專利名稱：金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬冶煉中還原金屬的收集方法及裝置，特別是 涉及一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法及裝置。
背景技術(shù)：
在金屬真空還原法冶煉生產(chǎn)中，需要將經(jīng)過配料壓制工序生產(chǎn)出 來的還原物料送入還原罐中進(jìn)行髙溫還原反應(yīng)，經(jīng)過高溫還原反應(yīng)產(chǎn) 生的金屬蒸汽，有兩種收集方法。 一種是固態(tài)金屬收集法，這種方法 收集的金屬是固態(tài)金屬，在還原罐的結(jié)晶器上設(shè)置冷卻裝置，經(jīng)高溫 還原反應(yīng)產(chǎn)生的金屬蒸汽，在還原罐的結(jié)晶器上冷凝，凝結(jié)成固態(tài)金 屬，這種固態(tài)金屬收集法，具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡便的特點(diǎn)，但耗能 較大、單罐產(chǎn)量不高、固態(tài)金屬氧化物含量較高、金屬精煉和制作合 金時(shí)需要二次熔化，金屬耗損大。還有一種是液態(tài)金屬收集法，這種 方法通常是在連續(xù)或半連續(xù)電熱法法上采用，在金屬蒸汽流出的管道 內(nèi)設(shè)置冷卻段，使其溫度正好達(dá)到金屬的液化溫度，并用適當(dāng)?shù)难b置 將液態(tài)的金屬取走。這種方法的金屬真空冶煉一般采用還原釜，原料 裝料量往往較大，可以做成連續(xù)進(jìn)料和出料的生產(chǎn)方式，產(chǎn)量大，但 這種方法技術(shù)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作和生產(chǎn)成本高?，F(xiàn)在的真空冶煉還原 罐大都采用水平放置。 一般來說，水平放置的還原罐進(jìn)、出料采用同 一個(gè)開口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法及 裝置。以低成本的裝置實(shí)現(xiàn)收集液態(tài)金屬的目的，在提高產(chǎn)量的同時(shí) 還可以降低金屬中氧化物或雜質(zhì)的含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗， 降低工人生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，減少生產(chǎn)成本。收集的液態(tài)金屬在金屬精煉 或制作合金時(shí)不需要二次熔化，還可以降低金屬的損耗。
本發(fā)明的技術(shù)方案金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，其特征在 于還原罐中高溫還原反應(yīng)后產(chǎn)生的金屬蒸汽，由連接在一個(gè)或一個(gè)
以上還原罐頂蓋上的金屬蒸汽真空管道導(dǎo)入液態(tài)金屬收集器，控制液 態(tài)金屬收集器的溫度使金屬蒸汽由氣態(tài)金屬變成液態(tài)金屬，液態(tài)金屬 經(jīng)由設(shè)在液態(tài)金屬收集器與液態(tài)金屬收集箱之間的連接軟管被液態(tài)金 屬收集箱收集。
上述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法中，所述的液態(tài)金屬收集
器和液態(tài)金屬收集箱內(nèi)部溫度控制在650-700'C 。
金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法用的收集裝置，該裝置包括一個(gè) 或一個(gè)以上的還原罐頂蓋l，每個(gè)還原罐頂蓋1上部設(shè)有裝料口2;還 原罐頂蓋1下部經(jīng)短管3與垂直設(shè)在還原罐頂蓋1一側(cè)的金屬蒸汽真 空管道4連接，金屬蒸汽真空管道4上方經(jīng)預(yù)抽真空氣管閥門19與預(yù) 抽真空氣管20連接，下方與液態(tài)金屬收集器5連接；液態(tài)金屬收集器 5的另一端與固態(tài)金屬收集器7連接；并經(jīng)軟管10與液態(tài)金屬收集箱 12連接，固態(tài)金屬收集器7的另一端經(jīng)氣管13連接真空氣管閥門15 和壓縮氣管閥門17,真空氣管閥門15和壓縮氣管閥門17分別連接真 空氣管16和壓縮氣管18。
上述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，液態(tài)金屬收集器5與固 態(tài)金屬收集器7的連接處設(shè)有過渡圓弧6，液態(tài)金屬收集箱12經(jīng)連接 軟管10連接在過渡圓弧6上。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，金屬蒸汽真空管道4 上設(shè)有用于支撐還原罐的固定筋板14。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，固態(tài)金屬收集器7呈 3 10°傾斜設(shè)置，其連接氣管13的一端高于另一端。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，固態(tài)金屬收集器7外 部設(shè)有水冷裝置。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，在液態(tài)金屬收集器5 與液態(tài)金屬收集箱12之間的連接軟管10上設(shè)有金屬快換接頭9，液態(tài) 金屬收集箱12上設(shè)有液態(tài)金屬收集閥門11。