集装置6，能够安装在还原炉15(例如:高炉)的外壁上，所述碱金属收集装置6，包括:
[0030]装置外壳18 ；
[0031]碱金属收集管11，位于装置外壳18内，且碱金属收集管11的进气端17穿过装置外壳18的底端伸入到还原炉15内，碱金属收集管11的出气端8从装置外壳18的顶端伸出；
[0032]加热体7，位于碱金属收集管11和装置外壳18之间。
[0033]在具体实施过程中，如图1所示，装置外壳18可以为管状，其中，从外至内依次设置有加热体7、碱金属收集管11。
[0034]在具体实施过程中，碱金属收集装置6放置还原炉15外侧壁的支架12上，并通过螺栓3固定在还原炉15上部的外壁上。碱金属收集管11的进气端17通过连接套筒5与还原炉15内的还原罐13的气体出口 2连接，其中，碱金属收集管11的进气端17与还原罐13的气体出口 2可分离。
[0035]在具体实施过程中，加热体7的温度可调，具体温度可根据实验要求进行调节，从而满足了不同的冶炼或实验的要求。
[0036]在具体使用过程中，将(铁矿石)试样14装入到还原罐13中，再将还原气体由还原罐13的气体入口 I通入，还原后气体由气体出口 2经连接套筒5排入到碱金属收集管11中，通过加热体调节碱金属收集管11的温度，使得大多数碱金属整体凝结在碱金属收集管11中，从而解决了现有技术中碱金属蒸气在高炉上部的低温区域冷凝，对高炉炉衬造成损伤的技术问题，实现了对高炉炉壁进行保护的技术效果。
[0037]在具体实施过程中，碱金属收集管11可以为螺旋状铜管，采用螺旋形状可以增加碱金属蒸气与碱金属收集管的接触面积，从而提高碱金属的收集量。
[0038]可选的，在本实施例中，所述碱金属收集装置6，还包括:
[0039]电热偶9，位于装置外壳18内，且靠近碱金属收集管11 (具体可以位于碱金属收集管11的螺旋内)，用于实时采集碱金属收集管11的温度，所采集到的温度信息可以作为调节加热体7温度的参考值。
[0040]可选的，在本实施例中，在碱金属收集装置6的顶端和底端安装有顶端耐火隔板10和底端耐火隔板4，这样可以保证其内部温度均匀稳定。
[0041 ] 可选的，在本实施例中，所述碱金属收集管与所述装置外壳可分离，可将碱金属收集管从装置外壳内取出。
[0042]本碱金属收集装置6可用于研究不同还原温度和时间下矿石中的碱金属蒸气的富集量和规律，为高炉合理的排碱和保炉衬和提供指导依据。本碱金属收集装置6的使用方法，具体如下:
[0043]试验前，将铁矿试样14装入还原罐13中，并称量碱金属收集管11重量，然后将还原罐13放入还原炉15内，把碱金属收集管11放置在碱金属收集装置6内部中心，碱金属收集管11头部要插入还原炉15内并通过连接套筒5与还原罐13气体出口 2连接，将还原炉15升温至还原温度，将碱金属收集装置6升温至模拟温度。
[0044]试验时,通过气体入口 I通入还原气体,铁矿石中钾、钠和锌等化合物在高温下被还原后会形成碱金属蒸气进入铜质螺旋形状的碱金属收集管11内，因管内温度较低会凝固到其内壁上。
[0045]试验结束后，将碱金属收集管11取下，并称取重量，通过计算试验前后的增重，来比较和分析该温度条件的碱金属元素的富集情况。
[0046]通过该装置能够有效的研究在不同还原温度和时间下矿石中的碱金属蒸气的富集量和规律，为高炉合理的排碱和保炉衬和提供指导依据。
[0047]上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点:
[0048]1、在本申请实施例中，使用安装在高温还原炉体外部的碱金属收集装置来收集高温还原气体在降温后凝结的碱金属，从而解决了现有技术中碱金属蒸气在高炉上部的低温区域冷凝对高炉炉衬造成损伤的技术问题，实现了保护高炉炉衬技术效果。
[0049]2、在本申请实施例中，碱金属收集装置内的温度可根据实验要求进行调节，满足了不同的实验要求。
[0050]3、在本申请实施例中，采用本碱金属收集装置，可比较不同矿石还原后的碱金属的富集情况，来研究碱金属的富集率；可通过调节碱金属收集装置的温度来模拟高炉内部不同温度段的碱金属富集情况。
[0051]4、在本申请实施例中，碱金属收集装置对于研究高炉合理使用含碱金属超标原料、保护高炉炉衬和研究合理的排碱方法具有重要意义。
[0052]尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
[0053]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种碱金属收集装置，安装在还原炉的外壁上，其特征在于，所述碱金属收集装置，包括: 装置外壳； 碱金属收集管，位于所述装置外壳内，且所述碱金属收集管的进气端穿过所述装置外壳的底端伸入到所述还原炉内，所述碱金属收集管的出气端从所述装置外壳的顶端伸出；加热体，位于所述碱金属收集管和所述装置外壳之间。
2.如权利要求1所述的碱金属收集装置，其特征在于，所述碱金属收集装置，还包括: 热电偶，设置在所述装置外壳内。
3.如权利要求2所述的碱金属收集装置，其特征在于，所述碱金属收集装置，还包括: 底部耐火隔板，设置在所述装置外壳的底端； 顶部耐火隔板，设置在所述装置外壳的顶端； 其中，所述碱金属收集管的进气端穿过所述底部耐火隔板，所述碱金属收集管的出气端穿过所述顶部耐火隔板。
4.如权利要求3所述的碱金属收集装置，其特征在于，所述碱金属收集管为螺旋状铜管。
5.如权利要求1?4任一所述的碱金属收集装置，其特征在于，所述碱金属收集管与所述装置外壳可分离。
【文档编号】C21B7/14GK204138684SQ201420477482
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】肖志新, 陈令坤, 邹祖桥, 文志军, 李勇波 申请人:武汉钢铁(集团)公司