高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置的制作方法

本申请涉及电解氯化镁生产金属镁领域，尤其涉及高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置。
背景技术：
随着高海拔地区盐湖资源的开发，尤其是盐湖中高蕴含量的氯化镁资源开发，使得氯化镁电解生产金属镁和氯气的工艺及设备在高原地区得以应用与发展。氯化镁电解过程中会产生金属镁，其最初是以熔融金属镁的形式存在，并且在生产的过程还要进行多次转移以实现在不同的加工设备中进行进一步的精加工，最终获得满足要求品质的金属镁锭或镁合金。在此过程中熔融金属镁从电解槽出镁及在各个加工设备中的转移则成为实现整体镁锭及镁合金生产的必要过程。最早初期传统熔融金属镁的转移过程主要是靠人工来实现，然而人工实现熔融金属镁的转移存在着诸多的问题。首先由于熔融金属镁有约700℃的高温，使得单靠人工出镁并转移的过程存在极大的安全风险；其次在高产量的氯化镁电解生产中人工出镁显然难以实现匹配的出镁及运输能力。之所以此种方法在当时能够得到应用的原因在于传统镁电解产量普遍偏低且没有相应的专用设备。同时人工出镁对于熔融金属镁在转移的过程缺乏保温措施，使得出镁及转移过程所需的时间有非常高的限制，主要是为了防止熔融金属镁在转移过程中的凝固。后期由于氯化镁电解的产能不断扩大且人工出镁存在的诸多问题使得抬包的应用得以发展。虽然传统抬包对于出镁及熔融金属镁的转移能力较人工方法有了大幅度的提高，同时解决了人工出镁及转移的安全问题，但还是存在着诸多的不足。首先抬包作业前必须对内胆进行预热，而传统抬包在出镁前内胆的预热主要是依靠在内胆里进行抽真空作业的同时利用熔体转移管将镁电解槽内熔融金属镁上方的热空气吸入内胆进行预热，而该过程使得出镁作业、场地占用及天车占用的时间较长，占整个熔融金属镁转移作业时间的比重大，严重限制了作业效率，难以适应高产能的需要。虽然较人工的效率有了一定的提高，但还是有待进一步解决。其次传统抬包主要是依靠抬包内胆中形成的真空负压和熔体转移管将镁电解槽中熔融金属镁抽入内胆中进行出镁作业。而在此过程中内胆中真空负压的高低不仅决定着出镁的高差的大小还决定着熔融金属镁在管内的抽入速度的大小，若抽入速度过慢则会造成熔体转移管内的熔融金属镁发生凝固造成管体的堵塞。在这里传统抬包只能依靠减小内胆容积和提高与之配套的真空系统能力来对其进行真空负压的提升，而真空系统能力的提升往往受到到投资、当地大气压以及工艺自身的限制，这就使得传统抬包的容积受到很大的局限。但随着电解氯化镁产能的不断扩大和传统抬包内胆容积局限问题，使得传统抬包难以满足现今的行业产能需求。这一问题在大气压力小的高海拔地区更为突出。此外，传统抬包在进行出镁作业时抬包内胆内部存在大量的升华物，而这些升华物在内胆抽真空的同时会被带入真空管道并附着在管道内壁之上，造成真空管道通径减小管道末端负压降低，严重时甚至会造成管道的堵塞。同时这些附着在管道内壁的升华物不便定期检查且难于进行有效的清理。技术实现要素：在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本发明旨在提供一种设置有塞阀开断功能，过滤功能及加热功能，可以提高熔融金属镁转移作业效率且适应各种低大气压高海拔作业环境的高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置。