一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法与流程

本发明涉及冶金行业技术领域中的一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法。

背景技术：

目前，有芯中频感应炉是一种将工频50hz交流电转变为中频(300hz以上至1000hz)的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流，将电能转化为热能。有芯中频感应炉广泛用于有色金属的熔炼、锻造加热、热处理调质等。熔炼速度快、节电效果好、烧损少、能耗低。

在现有技术中，一般辐射隧道窑能量利用率是，采用煤制气和油为热源时，硼酐能量利用率在30%-45%；采用天然气或石油液化气为热源时，硼酐能量利用率在40%-55%；采用电加热为热源时，硼酐能量利用率在50%-65%。

现在生产硼酐主要是化合反应、化学分解等化学方法，化合法采用硼与氧反应，生成三氧化二硼（硼酐），化合法生产高纯度硼酐，因成本极高，只适合特殊行业使用，不适合使用大量氧化硼行业使用；大部分生产硼酐采用化学分解方法，以硼酸加热分解为三氧化二硼（硼酐）和水蒸汽制取，采用加热脱水法工艺装备有：辐射窑（隧道窑、回转窑）、加热釜（槽）等。辐射窑热源采用油、煤气生产的硼酐杂质含量高、纯度低，能量利用率很低，污染环境；采用天然气或石油液化气、电热丝加热时，虽然改善了硼酐纯度，但能耗高。使用加热釜（槽）生产硼酐时，生产效率低、脱水不充分、能耗更高。因此，研发一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法一直是国内外同行业急待解决的新课题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法，该发明解决了现有生产硼酐工艺设备复杂，存在脱水不充分、杂质含量高、单位能耗高、生产效率低、污染环境等问题；该发明熔炼速度快、产能高、能耗低、节能环保、无污染，解决了传统工艺技术的缺陷。

本发明的目的是这样实现的：一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法，所述的一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法，其步骤如下：

（1）应用有芯中频感应炉生产硼酐工作时，设置在有芯中频感应炉内的铁芯或金属柱体芯被加热，成为熔化硼酸的热源；

（2）装料：向有芯中频感应炉内装入硼酸，在有芯中频感应炉内投入硼酸至生产高度，给有芯中频感应炉送电生产；

（3）送电生产：当有芯中频感应炉内温度达摄氏400度时，打开出料口封堵物，继续加温；

（4）当有芯中频感应炉内温度达到摄氏450-1000度时，硼酸受热分解，形成熔化的硼酐和水蒸气，流动的硼酐从出料口流出，收集后冷却、破碎、包装入库，水蒸气通过管道排出；

（5）随着在有芯中频感应炉内的料面下降，继续填入硼酸，保持生产设定有芯中频感应炉内料面高度；生产过程中，需要及时人工或机械扎眼和放气；

（6）应用无芯中频感应炉生产硼酐工作时，需要对无芯中频感应炉进行有芯改造；

所述的一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的工作原理是，根据硼酐生产反应原理，应用有芯中频感应炉生产硼酐，由于有芯中频感应炉内设置可产生涡流金属加热体，利用此金属加热体熔化硼酸，使硼酸脱水生产硼酐；对有芯中频感应炉可以利用原有的单芯铁棒或可产生涡流的金属柱体芯，也可以根据需要增加铁芯或可产生涡流的金属柱体芯数量；铁芯或金属柱体芯可以固定也可以升降；有芯中频感应炉工作时，因有芯中频感应炉产生的磁场作用，设置在有芯中频感应炉内的铁芯或金属柱体芯产生涡流被加热，成为熔化硼酸的热源；在有芯中频感应炉炉体底部或接近底部炉体侧面设置出料口，可以实现硼酐生产连续性；在有芯中频感应炉内投入硼酸至料面设定高度，其意义在于，提高有芯中频感应炉生产的热利用率及保证生产速率，当有芯中频感应炉内温度达到摄氏450-1000度时，硼酸受热分解，该温度区间设定，即可有效防止硼酐的挥发，又可提高硼酐生产数量和质量；生产过程中，需要及时人工或机械扎眼和放气，原因在于生产硼酐生产过程中产生大量水蒸汽，防止物料喷溅，甚至局爆伤人；采用本发明生产硼酐，硼酐能量利用率可以达到65-75%，生产硼酐纯度在99%，杂质少，实现降低成本、提高经济效益、清洁生产、保护环境的目的。

本发明的要点在于它的生产方法及工作原理。

一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法与现有技术相比，具有采用有芯中频感应炉生产硼酐，实现用冶金技术设备生产化工产品，生产工艺或设备简单，生产效率高，产品纯度高，没有环境污染，大幅增加能量利用率，加热速度快，节省材料与成本，工作环境优越，工人劳动强度低，耗能低，加热均匀，芯表温差极小，温控精度高等优点，将广泛地应用于化工行业技术领域中。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

参照附图，一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法，所述的一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法，其步骤如下：

