本实用新型属于金属镁生产装置领域，具体为金属粗镁半连续方法制取高纯镁的生产装置。
背景技术：
金属镁由于密度小、活性强、比强度大，具有良好的抗电磁波的屏蔽作用。在航空、航天、3C产品、有色金属冶炼、钢铁脱硫脱氧、有机合成、船舶、地下海水中管道、电缆生产中具有广泛的市场。但金属镁元素又有一个致命的缺陷，即它的易腐蚀性，造成其抗腐蚀性差的主要原因是纯镁耐腐蚀性较强。但其中混有铁、铜、镍和部分低沸点等杂质时，其耐腐蚀性能大大降低，降低镁中铁、铜、镍等元素是提高其防腐蚀能力的有效方法。镁中杂质的存在主要由原料、辅助材料、生产工艺、生产装备等诸多因素造成。
通过蒸馏方法，除去镁中高于镁沸点的高沸点杂质和低于镁沸点的低沸点杂质，把镁的纯度提高，通过这样的方法，选择合理科学的蒸馏设备是提高镁纯度的有效方法。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种新型的高纯镁半连续蒸馏生产装置，把两种蒸馏设备连接在一起，依次除去镁中高沸点和低沸点杂质，采用真空半连续蒸馏。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：
一种高纯镁半连续蒸馏生产装置，包括蒸馏加热炉，所述蒸馏加热炉中间通过中间隔墙分为前加热室和后加热室。
所述前加热室内安装蓄热式烧嘴、粗馏塔、高沸点杂质出口液封及中间锅，所述中间锅内粗镁液通过镁液吸入管进入粗馏塔上部，所述粗馏塔底部出口与高沸点杂质出口液封进口连接，所述高沸点杂质出口液封出口穿出前加热室作为粗镁高沸点杂质出口。
所述后加热室内安装蓄热式烧嘴、精馏塔及高纯镁出口液封，所述精馏塔内顶部设有低沸点元素冷凝器、且位于蒸馏加热炉外，所述粗馏塔顶部通过镁及低沸点金属气体输送管与精馏塔上部连通，所述精馏塔顶部连接抽真空管，所述精馏塔底部出口与高纯镁出口液封进口连接，所述高纯镁出口液封出口穿出后加热室作为高纯镁液出口。
工作时，通过前加热室内的蓄热烧嘴，控制前加热室内温度在高沸点杂质的沸点以下、镁及低沸点杂质的沸点以上，先在粗蒸馏塔中蒸馏出镁和低沸点元素（气态），除去镁中高沸点的硅、铁、锰、铜、镍及镁的碳化物、氮化物和氧化物等杂质（液态），通过高沸点杂质出口液封排出。通过后加热室内的蓄热烧嘴，控制低温室内温度在镁的沸点以下、低沸点杂质的沸点以上，然后再将这种含有镁和低沸点杂质K、Na、Zn等杂质的镁的混合物（气态）通过镁及低沸点金属气体输送管进入低沸点蒸馏塔（精馏塔）中除去除镁以外的Zn、K、Na等低沸点杂质（气态），收集于低沸点元素冷凝器中，而使镁的纯度提高，高纯镁（液态）由高纯镁出口液封排出。
本实用新型设计合理，该生产装置采用把粗镁中除去高沸点铁、铜、锰、硅及镁中氧化物、碳化物、氮化物等高沸点杂质的粗馏过程与粗镁中除去低沸点锌、钾、钠元素的粗馏过程连接起来，把两个蒸馏塔连接起来，进行半连续蒸馏操作，达到粗镁中高沸点和低沸点杂质在同一过程和同一装置中进行，使其达到高效、节能、产品质量稳定等目的。这种半连续蒸馏方法与传统的高沸点、低沸点杂质分开蒸馏，间歇加料等老工艺相比，能耗降低、设备简单、操作简便、工艺更加合理、生产效率显著提高，成本明显降低、市场竞争力更大。
附图说明
图1表示本实用新型的结构示意图。
图中：1-蓄热式烧嘴，2-中间锅，3-镁液吸入管，4-高沸点杂质出口液封（装置），5-耐火保温层，6-蒸馏加热炉，7-热电偶套管Ⅰ，8-粗馏塔（高沸点元素清除塔），9-镁及低沸点金属蒸汽管，10-低沸点元素结晶器，11-精馏塔（低沸点元素清除塔），12-抽真空管，13-高纯镁出口液封（装置），14-热电偶套管Ⅱ，15-粗镁高沸点杂质出口，16-高纯镁液出口，17-中间隔墙，18-观察窗，19-前加热室，20-后加热室，21-高纯镁锭模，22-高杂质镁锭模，23-煤气辅助加热管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