本发明解决技术问题采用如下技术方案：高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置，其特征在于：包括底部支架、抬包底板、抬包外壳、内胆、真空管、塞阀控制机构、抬包盖、塞阀阀杆、塞阀阀芯、熔体转移管及液位计；在抬包外壳底部设置抬包底板；在抬包外壳内部设置内胆；所述内胆包括人孔法兰及法兰盖、人孔、顶部封头、底部封头、塞阀阀座、内胆筒体、圆锥形密封座、法兰、液位计安装孔；所述内胆筒体底部设置底部封头，所述底部封头下部设置塞阀阀座；在内胆筒体顶部设置顶部封头，所述顶部封头设置于抬包外壳上部，所述顶部封头上部设置人孔、液位计安装孔及圆锥形密封座；所述圆锥形密封座顶部设置法兰；所述顶部封头上部设置抬包盖；所述抬包盖顶部及抬包外壳外部设置塞阀控制机构；所述圆锥形密封座及法兰上部设置阀杆密封法兰，所述阀杆密封法兰与圆锥形密封座之间设置密封填料；所述人孔法兰及法兰盖上设置真空管，所述真空管的端部设置过滤器，真空管的另一端与内胆内部连通；所述抬包盖与所述顶部封头之间设置耐火保温材料；所述抬包壳体及抬包底板与内胆之间设置耐火保温材料，所述耐火材料与内胆之间设有间隙；所述塞阀阀杆穿过所述圆锥形密封座、密封填料及阀杆密封法兰，所述塞阀阀杆与圆锥形密封座及阀杆密封法兰之间留有间隙；所述塞阀阀杆底部设置塞阀阀芯。所述阀杆控制机构包括转轴支撑座、横杆、立杆、减速机、减速机手轮，所支撑座设置在抬包盖上，所述减速机设置在抬包外壳上，所述立杆设置在减速机的输出端，所诉减速机手轮设置在减速机的输入端，所述横杆的中部及两端设置转轴分别与支撑座机竖、塞阀阀杆及立杆连接，彼此可以实现相互转动。所述减速机控制手轮可以通过减速机输出端实现立杆的垂直运动；所述立杆的垂直运动可以实现横杆带动塞阀阀杆及塞阀阀芯的垂直运动。所述耐火保温材料与内胆筒体及底部封头之间的间隙处设置电加热丝，所述电加热丝固定于耐火保温材料之上，所述电加热丝与内胆筒体及底部封头之间设有间隙。可选的，所述抬包底板下部设置底部支架，所述底部与抬包底板采用焊接或螺栓连接。可选的，所述塞阀阀座下部设置熔体转移管，所述熔体转移管与塞阀阀座之间采用焊接连接，所述熔体转移管通过塞阀阀座与内胆内部连通。可选的，所述人孔顶部设置人孔及法兰盖，所述液位计安装孔内设置液位计。所述过滤器包括进气管、顶部法兰、外壳体、排气管、过滤网、底部法兰盖、过滤板、过滤筒体、测压管、测压表。所述外壳体顶部设置顶部法兰，外壳体下部设置底部法兰盖，外壳体侧部分别设置排气管和测压管；所诉顶部法兰上部设置进气管，顶部法兰下部设置过滤筒体；所述过滤筒体底部设置过滤板；所述过滤板上均匀设置空滤孔；所述进气管与过滤筒体的内部连通；所述过滤筒体及过滤板与底部法兰盖及外壳体的间隙内填充过滤网；所述过滤网为不锈钢材质；所述进气管与真空管连通；所述排气管与外壳体内部连通；所述顶部法兰及外壳体采用螺栓连接；所述底部法兰盖及外壳体采用螺栓连接。所述塞阀阀杆、塞阀阀芯、塞阀阀座、圆锥形密封座及阀杆密封法兰的垂直中心线应保持在同一直线上。可选的，所述阀杆密封法兰垂直中心处设置上下贯穿的阀杆腔，阀杆密封法兰底部设置圆锥形密封面，阀杆密封法兰顶面设置螺栓孔。可选的，所述内胆筒体与底部封头及顶部封头之间采用焊接连接。可选的，所述抬包盖、顶部封头及抬包外壳采用螺栓连接;所述抬包底板与抬包外壳之间采用螺栓连接或焊接连接。可选的，所述圆锥形密封座与顶部封头之间采用焊接连接；所述塞阀阀座与所述底部封头之间采用焊接连接。可选的，所述塞阀阀芯的外表面及塞阀阀座的内表面均为圆锥形或半球形。可选的，所述圆锥形密封座与阀杆密封法兰采用螺栓连接。可选的，所述熔体转移管中部设置连接法兰，所述连接法兰及熔体转移管采用耐高温的不锈钢材质。可选的，所述内胆、塞阀阀杆、塞阀阀芯及圆锥形密封座采用耐高温的不锈钢材质。本发明的有益效果如下：（1）通过塞阀阀芯、塞阀阀杆、塞阀阀座及塞阀控制机构的设置，可以实现对抬包抽真空及出镁作业的开断功能。开断功能首先能够实现在不增加真空系统投资和减小抬包容积的情况下提高抬包内部的负压值，从而增大抬包出镁初期的镁液在熔体转移管中的流速，避免了抬包出镁初期熔体堵塞熔体转移管；其次该抬包在实现低大气压高海拔地区的抬包出镁作业的同时还可在低大气压高海拔地区通过增大抬包内胆容积来增大抬包的容量，继而可以提高抬包单次转移熔体的效率，最终使得抬包转移熔融金属镁的作业方式能够适应高产能的氯化镁电解作业。