（1）应用有芯中频感应炉生产硼酐工作时，设置在有芯中频感应炉内的铁芯或金属柱体芯被加热，成为熔化硼酸的热源；

（2）装料：向有芯中频感应炉内装入硼酸，在有芯中频感应炉内投入硼酸至生产高度，给有芯中频感应炉送电生产；

（3）送电生产：当有芯中频感应炉内温度达摄氏400度时，打开出料口封堵物，继续加温；

（4）当有芯中频感应炉内温度达到摄氏450-1000度时，硼酸受热分解，形成熔化的硼酐和水蒸气，流动的硼酐从出料口流出，收集后冷却、破碎、包装入库，水蒸气通过管道排出；

（5）随着在有芯中频感应炉内的料面下降，继续填入硼酸，保持生产设定有芯中频感应炉内料面高度；生产过程中，需要及时人工或机械扎眼和放气；

（6）应用无芯中频感应炉生产硼酐工作时，需要对无芯中频感应炉进行有芯改造。

所述的一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的工作原理是，根据硼酐生产反应原理，应用有芯中频感应炉生产硼酐，由于有芯中频感应炉内设置可产生涡流金属加热体，利用此金属加热体熔化硼酸，使硼酸脱水生产硼酐；对有芯中频感应炉可以利用原有的单芯铁棒或可产生涡流的金属柱体芯，也可以根据需要增加铁芯或可产生涡流的金属柱体芯数量；铁芯或金属柱体芯可以固定也可以升降；有芯中频感应炉工作时，因有芯中频感应炉产生的磁场作用，设置在有芯中频感应炉内的铁芯或金属柱体芯产生涡流被加热，成为熔化硼酸的热源；在有芯中频感应炉炉体底部或接近底部炉体侧面设置出料口，可以实现硼酐生产连续性；在有芯中频感应炉内投入硼酸至料面设定高度，其意义在于，提高有芯中频感应炉生产的热利用率及保证生产速率，当有芯中频感应炉内温度达到摄氏450-1000度时，硼酸受热分解，该温度区间设定，即可有效防止硼酐的挥发，又可提高硼酐生产数量和质量；生产过程中，需要及时人工或机械扎眼和放气，原因在于生产硼酐生产过程中产生大量水蒸汽，防止物料喷溅，甚至局爆伤人；采用本发明生产硼酐，硼酐能量利用率可以达到65-75%，生产硼酐纯度在99%，杂质少，实现降低成本、提高经济效益、清洁生产、保护环境的目的。

实施例一

所述的一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法，其步骤如下：

（1）应用1吨有芯中频感应炉生产硼酐工作时，设置在有芯中频感应炉内的铁芯或金属柱体芯被加热，成为熔化硼酸的热源；

（2）装料：向有芯中频感应炉内装入硼酸，在有芯中频感应炉内投入硼酸至生产高度，给有芯中频感应炉送电生产；

（3）送电生产：当有芯中频感应炉内温度达摄氏400度时，打开出料口封堵物，继续加温；

（4）当有芯中频感应炉内温度达到摄氏750度时，硼酸受热分解，形成熔化的硼酐和水蒸气，流动的硼酐从出料口流出，收集后冷却、破碎、包装入库，水蒸气通过管道排出；

（5）随着在有芯中频感应炉内的料面下降，继续填入硼酸，保持生产设定有芯中频感应炉内料面高度；生产过程中，需要及时人工或机械扎眼和放气。

实施例二

所述的一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法，其步骤如下：

（1）应用1吨有芯中频感应炉生产硼酐工作时，设置在有芯中频感应炉内的铁芯或金属柱体芯被加热，成为熔化硼酸的热源；

（2）装料：向有芯中频感应炉内装入硼酸，在有芯中频感应炉内投入硼酸至生产高度，给有芯中频感应炉送电生产；

（3）送电生产：当有芯中频感应炉内温度达摄氏400度时，打开出料口封堵物，继续加温；

（4）当有芯中频感应炉内温度达到摄氏850度时，硼酸受热分解，形成熔化的硼酐和水蒸气，流动的硼酐从出料口流出，收集后冷却、破碎、包装入库，水蒸气通过管道排出；

（5）随着在有芯中频感应炉内的料面下降，继续填入硼酸，保持生产设定有芯中频感应炉内料面高度；生产过程中，需要及时人工或机械扎眼和放气。

实施例三

所述的一种采用有芯中频感应炉生产硼酐的方法，其步骤如下：

（1）应用无芯中频感应炉生产硼酐工作时，需要对无芯中频感应炉进行有芯改造。

（2）应用1吨改造后的无芯中频感应炉生产硼酐工作时，设置在改造后的无芯中频感应炉内的铁芯或金属柱体芯被加热，成为熔化硼酸的热源；

（3）装料：向改造后的无芯中频感应炉内装入硼酸，在改造后的无芯中频感应炉内投入硼酸至生产高度，给改造后的无芯中频感应炉送电生产；

（3）送电生产：当改造后的无芯中频感应炉内温度达摄氏400度时，打开出料口封堵物，继续加温；

（4）当改造后的无芯中频感应炉内温度达到摄氏700度时，硼酸受热分解，形成熔化的硼酐和水蒸气，流动的硼酐从出料口流出，收集后冷却、破碎、包装入库，水蒸气通过管道排出；

（5）随着在改造后的无芯中频感应炉内的料面下降，继续填入硼酸，保持生产设定改造后的无芯中频感应炉内料面高度；生产过程中，需要及时人工或机械扎眼和放气。