本实用新型涉及冶炼技术领域，尤其是涉及一种还原炉。
背景技术：
目前，还原炉主要采用电加热的方式，通过对电加热装置通电使其发热并对还原炉内的原料进行加热，由此可以实现原料的还原。然而，电属于二次能源，需要经过复杂的发电过程才能获得，因此还原炉采用电加热的方式对能源产生很大的浪费，大大增加了还原材料的生产成本。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种还原炉，所述还原炉具有节约生产成本、操作方便的优点。
根据本实用新型实施例的还原炉，包括：炉体，所述炉体内限定出封闭且相互间隔开的燃烧室和反应室，所述反应室具有可开关的料口以进出物料；进气管，所述进气管与所述燃烧室相连以输入可燃气体及助燃气体；排烟管，所述排烟管与所述燃烧室相连以排出烟气；抽真空系统，所述抽真空系统与所述反应室相连以抽出所述反应室内气体。
根据本实用新型实施例的还原炉，可以通过进气管将可燃气体和助燃气体同时通入燃烧室内，采用燃气加热的方式对反应室进行加热，由此可以减小生产成本。还原炉的结构简单且设置合理，可以提升还原炉的工作效率，具有很强的实用性。
根据本实用新型的一些实施例，所述还原炉还包括：第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述炉体相连以控制所述炉体朝向倒出物料的方向倾斜。
在本实用新型的一些实施例中，所述第一驱动机构包括至少两个炉体倾翻气缸，至少两个所述炉体倾翻气缸分别连接在所述炉体的相对两侧。
根据本实用新型的一些实施例，所述料口包括进料口，所述炉体上设有盖合在所述进料口上的炉盖，所述还原炉还包括用于驱动所述炉盖开合的第二驱动机构。
具体地，所述第二驱动机构包括连接在所述炉盖上的炉盖开关气缸。
根据本实用新型的一些实施例，所述料口包括出液口，所述炉体上设有盖合在所述出液口上的封盖，所述还原炉还包括用于将封盖压紧在所述炉体上的紧固件。
根据本实用新型的一些实施例，所述燃烧室的内壁上设有烧嘴，所述进气管与所述烧嘴相连以输入可燃气体，所述燃烧室的内壁上还设有位于所述烧嘴的上方以将气体或者火焰朝向所述反应室导引的导向件。
具体地，所述反应室位于所述燃烧室的顶部中间位置，所述烧嘴在朝向所述燃烧室的中心的方向上向上倾斜喷射可燃气体。
根据本实用新型的一些实施例，所述排烟管连接在所述燃烧室的底部。
根据本实用新型的一些实施例，所述炉体包括：炉壳、炉胆和炉盖，所述炉壳的顶部形成开口，所述炉胆设在所述开口处，所述炉胆与所述炉壳之间限定出所述燃烧室，所述炉盖可开合地设在所述炉壳的顶部，所述炉盖与所述炉胆之间限定出反应室，所述进气管和所述排烟管均与所述炉壳相连。
在本实用新型的一些实施例中，所述炉盖可转动地设在所述炉壳上，所述炉盖与所述炉壳之间设有密封件。
在本实用新型的一些实施例中，所述炉壳的内壁上设有耐火层。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本实用新型实施例的还原炉的内部结构示意图；
图2是根据本实用新型实施例的还原炉的整体结构示意图；
图3是图2中A所示部分的局部放大示意图。
附图标记：
还原炉100，
炉体1，炉壳11，导向件111，耐火层112，炉胆12，炉盖13，反应室14，进料口141，出液口142，封盖142A，紧固件142B，燃烧室15，密封件16，
排烟管2，
抽真空系统3，
第一炉体倾翻气缸4，
第二炉体倾翻气缸5，
第二驱动机构6，
烧嘴7，可燃气体进口71，助燃气体进口72。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的还原炉100，该还原炉100可以对还原原料进行还原。
如图1-图2所示，根据本实用新型实施例的还原炉100，包括：炉体1、进气管、排烟管2和抽真空系统3。炉体1内限定出封闭且相互间隔开的燃烧室15和反应室14，反应室14具有可开关的料口以进出物料。具体而言，如图1所示，燃烧室15和反应室14均位于炉体1的内部，其中燃烧室15可以位于反应室14的下部。当还原炉100工作时，将还原原料通过料口放入反应室14内，燃烧室15内的燃料通过燃烧对反应室14进行加热，由此可以实现还原炉100的对原料的还原。还原完成后，料口打开，可以将还原得到的熔融的液体通过料口倒出。
如图1所示，进气管与燃烧室15相连以输入可燃气体及助燃气体。具体而言，进气管可以包括可燃气体进气管和助燃气体进气管。可燃气体进气管和助燃气体进气管可以将可燃气体和助燃气体同时通入到燃烧室15内，通过点火装置对可燃气体进行点燃，助燃气体可以使可燃气体的燃烧更加充分，可以提升还原炉100的还原效率。可选地，可燃气体可以为天然气，助燃气体可以为空气或氧气。