（2）通过过滤器的设置，可以避免传统抬包在进行出镁作业时抬包内胆中的大量升华物被带入真空管道并附着在管道内壁之上，继而造成的真空管道通径减小、管道末端负压降低及可能的管道堵塞问题。（3）电加热丝的设置，可以实现抬包的加热功能，使得抬包在进行出镁作业之前就对抬包内胆进行预热作业，大幅度减少了传统抬包在出镁作业时进行预热对出镁作业、场地占用及天车占用的必要时间，从而极大的提高了抬包出镁及转移的作业效率，使抬包能满足高产能氯化镁电解生产中的熔融金属镁转移作业的需要。附图说明参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图1为本发明实施例中高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置的主视剖面结构示意图；图2为本发明实施例中高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置的俯视结构示意图；图3为本发明实施例中高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置的俯视剖面结构示意图；图4为本发明实施例中高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置的内胆主视剖面结构示意图；图5为本发明实施例中高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置的过滤器主视剖面结构示意图；图6为本发明实施例中高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置的过滤板主视结构示意图；图7为本发明实施例中高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置的阀杆密封法兰主视剖面结构示意图；图8为本发明实施例中高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置的塞阀控制机构主视结构示意图；图中标记示意为：1－底部支架、2－抬包底板、3－抬包外壳、4－耐火保温材料、5－内胆、5a－人孔法兰及法兰盖、5b－人孔、5c－顶部封头、5d－底部封头、5e－塞阀阀座、5f－内胆筒体、5g－圆锥形密封座、5h－法兰、5j－液位计安装孔、6－电加热丝、7－过滤器、7a－进气管、7b－顶部法兰、7c－外壳体、7d－排气管、7e－过滤网、7f－底部法兰盖、7g－过滤板、7h－过滤筒体、7j－测压管、7k－测压表、7m－过滤孔、8－真空管、9－阀杆密封法兰、9a－阀杆腔、9b－螺栓孔、9c－圆锥形密封面、10－密封填料、11－塞阀控制机构、11a－转轴、11b－支撑座、11c－横杆、11d－立杆、11e－减速机、11f－减速机手轮、12－抬包盖、13－塞阀阀杆、14－塞阀阀芯、15－熔体转移管、16－液位计、17－连接法兰。具体实施方式下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。实施例参见图1－4，高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置包括底部支架1、抬包底板2、抬包外壳3、内胆5、真空管8、塞阀控制机构11、抬包盖12、塞阀阀杆13、塞阀阀芯14、熔体转移管15及液位计16；在抬包外壳3底部设置抬包底板2；在抬包外壳3内部设置内胆5；内胆5包括人孔法兰及法兰盖5a、人孔5b、顶部封头5c、底部封头5d、塞阀阀座5e、内胆筒体5f、圆锥形密封座5g、法兰5h、液位计安装孔5j；所述内胆筒体5f底部设置底部封头5d，所述底部封头5d下部设置塞阀阀座5e；在内胆筒体5f顶部设置顶部封头5c，所述顶部封头5c设