專利名稱:一種感應加熱連續煉鎂系統及其連續煉鎂工藝的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種感應加熱連續還原煉鎂系統,本發明還涉及應用該 感應加熱連續還原煉鎂系統進行連續煉鎂的工藝。
技術背景鎂的生產方法主要有熱還原法與電解法兩類,目前,世界鎂產量的70%由熱還原法中的"皮江法"生產。然而,現行的"皮江法"煉鎂工 藝存在許多缺陷,主要體現在①采用不可再生的煤或煤氣類的石化能 源、對裝滿球團的還原罐在空氣中直接進行外加熱的加熱方式,不僅使 得熱能的有效利用率低、還原罐壽命短,而且熱量難以快速傳到還原罐 中心使得還原時間長,另外,石化能源的采用,不可避免地導致還原過 程產生大量煙氣;②還原罐的橫臥排列方式以及間隙生產方式,不僅使 得工人勞動強度過大、生產效率低,而且單體設備的產能小。為了克服現行"皮江法"煉鎂工藝存在的缺陷,"內熱法煉鎂生產 工藝及設備(CN1163622C)"和"管式熱法煉鎂生產工藝及其設備 (CN1042841C)"等專利提出了連續煉鎂的裝備或工藝,但它們均采用的 直接能源為煤或煤氣,這不可避免地會使鎂還原過程中產生大量煙氣。 專利"感應加熱還原煉鎂裝置(CN2265379)"提出了一種以電作為直接 能源的感應加熱煉鎂還原裝置,但該專利難避免外加熱方式的缺陷(如 還原罐壽命短,還原時間長等),且不可實施連續化作業。專利"多熱 源-電熱法冶煉鎂裝置及工藝(CN1928134A)"也提出了以交流或直流電 作為能源,以Si/C、 C或金屬材料作為電極產生的輻射熱來進行連續煉 鎂的工藝與裝備,但該專利同樣存在一些缺陷,主要表現在①排布在 爐內的發熱體很容易使爐料出現"架橋"現象,熱渣倉的渣也有可能出 現"架橋"現象;②采用粉料時,結晶鎂中不可避免會有大量粉塵,這 不僅加大鎂精煉工序的負擔,導致鎂的二次損失加大,而且還可能污染 真空系統;③所得到的結晶鎂還需要進行精煉,這不僅造成鎂的二次損 失,而且,還將消耗能源。 發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種低成本、高熱能利用率、便 于自動化操作的連續還原煉鎂的裝置及工藝。為了解決上述技術問題,本發明提供的感應加熱連續煉鎂系統,一 個感應加熱反應室連接有至少一套連續給料裝置,連接有至少二套鎂蒸 汽冷凝成液態鎂的冷凝裝置以及至少一套的連續排渣裝置。爐外殼由鋼板焊接而成,鋼板的材質為A3鋼或45號鋼,鋼外殼的
厚度為10 30mm;所述的爐外殼內襯有保溫耐火層;爐體上設有兩個以 上第一觀察孔。
所述的連續給料裝置包括料倉與螺旋給料機構,料倉為上下結構, 由進料倉與儲料倉構成,所述的進料倉與所述的儲料倉構成之間裝配有 第一閘板閥;所述的進料倉上連有對外抽真空的第一真空閥、帶密封墊 的加料口;所述的儲料倉上連有對外抽真空的第二真空閥以及與螺旋給 料機構相連接的第二閘板閥,所述的儲料倉的外殼上還裝有發熱絲;所 述的螺旋給料機構包括有鋼質外殼以及焊接有給料螺旋片的空心軸;所 述的鋼質外殼與所述的爐外殼無縫焊接在一起,所述的空心軸的上部有 一個起密封作用的蓋板,所述的空心軸裝配在帶冷卻水套的軸瓦與中, 其中軸瓦中有至少四個孔洞,供爐料通過;所述的空心軸的上部裝配有 一可與傳動電機相連的齒輪。
