一種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于有色冶金行業(yè)的金屬鎂冶煉領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用聚集太陽光或激光加熱實(shí)現(xiàn)半連續(xù)煉鎂工藝的還原裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂的生產(chǎn)方法主要有熱還原法與電解法兩類，目前，世界鎂產(chǎn)量的80%由熱還原法中的“皮江法”生產(chǎn)。然而，現(xiàn)行的“皮江法”煉鎂工藝存在許多缺陷，主要體現(xiàn)在:(I)反應(yīng)速率慢，典型的工藝過程中還原反應(yīng)周期長達(dá)10-12小時(shí)，效率低下；(2)采用火焰外部加熱，熱量由反應(yīng)器外部逐漸傳導(dǎo)到內(nèi)部，周期長，熱能損失大，熱能利用率低，專業(yè)分析認(rèn)為典型工藝的熱能利用率只有20%左右；(3)橫罐一般采用含有鎳、鉻的昂貴的耐熱鋼，消耗很快，成本高；(4)排放含有二氧化硫等有害氣體的煙塵，嚴(yán)重污染環(huán)境，勞動環(huán)境惡劣，對周圍生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響大。
[0003]如CN1952191A、CN 201942729U、CN 101307389A等專利技術(shù)，針對皮江法煉鎂工藝的上述不足提出了改進(jìn)的方法，主要是變火焰加熱為清潔能源的電能加熱，具體熱源有電阻片加熱、爐料電阻加熱、感應(yīng)加熱等，再一個(gè)改進(jìn)就是變外部加熱為內(nèi)部加熱，雖然使用清潔的二次能源電能和改進(jìn)熱量傳遞方式，但生產(chǎn)成本較高。
[0004]專利申請?zhí)?201420732274.5，公開了一種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置，利用無污染的一次能源聚集的太陽光或激光經(jīng)過透鏡直接照射到反應(yīng)物的表面，實(shí)現(xiàn)冶煉高純金屬鎂的目的，在使用過程中太陽光或激光穿過透鏡照射在球團(tuán)上，雖然有保護(hù)氣體保護(hù)透鏡，但是由于煉鎂過程中溫度過高，造成透鏡使用壽命極低，而且在太陽光或激光照射過程中造成反應(yīng)器溫度過高，影響了鎂的收集效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置，提高透鏡使用壽命，提高鎂的收集效果。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置，包括反應(yīng)裝置、金屬鎂收集器、排渣裝置、送料裝置及凈化真空裝置;反應(yīng)裝置與金屬鎂收集器連接，反應(yīng)裝置底部與排渣裝置連接，金屬鎂收集器與凈化裝置連接，反應(yīng)裝置包括密閉外殼，密閉外殼的內(nèi)部設(shè)有載物臺，載物臺上設(shè)有反應(yīng)器，送料裝置為反應(yīng)器送料，還包括循環(huán)水冷機(jī)、反應(yīng)器進(jìn)水口、反應(yīng)器出水口，與載物臺正對的密閉外殼的頂部設(shè)有入光裝置，所述的入光裝置包括聚光鏡、透光鏡、外壁腔體，外壁腔體上部設(shè)有入光裝置進(jìn)水口，下部設(shè)有入光裝置出水口 ；所述的反應(yīng)器上部設(shè)有反應(yīng)器進(jìn)水口，反應(yīng)器下部設(shè)有反應(yīng)器出水口 ；反應(yīng)器進(jìn)水口、入光裝置進(jìn)水口與循環(huán)水的出水管相連通，反應(yīng)器出水口、入光裝置出水口與循環(huán)水的回水管相連通。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]利用無污染的一次能源聚集的太陽光或激光經(jīng)過透鏡直接照射到反應(yīng)物的表面并提供持續(xù)廉價(jià)熱源，提高了熱量利用效率，采用入光裝置設(shè)置冷卻水保護(hù)層，提高了光透鏡的使用壽命;反應(yīng)器上增加進(jìn)水管和出水管，使反應(yīng)器外部形成冷卻層，提高了鎂的收集效率。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:101-太陽光聚光系統(tǒng)或激光發(fā)生系統(tǒng)102-透光鏡103-刮渣板104-球團(tuán)105-反應(yīng)器106-升降支桿107-載物臺108-真空表109-密閉外殼110-升降裝置111-刮渣板控制裝置112-聚光鏡113-入光裝置進(jìn)水口 114-入光裝置出水口115-反應(yīng)器進(jìn)水口 116-反應(yīng)器出水口 117-循環(huán)水冷機(jī)118-入光裝置201-進(jìn)水口202-可拆式收集器203-氣流擋板204-出水口 205-控制閥206-夾層冷水207-鎂蒸氣導(dǎo)管 301-渣 303-密封箱 305-渣車 401-料倉 403-導(dǎo)料管 501-凈化器503-真空栗504-管道。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本實(shí)用新型的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0013]見圖1，一種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置，包括反應(yīng)裝置、金屬鎂收集器、排渣裝置、送料裝置及凈化真空裝置;反應(yīng)裝置與金屬鎂收集器連接，反應(yīng)裝置底部與排渣裝置連接，金屬鎂收集器與凈化裝置連接，送料裝置為反應(yīng)器105送料。