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，圓弧形過渡6的下方 設(shè)有支撐桿8。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以低成本的裝置實(shí)現(xiàn)收集液態(tài)金屬的目 的，在提高產(chǎn)量的同時(shí)還可以降低金屬中氧化物或雜質(zhì)的含量，提高 產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，降低工人生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，減少生產(chǎn)成本。收集 的液態(tài)金屬在金屬精煉或制作合金時(shí)不需要二次熔化，因此降低了金 屬的損耗。由于本發(fā)明采用多個(gè)還原罐在還原爐中同時(shí)進(jìn)行還原反應(yīng)， 同時(shí)收集液態(tài)金屬可提高熱的利用率，使窯體內(nèi)的熱利用率提高2倍以 上。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中熱能浪費(fèi)大，燃料消耗多，金屬產(chǎn)出率 低的問題。


附圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本發(fā)明的正面視圖 附圖3是本發(fā)明的側(cè)向視圖； 附圖中的符號(hào)標(biāo)記為
1-還原罐頂蓋，2-裝料口， 3-短管，4-金屬蒸汽真空管道，5-液 態(tài)金屬收集器，6-圓弧形過渡，7-固態(tài)金屬收集器，8-支撐桿，9-快 換接頭，10-軟管，11-液態(tài)金屬收集閥門，12-液態(tài)金屬收集箱，13-氣管，14-固定筋板，15-真空氣管閥門，16-真空氣管，17-壓縮氣管 閥門，18-壓縮氣管，19-預(yù)抽真空氣管閥門，20-預(yù)抽真空氣管，21-還原爐，22-還原罐，23-排渣端。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例。金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，如圖l、圖2、圖3所示， 其特點(diǎn)是本發(fā)明采用煤氣等燃料在還原爐中對還原罐加熱。金屬真 空還原罐呈多排多行的間隔排列。每個(gè)還原罐的裝料口2設(shè)置在還原爐 21外的還原罐頂蓋1的上面部分，裝料口2的截面近似半圓形，幾乎占 據(jù)還原罐頂蓋l的上半部分；每個(gè)還原罐頂蓋1的下面部分有一根短管3 與還原罐側(cè)面豎直的金屬蒸汽真空管道4連通，金屬蒸汽真空管道4向 下延伸與較粗的液態(tài)金屬收集器5連接，向上通過預(yù)抽真空氣管20與真
空系統(tǒng)連接；在液態(tài)金屬收集器5的下部與側(cè)向的固態(tài)金屬收集器7連 通。在超過最上面一排還原罐頂部的位置的真空氣管16上設(shè)有真空氣
管閥門15，在真空氣管16的側(cè)面、真空氣管閥門15的下面設(shè)有壓縮氣 管18,壓縮氣管18上設(shè)有壓縮氣管閥門17。液態(tài)金屬收集器5向下通過 變徑細(xì)管、及連接軟管10與液態(tài)金屬收集箱12連通。金屬蒸汽真空管 道4也可以采用向上走管，在還原爐21的上部收集液態(tài)金屬。
還原罐固定在還原爐21兩側(cè)的墻體上，還原罐傾斜放置，上端是 進(jìn)料端，下端是排渣端23，兩端均設(shè)有真空密閉罩。還原罐內(nèi)產(chǎn)生的 金屬蒸汽通過金屬蒸汽真空管道4流向液態(tài)金屬收集器5，通過控制液 態(tài)金屬收集器5的溫度使金屬蒸汽液化、并流向液態(tài)金屬收集箱12。金 屬蒸汽真空管道4與同列的每個(gè)還原罐在還原罐頂蓋l的下面部分通過 短管3連通。金屬蒸汽真空管道4的上方連接有真空預(yù)抽系統(tǒng)。液態(tài)金 屬收集器5位于金屬蒸汽真空管道4與最下面一個(gè)還原罐連接部位的下 面，而且其直徑比上方的金屬蒸汽真空管道4要粗。液態(tài)金屬收集器5 內(nèi)部設(shè)有隔板(未繪出)，可以降低金屬蒸汽流速，增加金屬蒸汽液 化的機(jī)率，液態(tài)金屬收集器5的最下面通過圓弧形過渡6變得比較細(xì)， 并通過軟管10與液態(tài)金屬收集箱12連接，連接部分設(shè)有快換接頭9，可 由此斷開液態(tài)金屬收集器5與液態(tài)金屬收集箱12的連接，以便更換液態(tài) 金屬收集箱12。液態(tài)金屬收集箱12上設(shè)有液態(tài)金屬收集閥門11與軟管 IO連接，在冶煉結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉此閥門，再斷開與液態(tài)金屬收集器5 的連接。液態(tài)金屬收集器5的圓弧形過渡6從側(cè)面與固態(tài)金屬收集器7 連通，固態(tài)金屬收集器7的抽氣端略微上揚(yáng)3-10° ，使連接部分產(chǎn)生的 少量液態(tài)金屬流向液態(tài)金屬收集箱12。圓弧形過渡6的下部設(shè)有支撐桿 8，同時(shí)每列至少有一個(gè)還原罐頂蓋1上的短管3與相鄰還原罐的金屬蒸 汽真空管道4用 一塊橫向的固定板筋14進(jìn)行固定，以加強(qiáng)支撐和平衡。 液態(tài)金屬收集器5和液態(tài)金屬收集箱12溫度控制在650-700'C之間。固 態(tài)金屬收集器7內(nèi)部設(shè)有固態(tài)金屬收集器(未繪出)，固態(tài)金屬收集器 7的外部設(shè)有水冷裝置。固態(tài)金屬收集器7的抽氣端、靠近密封蓋的一 端通過一根氣管13引向還原爐21的上方，并在還原罐的頂部分別連接
