从排气口流出，以便在冷却器内停留的 时间足够长，使镁蒸气充分冷却。冷却器的底部设有金属镁出口，金属镁收集器的底部为锥 形，金属镁出口位于锥形的末端，出口上安装有可拆式收集器209。冷却器外壳为夹层水冷 结构通过进水口 202和出水口 206及阀门控制。镁蒸气导管207上安装有气体温度测量仪 201 ;在靠近镁蒸气导管207的冷却器上设有辅助冷态保护气体流量计208,目的是增加冷 却器的冷凝效果。
[0023] 所述排渣装置位于反应装置下方，包括密封箱303,密封箱303的上下分别设有由 阀门控制的入渣口和出渣口，入渣口经密闭外壳109底部与反应装置相连通；渣车305位于 出渣口正下方，通过控制入渣口和出渣口的阀门交错开关来避免空气流入反应装置。
[0024] 所述送料装置位于反应装置上方，包括料仓401，料仓401出口与导料管403的一 端连接并由阀门控制，导料管403另一端穿过反应装置的密闭外壳109并指向反应器105 的开口。
[0025] 所述换热装置包括换热器501，其进气口通过管道与金属镁收集器的排气口连接， 经冷凝器冷凝后其出气口通过管道连接到套筒式透镜102的气体入口上。本实用新型金属 镁收集器的数量为2个，相应的排气口经管道汇集到一起与进气口连接。套筒式透镜102 的气体入口还与外部气源相连接。
[0026] 一种半连续炼镁还原方法，该方法具体操作工艺过程如下：反应器105的活塞在 升降装置110的作用下回到反应器105的底部；将含氧化镁和还原剂的球团由料仓401通 过控制阀门经过导料管403进入到反应器105中；打开所有控制气体阀门和喷吹保护气体， 外部保护气体通过保护气体流量计101经过套筒式透镜102吹入反应装置内部，太阳光聚 光系统或激光发生系统发出聚集太阳光或激光光束并照射到反应器105内球团104上，光 束在球团表面移动。还原产生的镁蒸气和保护气体的混合气体通过镁蒸气导管207从反应 装置进入金属镁收集器中，镁蒸气通过冷却器夹层水冷的方式冷凝成金属镁颗粒并落在可 拆式收集盒209内，夹层水冷通过向进水口 201注水和出水口 204排水来实现。混合气体温 度通过气体温度测量仪201测量，如果温度过高使镁蒸气无法冷凝，通过辅助冷态保护气 体流量计208通入冷态保护气体，冷态保护气体为不与金属镁反应的气体，流量范围为5? 40ml/min，温度为20°C以下。冷却器内高温保护气体经排气口及管道进入换热器501，高温 保护气体通过换热器变成冷态后经管道返回到套筒式透镜102的气体入口；反应器105内 表面球团反应完全后，活塞在升降装置110的作用下把反应后的球团推出筒壁的上沿，然 后通过刮渣板103把反应渣球刮下落到反应装置底部，之后活塞在升降装置110的作用下 恢复到原位，上料装置同时进行装料，实现半连续上料和排渣的操作；渣球通过控制进口阀 门进入到密封箱303,然后通过控制出口阀门进入到渣车305内。具体实施例见表1。
[0027] 表1实施例工艺参数及效果
[0028]
【主权项】
1. 一种半连续炼镁还原装置，其特征在于：包括反应装置、金属镁收集器、排渣装置、 送料装置及换热装置，具体为： 所述反应装置包括密闭外壳（109)，密闭外壳（109)的内部设有载物台（107)，与载物 台（107)正对的密闭外壳（109)的顶部设有入射窗，入射窗上安装带有气体入口的套筒式 透镜（102)，气体入口处设有保护气体流量计（101)，入射窗的上方设有太阳光聚光系统或 激光发生系统（108);载物台（107)上设有反应器（105)，反应器（105)为上方开口的活塞 结构，其筒壁固定在载物台（107)上，活塞连接在位于其下方升降装置（110)的升降支杆 (106)上；反应器（105)旁设有一个通过控制装置（111)控制其往复运动的刮渣板（103); 所述金属镁收集器包括冷却器，其上部设有镁蒸气入口和排气口，镁蒸气入口通过镁 蒸气导管（207)与反应装置相连通，冷却器内的上部设有气流挡板（205)并将镁蒸气入口 和排气口隔开，冷却器的底部设有金属镁出口，出口上安装有可拆式收集器（209);冷却器 外壳为夹层水冷结构通过进水口（202)和出水口（206)及阀门控制； 所述排渣装置包括密封箱（303)，密封箱（303)的上下分别设有由阀门控制的入渣口 和出渣口，入渣口经密闭外壳（109)底部与反应装置相连通； 所述送料装置包括料仓（401)，料仓（401)出口与导料管（403)的一端连接并由阀门控 制，导料管（403)另一端穿过反应装置的密闭外壳（109)并指向反应器（105)的开口； 所述换热装置包括换热器（501)，其进气口通过管道与金属镁收集器的排气口连接，经 冷凝器冷凝后其出气口通过管道连接到套筒式透镜（102)的气体入口上，套筒式透镜102 的气体入口还与外部气源相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种半连续炼镁还原装置，其特征在于：套筒式透镜（102) 的上部为能透过高能太阳光或激光的玻璃片，下部为用于通入保护气体的锥台形套筒。
3. 根据权利要求1所述的一种半连续炼镁还原装置，其特征在于：太阳光聚光系统聚 集太阳光为一次聚集太阳光、或二次聚集太阳光中的一种；激光发生系统发生的激光为太 阳光转化的激光、C02激光、光纤激光中的一种。
4. 根据权利要求1所述的一种半连续炼镁还原装置，其特征在于：金属镁收集器气流 挡板与水平面的夹角a为45?90°之间；金属镁收集器的底部为锥形，金属镁出口位于 锥形的末端。
5. 根据权利要求1所述的一种半连续炼镁还原装置，其特征在于：镁蒸气导管（207) 上安装有气体温度测量仪（201);在靠近镁蒸气导管（207)的冷却器上设有辅助冷态保护 气体流量计（208)。
【专利摘要】本实用新型提供一种半连续炼镁还原装置，包括反应装置、金属镁收集器、排渣装置、送料装置及换热装置。在惰性气氛保护条件下，利用聚集太阳光或激光经过透镜直接照射反应物的表面并发生还原反应生成金属镁，而且还原过程不产生污染环境的有害气体和物质，提高了热量利用效率，缩短了冶炼周期，生产了高纯金属镁粉，降低了金属镁粉的生产成本和减少环境污染，实现镁冶炼行业可持续发展。
【IPC分类】C22B26-22
【公开号】CN204311115
【申请号】CN201420733552
【发明人】李金莲, 巨东英, 童晓宇, 张伟, 杨亮, 付国利, 张兴虎, 张宁, 任伟, 王亮
【申请人】鞍钢股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月28日