专利名称：金属真空冶炼液态金属收集方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属冶炼中还原金属的收集方法及装置，特别是 涉及一种金属真空冶炼液态金属收集方法及装置。
背景技术：
在金属真空还原法冶炼生产中，需要将经过配料压制工序生产出 来的还原物料送入还原罐中进行髙温还原反应，经过高温还原反应产 生的金属蒸汽，有两种收集方法。 一种是固态金属收集法，这种方法 收集的金属是固态金属，在还原罐的结晶器上设置冷却装置，经高温 还原反应产生的金属蒸汽，在还原罐的结晶器上冷凝，凝结成固态金 属，这种固态金属收集法，具有成本低廉、结构简便的特点，但耗能 较大、单罐产量不高、固态金属氧化物含量较高、金属精炼和制作合 金时需要二次熔化，金属耗损大。还有一种是液态金属收集法，这种 方法通常是在连续或半连续电热法法上采用，在金属蒸汽流出的管道 内设置冷却段，使其温度正好达到金属的液化温度，并用适当的装置 将液态的金属取走。这种方法的金属真空冶炼一般采用还原釜，原料 装料量往往较大，可以做成连续进料和出料的生产方式，产量大，但 这种方法技术和结构复杂，制作和生产成本高。现在的真空冶炼还原 罐大都采用水平放置。 一般来说，水平放置的还原罐进、出料采用同 一个开口。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种金属真空冶炼液态金属收集方法及 装置。以低成本的装置实现收集液态金属的目的，在提高产量的同时 还可以降低金属中氧化物或杂质的含量，提高产品质量，降低能耗， 降低工人生产劳动强度，减少生产成本。收集的液态金属在金属精炼 或制作合金时不需要二次熔化，还可以降低金属的损耗。
本发明的技术方案金属真空冶炼液态金属收集方法，其特征在 于还原罐中高温还原反应后产生的金属蒸汽，由连接在一个或一个
以上还原罐顶盖上的金属蒸汽真空管道导入液态金属收集器，控制液 态金属收集器的温度使金属蒸汽由气态金属变成液态金属，液态金属 经由设在液态金属收集器与液态金属收集箱之间的连接软管被液态金 属收集箱收集。
上述的金属真空冶炼液态金属收集方法中，所述的液态金属收集
器和液态金属收集箱内部温度控制在650-700'C 。
金属真空冶炼液态金属收集方法用的收集装置，该装置包括一个 或一个以上的还原罐顶盖l，每个还原罐顶盖1上部设有装料口2;还 原罐顶盖1下部经短管3与垂直设在还原罐顶盖1一侧的金属蒸汽真 空管道4连接，金属蒸汽真空管道4上方经预抽真空气管阀门19与预 抽真空气管20连接，下方与液态金属收集器5连接；液态金属收集器 5的另一端与固态金属收集器7连接；并经软管10与液态金属收集箱 12连接，固态金属收集器7的另一端经气管13连接真空气管阀门15 和压縮气管阀门17,真空气管阀门15和压縮气管阀门17分别连接真 空气管16和压縮气管18。
上述的金属真空冶炼液态金属收集装置，液态金属收集器5与固 态金属收集器7的连接处设有过渡圆弧6，液态金属收集箱12经连接 软管10连接在过渡圆弧6上。
前述的金属真空冶炼液态金属收集装置中，金属蒸汽真空管道4 上设有用于支撑还原罐的固定筋板14。
前述的金属真空冶炼液态金属收集装置中，固态金属收集器7呈 3 10°倾斜设置，其连接气管13的一端高于另一端。
前述的金属真空冶炼液态金属收集装置中，固态金属收集器7外 部设有水冷装置。
前述的金属真空冶炼液态金属收集装置中，在液态金属收集器5 与液态金属收集箱12之间的连接软管10上设有金属快换接头9，液态 金属收集箱12上设有液态金属收集阀门11。
前述的金属真空冶炼液态金属收集装置中，圆弧形过渡6的下方 设有支撑杆8。