所述的感應加熱室包括感應線圈,感應加熱件,帶孔的隔板,以及 至少一套爐渣冷卻裝置;其中所述的感應線圈為銅管或不銹鋼管,銅管 或不銹鋼管內通冷卻水;當所述的爐渣冷卻裝置多于一套時,所有爐渣 冷卻裝置安裝在一個水平面上,且套與套之間至少相隔間距至少為爐料 最大尺寸的5倍以上;所述的感應加熱件的橫斷面為方形或圓形,材質 為石墨、C/Si或可耐150(TC以上的金屬中的一種或幾種;所述的隔板 由高溫耐火材料搗制而成,且通過耐火材料支撐柱支撐在鋼板上;所述 的隔板與鋼板上均有孔洞,所述孔洞的大小均為爐料中最大顆粒尺寸的 5倍以上;所述的感應加熱件豎排在所述的感應加熱室內,相鄰加熱件 之間的間隔大于爐料中最大顆粒尺寸的10倍;所述的爐渣冷卻裝置里 設計有冷卻水管;所述的爐渣冷卻裝置里還設計有通氣管。
所述鎂蒸汽冷凝成液態鎂的冷凝裝置包括多孔擋板,粉塵沉降室, 第三真空.閥,冷凝室,鉀鈉捕集室,以及第四真空閥;所述的多孔擋板 為具有三維通孔網狀結構的多孔陶瓷或可耐135(TC以上的多孔金屬中
的一種;所述的粉塵沉降室的底部有一排料口,該排料口底部裝配有帶 冷卻水的第一密封底板,粉塵定期從排料口排出;所述的鎂冷凝室包含 有水冷冷凝器,熱電偶,電阻加熱絲,液態鎂導流管,液態鎂受液器, 以及帶冷卻水的第二密封底板,所述的第二密封底板下裝有一可上下升 降的升降裝置;在液態鎂受液器上部裝有第二觀察口;所述的鉀鈉捕集 室底部裝配有帶冷卻的第三密封底板。
所述連續排渣裝置包括有可使爐渣連續推進的螺旋推料機構與渣料 倉,所述的螺旋推料機構與所述的渣料倉之間裝配有第三閘板閥,所述 的渣料倉底部有一出渣口,所述的出渣口上裝有第四閘板閥;所述的渣 料倉上部裝有第五真空閥;所述的渣料倉上部還裝有一第三觀察孔。
應用感應加熱連續煉鎂系統進行連續煉鎂的工藝,該工藝包括的工 序有連續給料,連續反應,連續排渣,以及氣態鎂連續冷凝成液態鎂, 包括以下步驟第一步——關閉第二閘板閥、第三閘板閥以及第四閘板
閥,打開第三真空閥,并從第四真空閥與第五真空閥處開始抽真空,同時打開所有的冷卻水;當爐內真空度達到1 10Pa后,開始給儲料倉的 第一電阻加熱絲、鎂冷凝室的第二電阻加熱絲以及感應加熱室的感應線 圈送電,使儲料倉溫度達到300 500°C、鎂冷凝室的溫度恒定在660 70(TC以及感應加熱室的溫度恒定在1150 130CTC;第二步,打開進料 倉上的加料口以及第一閘板閥,把由煅燒白云石、硅鐵和螢石為原料制 成的球團或混合而成的粉料從加料口加入,當進料倉與儲料倉中爐料裝 滿后,關上第一閘板閥與加料口,從第一真空閥與第二真空閥處開始抽 真空;當儲料倉中真空度達到1 10Pa后,且儲料倉內爐料溫度達到 300 500'C后,打開第二閘板閥,并同時開啟螺旋給料機構使爐料連續 進入加熱室;第三步,當爐料在感應加熱室內停留1.5 5h后,打開第 三閘板閥,并開啟連續排渣裝置,使渣緩慢排入渣料倉;鎂蒸汽連續冷 凝成液態鎂工序包括以下步驟第一步一一當鎂受液器中液態鎂的液面 達到受液器高度的2/3 4/5左右時,關閉第三真空閥與第四真空閥, 并從第四真空閥處通入氬氣,在鎂冷凝室內氣體壓力達到0.01 0. 1Mpa 后,打開第二密封底板,開啟升降裝置使液態鎂移出鎂冷凝室,進行后 續的鑄造或制備合金;第二步_一向鎂冷凝室內裝入一個新的鎂受液 器,并裝好第二密封底板,從第四真空閥處開始抽真空,當鎂冷凝室內 真空度達到1 10Pa后,打開第三真空閥。