置于抬包外壳3上部，内胆5的垂直支撑主要是通过顶部封头5c支撑在抬包外壳3上；所述顶部封头5c上部设置人孔5b、液位计安装孔5j及圆锥形密封座5g，人孔的设置可以对内胆5内部进行维修或清理；所述圆锥形密封座5g顶部设置法兰5h；所述顶部封头5c上部设置抬包盖12；所述抬包盖12顶部及抬包外壳3外部设置塞阀控制机构11；所述圆锥形密封座5g及法兰5h上部设置阀杆密封法兰9，所述阀杆密封法兰9与圆锥形密封座5g之间设置密封填料10，通过圆锥形密封座5g与阀杆密封法兰9d的连接螺栓的拧紧对密封填料10进行挤压，从而实现对此处抬包内胆的密封。所述人孔法兰及法兰盖5a上设置真空管8，所述真空管8的端部设置过滤器7，可以对内胆5中产生的大量升华物进行过滤，避免升华物大量进入真空管道系统；真空管8的另一端与内胆5内部连通；所述抬包盖12与所述顶部封头5c之间设置耐火保温材料4的同时在抬包外壳3及抬包底板2与内胆5之间设置耐火保温材料4，主要起到对内胆的保温作用，减缓熔融金属镁及内胆的降温；所述耐火保温材料4与内胆5之间设有间隙，此间隙可以用于安装电加热丝；所述塞阀阀杆13穿过所述圆锥形密封座5g、密封填料10及阀杆密封法兰9d，所述塞阀阀杆13穿过所述圆锥形密封座5g、密封填料10及阀杆密封法兰9d，所述塞阀阀杆13与圆锥形密封座5g及阀杆密封法兰9d之间留有间隙,塞阀阀杆13能够实现与圆锥形密封座5g、密封填料10及阀杆密封法兰9d在垂直方向上的相对运动；所述塞阀阀杆13底部设置塞阀阀芯14。上述实施例中，所述塞阀阀芯14外表面及塞阀阀座5e的内表面均为圆锥形或半球形，二者结合面均为同种形状，关闭时能够起到较好的密封作用。上述实施例中，参见图8，所述塞阀杆控制机构11包括转轴11a、支撑座11b、横杆11c、立杆11d、减速机11e、减速机手轮11f;所述支撑座11b设置在抬包盖12上，所述减速机11e设置在抬包外壳3上，所述立杆11d设置在减速机11e的输出端，所诉减速机手轮11f设置在减速机11e的输入端，所述横杆11c的中部及两端设置转轴11a分别与支撑座11b、塞阀阀杆13及立杆11d连接，彼此可以实现相互转动。所述减速机控制手轮11f可以通过减速机11e的输出端实现立杆11d的垂直运动；所述立杆11d的垂直运动可以实现横杆11c带动塞阀阀杆13及塞阀阀芯14的进行垂直运动，此处横杆11c起到了杠杆的作用，同时当塞阀阀芯14处于最低点时处于关闭状态，当塞阀阀芯14处于最高点时处于完全开启状态，开启程度可以根据作业的实际需要进行对减速机控制手轮11f的旋转操作。上述实施例中，所述耐火保温材料4与内胆筒体5f及底部封头5d之间的间隙处设置电加热丝6，电加热丝6固定于耐火保温材料4之上，在电加热丝6与内胆筒体5f及底部封头5d之间留有间隙，为了避免电加热时抬包内胆发生漏电事故。上述实施例中，所述抬包底板2下部设置底部支架1，所述底部支架1与抬包底板2采用焊接或螺栓连接，底部支架1的设置可以避免由于抬包底板2下部熔体转移管15的存在而无法放置于抬包运输车之上，同时为了保证抬包自身的稳定可以考虑采用螺栓连接抬包运输车及底部支架1。上述实施例中，所述塞阀阀座5e下部设置熔体转移管15，所述熔体转移管15与塞阀阀座5e之间采用焊接连接，所述熔体转移管15通过塞阀阀座5e与内胆5内部连通。，当塞阀阀芯14处于打开状态时，可以对抬包进行出镁作业，将熔融金属镁通过熔体转移管15从电解槽中抽入内胆5中。上述实施例中，所述人孔5b顶部设置人孔法兰及法兰盖5a，所述液位计安装孔5j内设置液位计16，主要是为了测量内胆中液位的高度。上述实施例中，参见图5，所述过滤器7包括进气管7a、顶部法兰7b、外壳体7c、排气管7d、过滤网7e、底部法兰盖7f、过滤板7g、过滤筒体7h、测压管7j、测压表7k。