如图1所示，排烟管2与燃烧室15相连，由此可以将燃烧室15内产生的烟气排出。抽真空系统3与反应室14相连，由此可以抽出反应室14内的气体，可以保证反应材料在真空状态下进行还原反应，可以提升其还原效率，降低生产成本。可选地，可以采用机械真空机组或蒸汽直喷射流泵对反应室14进行抽真空。
根据本实用新型实施例的还原炉100，可以通过进气管将可燃气体和助燃气体同时通入燃烧室15内，采用燃气加热的方式对反应室14进行加热，由此可以减小生产成本。还原炉100的结构简单且设置合理，可以提升还原炉100的工作效率，具有很强的实用性。
如图2-图3所示，根据本实用新型的一些实施例，料口包括出液口142，炉体1上设有盖合在出液口142上的封盖142A，由此可以防止高温的液体从炉体1内流出。如图2所示，还原炉100还包括用于将封盖142A压紧在炉体1上的紧固件142B，由此可以实现出液口142的封闭。当反应室14内的原料还原完成后，打开紧固件142B，可以将高温的液体从出液口142倒出，然后再用紧固件142B固定封盖142A以对出液口142进行密封。可选地，紧固件142B可以为螺钉。
如图2所示，根据本实用新型的一些实施例，还原炉100还包括第一驱动机构，第一驱动机构与炉体1相连，由此可以以控制炉体1朝向倒出物料的方向倾斜。具体而言，当反应室14内的还原材料还原完成后，打开封盖142A，第一驱动机构可以驱动炉体1朝炉体1设有出液口142的一侧倾斜，由此可以将熔融的液体从反应室14内倒出，方便实际操作。
如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，第一驱动机构包括至少两个炉体倾翻气缸，至少两个炉体倾翻气缸分别连接在炉体1的相对两侧。例如如图2所示，第一驱动机构包括两个炉体倾翻气缸，两个炉体倾翻气缸位于炉体1的左右两侧，其中出液口142位于炉体1的右侧。为了方便区分和描述，将左侧的炉体倾翻气缸称为第一炉体倾翻气缸4，将右侧的炉体倾翻气缸称为第二炉体倾翻气缸5。
正常状态下，炉体1竖直放置，第一炉体倾翻气缸4处于收缩状态，第二炉体倾翻气缸5处于伸出的状态。当反应室14内的原料还原完成后，打开封盖142A，第一炉体倾翻气缸4伸出并将炉体1的左端顶起，第二炉体倾翻气缸5收缩，炉体1向右倾斜，熔融的液体从出液口142排出。然后第二炉体倾翻气缸5伸出，第一炉体倾翻气缸4收缩，炉体1恢复至初始位置，再用紧固件142B固定封盖142A以对出液口142进行密封。
如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，料口包括进料口141，炉体1上设有盖合在进料口141上的炉盖13。在还原炉100开始工作之前，炉盖13打开，将还原原料放入到反应室14内，再用炉盖13对进料口141进行密封。如图2所示，还原炉100还包括用于驱动炉盖13开合的第二驱动机构6，由此可实现炉盖13的自动打开和关闭，可以提升生产效率。
具体地，第二驱动机构6包括连接在炉盖13上的炉盖开关气缸。当往反应室14内添加反应原料时，炉盖开关气缸可以将炉盖13顶起，反应室14的进口敞开。原料添加完成后，炉盖开关气缸恢复初始位置，由此可以带动炉盖13将反应室14进行密封。
如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，燃烧室15的内壁上设有烧嘴7，进气管与烧嘴7相连由此可以输入可燃气体。具体而言，如图1所示，每个烧嘴7相对炉体1的内壁倾斜一定角度，每个烧嘴7的外侧伸入到炉体1外，烧嘴7上设有可燃气体进口71和助燃气体进口72，其中可燃气体进口71与可燃气体进气管相连，助燃气体进口72与助燃气体进气管相连。在烧嘴7的内侧设有点火装置。进气管可以将可燃气体和助燃气体通入烧嘴7内，点火装置可以引燃可燃气体，由此可以对反应室14进行加热。需要进行说明的是，可以根据实际生产需求选择设置烧嘴7的数量，可以在炉体1的周向方向上均匀间隔设置多个烧嘴7，由此可以使反应室14的受热比较均匀、充分，提升其工作效率。可选地，烧嘴7的倾斜角度可以根据还原炉100的内部结构尺寸选择设置。
如图1所示，在燃烧室15的内壁上还设有导向件111，导向件111位于烧嘴7的上方并可以将气体或者火焰朝向反应室14导引的导向件111，由此可以集中火焰对反应室14进行加热，可以提升可燃气体的利用率。可以理解的是，烧嘴7位于燃烧室15的侧壁上，当可燃气体燃烧时，火焰向上流动会导致反应室14受热不均匀。导向件111朝反应室14的底部方向延伸，由此可以引导火焰集中加热反应室14的底部，由此可以使反应室14的受热均匀，提升工作效率。可选地，导向件111可以由耐火材料制成，导向件111的长度和相对炉体1内壁的倾斜角度可以根据实际生产需求选择设置。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，反应室14位于燃烧室15的顶部中间位置，烧嘴7在朝向燃烧室15的中心的方向上向上倾斜喷射可燃气体，由此可以使火焰对反应室14的底部进行集中加热，可以提升还原炉100的工作效率。可选地，可以将导向件111与烧嘴7平行设置，由此可以增大火焰的延伸长度，提升反应室14的受热均匀性。