連續給料工序包括以下步驟當儲料倉中爐料已全部轉入感應加熱室后,先關閉第二閘板閥,打開第一閘板閥,使進料倉中爐料進入儲料 倉進行預熱;然后,關閉第一閘板閥,打開進料倉的進料口,將爐料加 入進料倉中,在封閉進料口后,開啟第一真空閥使進料倉真空度達到l 10Pa;從而實現了感應加熱室中爐料的連續供應。連續排渣工序包括以下步驟第一步一一當渣料倉中渣量達到渣料 倉高度的4/5左右時,停止螺旋推料機構),關閉第三閘板閥,打開第 四閘板閥開始排渣;當渣排完后,關閉第三閘板閥與第四閘板閥,打開 第五真空閥開始抽真空;當渣料倉真空度達到1 10Pa后,打開第三閘 板闊,關閉第五真空閥,并開啟螺旋推料機構。與公知熱法煉鎂設備及熱法煉鎂工藝相比,本發明具有如下優點(1) 采用潔凈能源一一電能為煉鎂工藝供熱,克服了使用石化能 源(煤、煤氣及天然氣等)加熱時產生大量煙塵和廢氣的缺陷;(2) 采用感應加熱,可使熱能利用效率大大提高;(3) 采用連續供料與連續排渣裝置,大大降低了工人勞動強度, 提高了勞動生產率;(4) 不需要用價格昂貴、含Ni與Cr等元素的還原罐,大大節省了生產成本;(4)可通過增加線圈匝數與發熱件數量來提高反應物料的反應溫 度,從而可有效地縮短還原反應時間,提高設備單位時間的產量;
(5) 可通過擴大反應室的容量、增加鎂蒸汽冷凝成液態的冷凝裝置套數來達到大規?;倪B續煉鎂目的;(6) 本發明得到的產品為液態鎂;另外,由于反應室所產生的鎂 蒸汽經過了多孔材料的過濾,并經過了沉降室,從而可保證液態鎂中的 雜質含量較低;(7) 本發明反應室下部所設計的爐渣冷卻裝置,可使爐渣從a型 2Ca0'Si02轉變成P型2Ca0*Si02,從而可保證爐渣的粉化,保證連續排 渣裝置的正常運轉;(8) 本發明設計了爐料或爐渣出現"架橋"現象的處理措施,即 往爐內通入帶一定壓力的氬氣或氫氣來吹散所謂的"橋",從而使生產 過程繼續順利進行。
附圖是感應加熱連續煉鎂系統結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作詳細說明,但決不是用來 限制本發明的范圍。a. 本專利所設計感應加熱連續煉鎂系統如附圖所示,包括一套連 續給料裝置、 一個感應加熱反應室、二套鎂蒸汽冷凝成液態鎂的冷凝裝 置以及一套連續排渣裝置。b. 所述感應加熱連續煉鎂系統的爐外殼100由鋼板焊接而成,鋼 板的材質為A3鋼或45號鋼,鋼外殼的厚度為10 30mm;爐外殼內襯有 保溫耐火層200;爐體上設有兩個以上第一觀察孔201,以便觀察爐內 料面情況及用紅外測溫儀觀察爐內溫度。c. 所述感應加熱連續煉鎂系統中的連續給料裝置包括料倉與螺旋 給料機構400,料倉為上下結構、由進料倉300與儲料倉310構成,進 料倉300與儲料倉310之間裝配有第一閘板閥320。進料倉300上連有 對外抽真空的第一真空閥301、帶密封墊的加料口 302;儲料倉310上 連有對外抽真空的第二真空闊311以及與螺旋給料機構400相連接的第 二閘板閥313,另外,儲料倉310的外殼上還裝有第一電阻發熱絲312。 