所述外壳体7c顶部设置顶部法兰7b，外壳体7c下部设置底部法兰盖7f，外壳体7c侧部分别设置排气管7d和测压管7j；所诉顶部法兰7b上部设置进气管7a，顶部法兰7b下部设置过滤筒体7h；所述过滤筒体7h底部设置过滤板7g；参见图6，所述过滤板7g上均匀设置过滤孔7m；所述进气管7a与过滤筒体7h的内部连通；所述过滤筒体7h及过滤板7g与底部法兰盖7f及外壳体7c的间隙内填充过滤网7e；所述过滤网7e为不锈钢材质；所述进气管7a与真空管8连通；所述排气管7d与外壳体7c内部连通；所述顶部法兰7b及外壳体7c采用螺栓连接；所述底部法兰盖7f及外壳7c体采用螺栓连接。上述实施例中，所述塞阀阀杆13、塞阀阀芯14、塞阀阀座5e、圆锥形密封座5g及阀杆密封法兰9的垂直中心线应保持在同一直线上,可以使得塞阀阀杆13能够在垂直方向上准确运动，同时塞阀阀芯14外表面与塞阀阀座5e内表面能够准确贴合实现较好的密封性能。上述实施例中，参见图7，所述阀杆密封法兰9垂直中心处设置上下贯穿的阀杆腔9a，阀杆密封法兰9底部设置圆锥形密封面9c，阀杆密封法兰9顶面设置螺栓孔9b，阀杆腔9a的设置能够保证阀杆密封法兰9与塞阀阀杆13的相对运动。上述实施例中，所述底部封头5c与内胆筒体5f及顶部封头5c及与内胆筒体5f之间采用焊接连接；所述抬包盖12、顶部封头5c及抬包外壳3采用螺栓连接，可以保证内胆5的日常更换及检修;所述抬包底板2与抬包外壳3之间采用螺栓连接或焊接连接；所述圆锥形密封座5g与顶部封头5c之间采用焊接连接；所述塞阀阀座5e与底部封头5c之间采用焊接连接。上述实施例中，所述圆锥形密封座5g与阀杆密封法兰9采用螺栓连接，可以通过对螺栓的拧紧程度来控制圆锥形密封座5g与阀杆密封法兰9之间密封填料10的压实程度，从而对该处进行有效密封，但要保证塞阀阀杆13能够实现垂直运动不至于处于卡死状态。上述实施例中，所述熔体转移管15中部设置连接法兰17，便于熔体转移管15的日常维修更换，所述熔体转移管15及连接法兰采17用耐高温的不锈钢材质，在高温熔融金属镁的接触下具有较好的耐腐蚀性，可以避免由于腐蚀而造成的熔体泄露事故。上述实施例中，所述内胆5、塞阀阀杆13、塞阀阀芯14及圆锥形密封座5g采用耐高温的不锈钢材质，在高温熔融金属镁的接触下具有较好的耐腐蚀性，可以避免由于腐蚀而造成的熔体泄露事故。本发明的工作原理如下：在出镁作业前通过对电加热丝进行供电对抬包的内胆进行预热，预热达到指定温度后，将抬包吊装至抬包运输车上进行可靠固定并运至电解槽处进行出镁作业。出镁作业时现将塞阀阀芯进行关闭，通过真空管对内胆内部进行抽真空直至内胆内部负压达到指定负压值，将熔体转移管插入电解槽的熔融金属镁中，同时控制塞阀控制机构打开塞阀阀芯，此时内胆中先前形成的负压会对镁液进行快速抽取，在此过程中真空管应持续提供负压，以保证整个过程的顺利完成。当抬包顶部的液位计显示液位达到指定高度时，关闭塞阀，同时剥离外接于抬包真空管的真空管路。此时将抬包运至下一个工序的设备处进行排出抬包熔融金属镁的作业，只需打开抬包塞阀阀芯即可实现该作业，此时还可以通过对塞阀阀芯的控制来调整抬包内熔体的排出量。当抬包内熔体完全排出后，可直接进行下一轮的出镁作业。采用上述的抬包进行氯化镁电解产生的熔融金属镁进行转移作业，其预热过程是在吊装到抬包输运车或其他设备之前进行预热，不需要占用抬包运输车或其他设备的可用时间，这一过程节约的时间约占传统抬包出镁作业的70%-80%。塞阀阀芯的开断功能够实现熔融金属镁的快速抽取，使得熔体转移管的堵管率较以往减少70-80%，大大的减少了熔体转移管的维修费用。这优点在低大气压力的高原地区则更为明显。表1为本发明提供的抬包与传统抬包的主要指标比较。表1指标单次作业平均时间（分钟）内胆容积（立方米）作业时内胆内部负压值（mpa）传统抬包402-30.02-0.03本发明抬包105-60.04-0.06本发明的高海拔转移熔融金属镁车载抬包装置并不局限于以上具体实施方式所进行的描述，对某些技术特征的惯用技术手段的替换亦在本发明的保护范围之内。当前第1页12