真空氣管16和壓縮氣管18,真空氣管16和壓縮氣管18通過閥門與真空 系統(tǒng)和壓縮系統(tǒng)連接。壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)置用于在金屬冶煉還原反應(yīng) 完成后，關(guān)閉真空抽氣，打開還原罐底蓋，打開壓縮氣體閥門，通過 壓縮氣體的壓力將爐渣排出還原罐。
權(quán)利要求
1、金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，其特征在于還原罐中高溫還原反應(yīng)后產(chǎn)生的金屬蒸汽，由連接在一個(gè)或一個(gè)以上還原罐頂蓋上的金屬蒸汽真空管道導(dǎo)入液態(tài)金屬收集器，控制液態(tài)金屬收集器的溫度使金屬蒸汽由氣態(tài)金屬變成液態(tài)金屬，液態(tài)金屬經(jīng)由設(shè)在液態(tài)金屬收集器與液態(tài)金屬收集箱之間的連接軟管被液態(tài)金屬收集箱收集。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，其特 征在于所述的液態(tài)金屬收集器和液態(tài)金屬收集箱內(nèi)部溫度控制在 650-700。C 。
3、 金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法用的收集裝置，其特征在于 該裝置包括一個(gè)或一個(gè)以上的還原罐頂蓋(1)，每個(gè)還原罐頂蓋(1) 上部設(shè)有裝料口 (2);還原罐頂蓋(1)下部經(jīng)短管(3)與垂直設(shè)在 還原罐頂蓋(1) 一側(cè)的金屬蒸汽真空管道(4)連接，金屬蒸汽真空 管道(4)上方經(jīng)預(yù)抽真空氣管閥門(19)與預(yù)抽真空氣管(20)連接， 下方與液態(tài)金屬收集器(5)連接；液態(tài)金屬收集器(5)的另一端與 固態(tài)金屬收集器(7)連接；并經(jīng)軟管(10)與液態(tài)金屬收集箱(12) 連接，固態(tài)金屬收集器(7)的另一端經(jīng)氣管(13)連接真空氣管閥門(15)和壓縮氣管閥門(17)，真空氣管閥門(15)和壓縮氣管閥門(17) 分別連接真空氣管(16)和壓縮氣管(18)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于液態(tài)金屬收集器(5)與固態(tài)金屬收集器(7)的連接處設(shè)有 過渡圓弧(6)，液態(tài)金屬收集箱(12)經(jīng)連接軟管(10)連接在過渡 圓弧(6)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于金屬蒸汽真空管道(4)上設(shè)有用于支撐還原罐的固定筋板(14)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于固態(tài)金屬收集器(7)呈3 10°傾斜設(shè)置，其連接氣管(13)的一端高于另一端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于固態(tài)金屬收集器(7)外部設(shè)有水冷裝置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于在液態(tài)金屬收集器(5)與液態(tài)金屬收集箱(12)之間的連接 軟管(10)上設(shè)有金屬快換接頭(9)，液態(tài)金屬收集箱(12)上設(shè)有 液態(tài)金屬收集閥門(11)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特 征在于圓弧形過渡(6)的下方設(shè)有支撐桿(8)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，還原罐中高溫還原反應(yīng)后產(chǎn)生的金屬蒸汽，由連接在一個(gè)或一個(gè)以上還原罐頂蓋上的金屬蒸汽真空管道導(dǎo)入液態(tài)金屬收集器，控制液態(tài)金屬收集器的溫度使金屬蒸汽由氣態(tài)金屬變成液態(tài)金屬，液態(tài)金屬經(jīng)由設(shè)在液態(tài)金屬收集器與液態(tài)金屬收集箱之間的連接軟管被液態(tài)金屬收集箱收集。本發(fā)明以低成本的裝置實(shí)現(xiàn)收集液態(tài)金屬的目的，在提高產(chǎn)量的同時(shí)還可以降低金屬中氧化物或雜質(zhì)的含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，降低工人生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，減少生產(chǎn)成本。收集的液態(tài)金屬在金屬精煉或制作合金時(shí)不需要二次熔化，還可以降低金屬的損耗。
文檔編號(hào)C22B5/16GK101182599SQ20061005127
公開日2008年5月21日 申請日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者唐曉風(fēng), 張繼強(qiáng), 黃貴明 申請人:貴州世紀(jì)天元礦業(yè)有限公司