与现有技术相比，本发明以低成本的装置实现收集液态金属的目 的，在提高产量的同时还可以降低金属中氧化物或杂质的含量，提高 产品质量，降低能耗，降低工人生产劳动强度，减少生产成本。收集 的液态金属在金属精炼或制作合金时不需要二次熔化，因此降低了金 属的损耗。由于本发明采用多个还原罐在还原炉中同时进行还原反应， 同时收集液态金属可提高热的利用率，使窑体内的热利用率提高2倍以 上。本发明解决了现有技术中热能浪费大，燃料消耗多，金属产出率 低的问题。
附图l是本发明的结构示意图； 附图2是本发明的正面视图 附图3是本发明的侧向视图； 附图中的符号标记为
1-还原罐顶盖，2-装料口， 3-短管，4-金属蒸汽真空管道，5-液 态金属收集器，6-圆弧形过渡，7-固态金属收集器，8-支撑杆，9-快 换接头，10-软管，11-液态金属收集阀门，12-液态金属收集箱，13-气管，14-固定筋板，15-真空气管阀门，16-真空气管，17-压縮气管 阀门，18-压縮气管，19-预抽真空气管阀门，20-预抽真空气管，21-还原炉，22-还原罐，23-排渣端。
具体实施例方式
实施例。金属真空冶炼液态金属收集方法，如图l、图2、图3所示， 其特点是本发明采用煤气等燃料在还原炉中对还原罐加热。金属真 空还原罐呈多排多行的间隔排列。每个还原罐的装料口2设置在还原炉 21外的还原罐顶盖1的上面部分，装料口2的截面近似半圆形，几乎占 据还原罐顶盖l的上半部分；每个还原罐顶盖1的下面部分有一根短管3 与还原罐侧面竖直的金属蒸汽真空管道4连通，金属蒸汽真空管道4向 下延伸与较粗的液态金属收集器5连接，向上通过预抽真空气管20与真
空系统连接；在液态金属收集器5的下部与侧向的固态金属收集器7连 通。在超过最上面一排还原罐顶部的位置的真空气管16上设有真空气
管阀门15，在真空气管16的侧面、真空气管阀门15的下面设有压縮气 管18,压縮气管18上设有压縮气管阀门17。液态金属收集器5向下通过 变径细管、及连接软管10与液态金属收集箱12连通。金属蒸汽真空管 道4也可以采用向上走管，在还原炉21的上部收集液态金属。
还原罐固定在还原炉21两侧的墙体上，还原罐倾斜放置，上端是 进料端，下端是排渣端23，两端均设有真空密闭罩。还原罐内产生的 金属蒸汽通过金属蒸汽真空管道4流向液态金属收集器5，通过控制液 态金属收集器5的温度使金属蒸汽液化、并流向液态金属收集箱12。金 属蒸汽真空管道4与同列的每个还原罐在还原罐顶盖l的下面部分通过 短管3连通。金属蒸汽真空管道4的上方连接有真空预抽系统。液态金 属收集器5位于金属蒸汽真空管道4与最下面一个还原罐连接部位的下 面，而且其直径比上方的金属蒸汽真空管道4要粗。液态金属收集器5 内部设有隔板(未绘出)，可以降低金属蒸汽流速，增加金属蒸汽液 化的机率，液态金属收集器5的最下面通过圆弧形过渡6变得比较细， 并通过软管10与液态金属收集箱12连接，连接部分设有快换接头9，可 由此断开液态金属收集器5与液态金属收集箱12的连接，以便更换液态 金属收集箱12。液态金属收集箱12上设有液态金属收集阀门11与软管 IO连接，在冶炼结束时，先关闭此阀门，再断开与液态金属收集器5 的连接。液态金属收集器5的圆弧形过渡6从侧面与固态金属收集器7 连通，固态金属收集器7的抽气端略微上扬3-10° ，使连接部分产生的 少量液态金属流向液态金属收集箱12。圆弧形过渡6的下部设有支撑杆 8，同时每列至少有一个还原罐顶盖1上的短管3与相邻还原罐的金属蒸 汽真空管道4用 一块横向的固定板筋14进行固定，以加强支撑和平衡。 液态金属收集器5和液态金属收集箱12温度控制在650-700'C之间。固 态金属收集器7内部设有固态金属收集器(未绘出)，固态金属收集器 7的外部设有水冷装置。固态金属收集器7的抽气端、靠近密封盖的一 端通过一根气管13引向还原炉21的上方，并在还原罐的顶部分别连接