螺旋給料機構400包括有鋼質外殼401以及焊接有給料螺旋片的空心軸 402;鋼質外殼401與爐外殼100無縫焊接在一起,空心軸402的上部 有一個起密封作用的蓋板405,空心軸402裝配在帶冷卻水套的軸瓦403 與軸瓦406中,其中軸瓦406中有至少四個孔洞,供爐料通過;空心軸 402的上部裝配有一可與傳動電機相連的齒輪404;空心軸402之所以 為空心管道,是為了使氣體可方便地通入爐內,特別是當爐內反應爐料 或爐渣出現"架橋"現象時,可通過該空心軸往爐內通入帶一定壓力的 氣體來打散所架的"橋",使生產過程可繼續順利進行,也可通過該空 心管道通入氣體對爐內進行清掃??招妮S402里所通氣體為氬氣或氫氣 中的一種。 d. 所述感應加熱連續煉鎂系統中的感應加熱室500包括感應線圈 501,感應加熱件502,帶孔的隔板503,以及至少一套爐渣冷卻裝置504。 其中感應線圈501為銅管或不銹鋼管,銅管或不銹鋼管內通冷卻水;當 爐渣冷卻裝置多于一套時,所有爐渣冷卻裝置安裝在一個水平面上,且 套與套之間至少相隔間距至少為爐料最大尺寸的5倍以上。感應加熱件 502的橫斷面為方形或圓形,材質為石墨、C/Si或可耐150(TC以上的金 屬中的一種或幾種;隔板503由高溫耐火材料搗制而成,且通過耐火材 料支撐柱507支撐在鋼板508上;隔板503與鋼板508上均有孔洞,以 便反應渣的下落,所述孔洞的大小均為爐料中最大顆粒尺寸的5倍以上; 感應加熱件502豎排在感應加熱室500內,相鄰加熱件之間的間隔大于 爐料中最大顆粒尺寸的10倍;感應線圈的匝數與排布在爐內的加熱件 數量由感應加熱室的空間尺寸決定,同時還要考慮可使感應加熱室500 內爐料加熱到135(TC以上;爐渣冷卻裝置504里設計有冷卻水管505, 以便通冷卻水來冷卻爐渣,使爐渣從a型2CaO'Si02轉變成P型2CaO* Si02,達到爐渣膨脹、粉化的目的,從而使粉狀爐渣可順利進入連續排 渣裝置;爐渣冷卻裝置504里還設計有通氣管506,當爐渣出現"架橋" 現象時,可通過通氣管向爐內通氣、來吹踏爐渣所架"橋",并使爐渣 順利進入排渣裝置;通氣管506所通氣體為氬氣或氫氣中的一種。e. 所述感應加熱連續煉鎂系統中的鎂蒸汽冷凝成液態鎂的的冷凝 裝置包括多孔擋板601,粉塵沉降室602,第三真空閥603,冷凝室607, 鉀鈉捕集室611,以及第四真空閥610。多孔擋板601為具有三維通孔 網狀結構的多孔陶瓷或可耐1350'C以上的多孔金屬中的一種,其作用是 阻擋反應室500的輻射熱、并過濾反應所生成鎂蒸汽中的粉塵;粉塵沉 降室602的作用是使沒被多孔擋板601擋住的粉塵沉降下來,粉塵沉降 室602的底部有一排料口 615,該排料口底部裝配有帶冷卻水的第一密 封底板616,粉塵定期從排料口 615排出;鎂冷凝室607包含有水冷冷 凝器604,熱電偶605,第二電阻加熱絲606,液態鎂導流管608,液態 鎂受液器609,以及帶冷卻水的第二密封底板614,第二密封底板614 下裝有一可上下升降的升降裝置617;在液態鎂受液器609上部裝有第 二觀察口 613,用來觀察受液器609中液態鎂的液面;鉀鈉捕集室611 底部裝配有帶冷卻的第三密封底板612,以便定期將所捕集的鉀鈉從捕 集室611中取出。f.