[0014]反應(yīng)裝置，包括太陽光聚光系統(tǒng)或激光發(fā)生系統(tǒng)101、刮渣板103、反應(yīng)器105、升降支桿106、載物臺107、真空表108、密閉外殼109、升降裝置110、刮渣板控制裝置111、聚光鏡112、循環(huán)水冷機(jī)117、入光裝置118，太陽光聚光系統(tǒng)或激光發(fā)生系統(tǒng)101正下方對應(yīng)的密閉外殼109頂部設(shè)有入光裝置118，入光裝置118內(nèi)部有透光鏡102和聚光鏡112，透光鏡102位于聚光鏡112上方，入光裝置進(jìn)水口 113和入光裝置出水口 114及管路與循環(huán)水冷機(jī)117相連接，能夠使實(shí)現(xiàn)水冷功能防止透光鏡102和聚光鏡112過熱破損，可以進(jìn)行太陽光或激光長時(shí)間照射，太陽光或激光束通過入光裝置118的透光鏡102投射和聚光鏡112聚集進(jìn)入反應(yīng)器105內(nèi)部并照射反應(yīng)物的表面，真空表108安裝在密閉外殼109的上部，主要用于測量密閉容器內(nèi)部的壓力值，刮渣板103由刮渣板控制裝置111實(shí)現(xiàn)前后往復(fù)運(yùn)動自動刮渣，在刮渣板103下方為反應(yīng)器105，反應(yīng)器105是上方開口，底部為固定在載物臺107上面，而且與升降支桿106相配套，升降支桿106通過升降裝置110實(shí)現(xiàn)自動升降功能，通過反應(yīng)器進(jìn)水口 115和反應(yīng)器出水口 116及管路與循環(huán)水冷機(jī)117相連接，實(shí)現(xiàn)了水冷保護(hù)反應(yīng)器105的功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了較長時(shí)間煉鎂。
[0015]其中，透光鏡102的透光率>99.35%，吸收率<0.15%具有透過高能太陽光或激光的功能。聚光鏡112焦距的范圍為50?100mm。
[0016]金屬鎂收集器，包括與反應(yīng)裝置相連的鎂蒸氣導(dǎo)管207、氣流擋板203、可拆式收集器202，可拆式收集器202位于金屬鎂收集器底部，氣流擋板203位于金屬鎂收集器上部，金屬鎂收集器夾層水冷206通過進(jìn)水口 201和出水口 204及閥門控制；
[0017]排渣裝置，包括密封箱303、渣車305，密閉外殼109與密封箱303通過控制閥門連接，密封箱303下方設(shè)置渣車305，渣301通過密封外殼109進(jìn)入密封箱303，打開密封箱303底部的閥門將渣301通過渣車305運(yùn)出；
[0018]送料裝置，包括料倉401、導(dǎo)料管403，導(dǎo)料管403穿過密閉外殼109位于反應(yīng)器105上面，可以實(shí)現(xiàn)螺旋形式給料；
[0019]凈化真空裝置，包括凈化器501、真空栗503，凈化器501與金屬鎂收集器通過管道504相連，并由閥門控制。
[0020]本實(shí)用新型利用無污染的一次能源聚集的太陽光或激光經(jīng)過透鏡直接照射到反應(yīng)物的表面并提供持續(xù)廉價(jià)熱源，提高了熱量利用效率，采用入光裝置設(shè)置冷卻水保護(hù)層，提高了光透鏡的使用壽命;反應(yīng)器上增加進(jìn)水管和出水管，使反應(yīng)器外部形成冷卻層，提高了鎂的收集效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置，包括反應(yīng)裝置、金屬鎂收集器、排渣裝置、送料裝置及凈化真空裝置;反應(yīng)裝置與金屬鎂收集器連接，反應(yīng)裝置底部與排渣裝置連接，金屬鎂收集器與凈化裝置連接，反應(yīng)裝置包括密閉外殼，密閉外殼的內(nèi)部設(shè)有載物臺，載物臺上設(shè)有反應(yīng)器，送料裝置為反應(yīng)器送料，其特征在于，還包括循環(huán)水冷機(jī)、反應(yīng)器進(jìn)水口、反應(yīng)器出水口，與載物臺正對的密閉外殼的頂部設(shè)有入光裝置，所述的入光裝置包括聚光鏡、透光鏡、外壁腔體，外壁腔體上部設(shè)有入光裝置進(jìn)水口，下部設(shè)有入光裝置出水口 ；所述的反應(yīng)器上部設(shè)有反應(yīng)器進(jìn)水口，反應(yīng)器下部設(shè)有反應(yīng)器出水口；反應(yīng)器進(jìn)水口、入光裝置進(jìn)水口與循環(huán)水的出水管相連通，反應(yīng)器出水口、入光裝置出水口與循環(huán)水的回水管相連通。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置，包括循環(huán)水冷機(jī)、反應(yīng)器進(jìn)水口、反應(yīng)器出水口，與載物臺正對的密閉外殼的頂部設(shè)有入光裝置，所述的入光裝置包括聚光鏡、透光鏡、外壁腔體，外壁腔體上部設(shè)有入光裝置進(jìn)水口，下部設(shè)有入光裝置出水口；所述的反應(yīng)器上部設(shè)有反應(yīng)器進(jìn)水口，反應(yīng)器下部設(shè)有反應(yīng)器出水口；反應(yīng)器進(jìn)水口、入光裝置進(jìn)水口與循環(huán)水的出水管相連通，反應(yīng)器出水口、入光裝置出水口與循環(huán)水的回水管相連通。優(yōu)點(diǎn)是：利用一次能源聚集的太陽光或激光提供持續(xù)熱源，提高熱量利用率，采用入光裝置設(shè)置冷卻水保護(hù)層，提高光透鏡的使用壽命；反應(yīng)器上增加進(jìn)水管和出水管，使反應(yīng)器外部形成冷卻層，提高鎂的收集效率。
【IPC分類】C22B26/22
【公開號】CN205275674
【申請?zhí)枴緾N201521048702
【發(fā)明人】李金蓮, 巨東英, 童曉宇, 張偉, 任偉, 王再義, 張立國, 鄧偉, 王亮, 韓子文
【申請人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月16日