真空气管16和压縮气管18,真空气管16和压縮气管18通过阀门与真空 系统和压縮系统连接。压縮空气系统的设置用于在金属冶炼还原反应 完成后，关闭真空抽气，打开还原罐底盖，打开压縮气体阀门，通过 压縮气体的压力将炉渣排出还原罐。
权利要求
1、金属真空冶炼液态金属收集方法，其特征在于还原罐中高温还原反应后产生的金属蒸汽，由连接在一个或一个以上还原罐顶盖上的金属蒸汽真空管道导入液态金属收集器，控制液态金属收集器的温度使金属蒸汽由气态金属变成液态金属，液态金属经由设在液态金属收集器与液态金属收集箱之间的连接软管被液态金属收集箱收集。
2、 根据权利要求1所述的金属真空冶炼液态金属收集方法，其特 征在于所述的液态金属收集器和液态金属收集箱内部温度控制在 650-700。C 。
3、 金属真空冶炼液态金属收集方法用的收集装置，其特征在于 该装置包括一个或一个以上的还原罐顶盖(1)，每个还原罐顶盖(1) 上部设有装料口 (2);还原罐顶盖(1)下部经短管(3)与垂直设在 还原罐顶盖(1) 一侧的金属蒸汽真空管道(4)连接，金属蒸汽真空 管道(4)上方经预抽真空气管阀门(19)与预抽真空气管(20)连接， 下方与液态金属收集器(5)连接；液态金属收集器(5)的另一端与 固态金属收集器(7)连接；并经软管(10)与液态金属收集箱(12) 连接，固态金属收集器(7)的另一端经气管(13)连接真空气管阀门(15)和压縮气管阀门(17)，真空气管阀门(15)和压縮气管阀门(17) 分别连接真空气管(16)和压縮气管(18)。
4、 根据权利要求3所述的金属真空冶炼液态金属收集装置，其特 征在于液态金属收集器(5)与固态金属收集器(7)的连接处设有 过渡圆弧(6)，液态金属收集箱(12)经连接软管(10)连接在过渡 圆弧(6)上。
5、 根据权利要求3所述的金属真空冶炼液态金属收集装置，其特 征在于金属蒸汽真空管道(4)上设有用于支撑还原罐的固定筋板(14)。
6、 根据权利要求3所述的金属真空冶炼液态金属收集装置，其特 征在于固态金属收集器(7)呈3 10°倾斜设置，其连接气管(13)的一端高于另一端。
7、 根据权利要求3所述的金属真空冶炼液态金属收集装置，其特 征在于固态金属收集器(7)外部设有水冷装置。
8、 根据权利要求3所述的金属真空冶炼液态金属收集装置，其特 征在于在液态金属收集器(5)与液态金属收集箱(12)之间的连接 软管(10)上设有金属快换接头(9)，液态金属收集箱(12)上设有 液态金属收集阀门(11)。
9、 根据权利要求3所述的金属真空冶炼液态金属收集装置，其特 征在于圆弧形过渡(6)的下方设有支撑杆(8)。
全文摘要
本发明公开了一种金属真空冶炼液态金属收集方法，还原罐中高温还原反应后产生的金属蒸汽，由连接在一个或一个以上还原罐顶盖上的金属蒸汽真空管道导入液态金属收集器，控制液态金属收集器的温度使金属蒸汽由气态金属变成液态金属，液态金属经由设在液态金属收集器与液态金属收集箱之间的连接软管被液态金属收集箱收集。本发明以低成本的装置实现收集液态金属的目的，在提高产量的同时还可以降低金属中氧化物或杂质的含量，提高产品质量，降低能耗，降低工人生产劳动强度，减少生产成本。收集的液态金属在金属精炼或制作合金时不需要二次熔化，还可以降低金属的损耗。
文档编号C22B5/16GK101182599SQ20061005127
公开日2008年5月21日 申请日期2006年11月14日 优先权日2006年11月14日
发明者唐晓风, 张继强, 黄贵明 申请人:贵州世纪天元矿业有限公司