一种高纯镁半连续蒸馏生产装置，如图1所示，包括蒸馏加热炉6，蒸馏加热炉6中间通过中间隔墙17分为前加热室19和后加热室20。
如图1所示，前加热室19内安装蓄热式烧嘴1、粗馏塔8、高沸点杂质出口液封4及中间锅2，中间锅2内粗镁液通过镁液吸入管3进入粗馏塔8上部，粗馏塔8底部出口与高沸点杂质出口液封4进口连接，高沸点杂质出口液封4出口穿出前加热室19作为粗镁高沸点杂质出口15。前加热室19外还可以设有熔化锅，用于熔化粗镁及回收废镁制品。
如图1所示，后加热室20内安装蓄热式烧嘴1、精馏塔11及高纯镁出口液封13，精馏塔11内顶部设有低沸点元素冷凝器10、且位于蒸馏室外，粗馏塔8顶部通过镁及低沸点金属气体输送管9与精馏塔11上部连通，精馏塔11顶部（镁及低沸点元素冷凝结晶器上）连接抽真空管12，精馏塔11底部出口与高纯镁出口液封13进口连接，高纯镁出口液封13出口穿出后加热室20作为高纯镁液出口16。
如图1所示，粗馏塔8顶部设有热电偶套管Ⅰ7，精馏塔11上部设有热电偶套管Ⅱ14，热电偶套管Ⅰ7和热电偶套管Ⅱ14均穿出蒸馏室。热电偶套管Ⅰ7距离粗馏塔8顶部400mm，热电偶套管Ⅱ14距离精馏塔11顶部（变径处上方）250mm。
如图1所示，在前加热室19和后加热室20分别加装一根煤气辅助加热管23进行粗馏塔和精馏塔温度调节手段。在前加热室19和后加热室20各设直径Φ50mm的观察孔1个，用于加热室室内温度直观观察。
具体实施时，为了达到其高效、节能、操作方便、质量合格稳定，整套装置采用镍铬合金钢，制造装置分为以下几个部分：
1、熔化锅：专门用作熔化粗镁，设在前加热室外部。
2、中间锅：用于粗镁液澄清和真空密封。
3、中间锅与粗馏塔之间通过一根耐热不锈钢管连通，Cr25Ni20不锈钢管插入中间锅深度400-500mm，用作镁液输送。距粗馏塔顶部400mm处测温套管插入粗馏塔中150mm处。在真空条件下，粗镁液由中间锅中插入的不锈耐热钢管被吸入粗馏塔中。
4、高沸点粗馏塔：用于粗镁中高于镁沸点的铁、硅、镍、铜、锰及镁的氧化物、碳化物、氮化物等杂质的清除。
5、低沸点精馏塔：用于粗镁中低沸点的锌、钾、钠等低沸点元素的分离，由于实际生产中镁中低沸点元素总量比较少，工艺中采用间歇式通过冷凝法冷凝收集固体产物。整个过程不能连续进行，只有当低沸点金属在冷凝器中容量达到规定极限时方可取出，因而整个工艺不能连续进行。
6、在高沸点蒸馏塔下部设有多级U型管连接起来，具有金属镁液的液封能力和粗镁中高沸点杂质的排出作用，U型管总高度由蒸馏塔内真空度确定。
7、在低沸点精馏塔上部连接带有水冷却冷凝器的低沸点杂质锌、钾、钠收集器和真空抽出管。塔下部设有多级U型管连接起来，用作高纯金属镁液液封和最终高纯镁液体产品流出口。
8、在粗馏塔距塔顶400mm处设有镍铬—镍硅热电偶插入高沸点粗馏塔中热电偶套管，在精馏塔距变径处250mm处设有镍铬-镍硅热电偶括入精馏塔温度计套管中，分别控制粗馏塔和精馏塔蒸馏温度。
9、粗馏塔、精馏塔、镁液液封U管等设备采用镍铬不锈钢制造，蒸馏加热炉外设有耐火保温层，即耐火层外用岩棉保温层保温。为了提高生产效率，粗馏塔与精馏塔温度调节采用从加热室外插入的煤气辅助加热管进行调节煤气的供给量调节。在前加热室和后加热室分别增设一根耐热不锈钢煤气辅助加热管，采用阀门进行调节，不锈钢管采用Cr25Ni20不锈耐热管制作，管径为Φ38×4。
10、半连续蒸馏设备加热采用天然气，或煤层气、发生炉煤气、焦炉煤气等气体燃料作能源进行加热。熔化锅、中间锅、粗馏塔、精馏塔、各排出管均采用燃气进行加热，烟气通过外部包有保温层的烟气换热的蓄热式燃烧系统进行循环燃烧。
应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本实用新型的保护范围。