如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，排烟管2连接在燃烧室15的底部，由此可以使反应室14的受热更加均匀。可以理解的是，由于可燃气体产生的烟气温度较高，因此烟气会一直位于燃烧室15的中上部。将排烟管2设置在燃烧室15的底部，只有当烟气充满整个燃烧室15后才能从排烟管2中排出，由此可以延长烟气与反应室14之间的热量交换时间，提升热量的利用率。
如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，炉体1包括：炉壳11、炉胆12和炉盖13。炉壳11与第一驱动机构相连，炉壳11的顶部形成开口，炉胆12设在开口处，炉胆12与炉壳11之间限定出燃烧室15。炉盖13可开合地设在炉壳11的顶部，炉盖13与第二驱动机构6相连，炉盖13与炉胆12之间限定出反应室14，进气管和排烟管2均与炉壳11相连。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，炉盖13可转动地设在炉壳11上，第二驱动机构6可以将炉盖13的一侧顶起，炉盖13可以相对其固定端进行相对转动。炉盖13与炉壳11之间设有密封件16，由此可以提升还原炉100的密封性能。密封件16可以防止烟气进入反应室14而对还原物料造成污染，还可以提升抽真空系统3的工作效率。可选地，密封件16可以为石墨密封环。石墨密封环的结构稳定性比较好，耐腐蚀强，可以起到很好的密封效果。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，炉壳11的内壁上设有耐火层112，由此可以提升还原炉100的炉体1的耐热性能。可选地，耐火层112可以由耐火砖堆砌而成。耐火砖致密性好、耐高温、耐酸碱腐蚀性好，可以延长还原炉100的使用寿命。
下面参考图1-图3详细描述根据本实用新型具体实施例的还原炉100，该还原炉100可以对还原材料进行还原。值得理解的是，下面描述仅是示例性的，而不是对本实用新型的具体限制。
如图1-图2所示，还原炉100为10公斤重量级的碳热还原铝真空炉。还原炉100包括炉体1、进气管、排烟管2、抽真空系统3、第一驱动机构、第二驱动机构6和烧嘴7。炉体1包括：炉壳11、炉胆12和炉盖13，炉壳11与第一驱动机构相连，第一驱动机构包括第一炉体倾翻气缸4和第二炉体倾翻气缸5。第一炉体倾翻气缸4和第二炉体倾翻气缸5分别连接在炉壳11的相对两侧。炉壳11的顶部形成开口，炉胆12设在开口处，炉胆12与炉壳11之间限定出燃烧室15。
炉壳11的内壁上设有耐火层112，耐火层112由耐火砖堆砌而成。炉壳11沿其周向方向均匀设置3个烧嘴7，每个烧嘴7的倾斜角度均为45度。每个烧嘴7上设有可燃气体进口71和助燃气体进口72，其中可燃气体进口71与可燃气体进气管相连，助燃气体进口72与助燃气体进气管相连。在每个烧嘴7的上方100mm处均设有导向件111，导向件111朝反应室14的底部方向倾斜延伸，导向件111的倾斜角度为45度。排烟管2连接在燃烧室15的底部，排烟管2的规格为DN80。
炉盖13可开合地设在炉壳11的顶部，炉盖13与第二驱动机构6相连，炉盖13与炉胆12之间限定出反应室14。炉盖13与炉壳11之间设有密封件16，其中密封件16为石墨密封环。出液口142位于炉体1的右侧，出液口142上设有封盖142A，采用紧固件142B将封盖142A固定在出液口142的外侧以实现出液口142的封闭。
当还原炉100工作时，第二驱动机构6将炉盖13顶起，将还原原料放置到反应室14内，第二驱动机构6恢复至初始位置，炉盖13对还反应室14进行密封。然后启动抽真空系统3，对反应室14进行抽真空。抽真空完成后，启动烧嘴7，调节烧嘴7的负荷至其最大燃烧能力的30％。当炉胆12的温度升至400℃时，将烧嘴7的负荷调节至其最大燃烧能力的60％。当炉胆12的温度升至800℃时，将烧嘴7负荷调节至最大，将炉胆12的温度加热至其工作温度。通过逐步升温的方式可以使炉胆12的受热比较均匀，较小高温对炉胆12的伤害。当完成工艺加热时间时，打开出液口142处的封盖142A，启动第一驱动机构，第一炉体倾翻气缸4伸出并将炉体1的左端顶起，第二炉体倾翻气缸5收缩，炉体1向右倾斜至一定角度后，高温的熔融液体从出液口142排出。最后第一炉体倾翻气缸4收缩，第二炉体倾翻气缸5伸出，炉体1恢复至初始位置。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。