所述感應加熱連續煉鎂系統中的連續排渣裝置包括有可使爐渣連續推進的螺旋推料機構701與渣料倉705,螺旋推料機構701與渣料 倉705之間裝配有第三閘板閥702,渣料倉705底部有一出渣口 706, 出渣口 706上裝有第四閘板閥707;渣料倉705上部裝有第五真空閥703; 渣料倉705上部還裝有第三觀察孔704,便于觀察渣料倉705中渣的多 少。球團爐料的連續煉鎂工藝 本實施例用的爐料為核桃狀球團,球團外觀尺寸為長軸約26mm、 短軸約20mm、厚度約20mm,感應加熱連續煉鎂工藝包括原料球團的準 備,連續給料,連續反應,連續排渣,以及氣態鎂連續冷凝成液態等步 驟。下面分步驟對本實施例進行說明第一步將煅燒白云石(15 35mm)、含硅量75% (重量)的硅鐵(3 5mm)以及螢石粉(-200目)按重量比80 : 17 : 3進行配料,將配好的 料加到球磨機進行混合磨,混合磨后粉料的粒度應100%小于100目;然 后,用LYQ高壓對輥壓球機將磨好的粉料壓球,成球壓力控制在60 120kg/cm2;壓好的球裝入干燥的球團原料倉。
第二步——關閉第二閘板閥313、第三閘板閥702以及第四閘板閥 707,打開第三真空閥603,并從第四真空閥610與第五真空閥703處開 始抽真空,同時打開所有的冷卻水;當爐內真空度達到1 10Pa后,開 始給儲料倉310的第一電阻加熱絲312、鎂冷凝室607的第二電阻加熱 絲606以及感應加熱室500的感應線圈501送電,使儲料倉310溫度達 到300 500°C、鎂冷凝室607的溫度恒定在660 700°C以及感應加熱 室500的溫度恒定在1150 1300°C。
第三步,打開進料倉300上的加料口 302以及第一閘板閥320,把 球團爐料從加料口 302加入,當進料倉300與儲料倉310中爐料裝滿后, 關上第一閘板閥320與加料口 302,從第一真空閥301與第二真空閥311 處開始抽真空;當儲料倉310中真空度達到1 10Pa后,且儲料倉310 內爐料溫度達到300 50(TC后,打開第二閘板閥313,并同時開啟螺旋 給料機構400使爐料連續進入加熱室500;
第四步,當爐料在感應加熱室500內停留5h后,打開第三閘板閥 702,并開啟連續排渣裝置701,使渣緩慢排入渣料倉705。本實施例中的連續給料工序包括以下步驟當儲料倉310中爐料已 全部轉入感應加熱室500后,先關閉第二閘板閥313,打開第一閘板閥 320,使進料倉300中爐料進入儲料倉310進行預熱;然后,關閉第一 閘板閥320,打開進料倉300的進料口 302,將爐料加入進料倉300中, 在封閉進料口 302后,開啟第一真空閥301使進料倉300真空度達到l 10Pa;從而實現了感應加熱室500中爐料的連續供應。
本實施例中的鎂蒸汽連續冷凝成液態鎂的工序包括以下步驟第一 步—一當鎂受液器609中液態鎂的液面達到受液器高度的2/3 4/5左 右時,關閉第三真空閥603與第四真空閥610,并從第四真空閥610處 通入氬氣,在鎂冷凝室607內氣體壓力達到0.01 0. 1Mpa后,打開第 二密封底板614,開啟升降裝置617使液態鎂移出鎂冷凝室607,進行 后續的鑄造或制備合金;第二步一一向鎂冷凝室607內裝入一個新的鎂 受液器,并裝好第二密封底板614,從第四真空閥610處開始抽真空, 當鎂冷凝室內真空度達到1 10Pa后,打開第三真空閥603。
本實施例中的連續排渣工序包括以下步驟第一步——當渣料倉
705中渣量達到渣料倉高度的4/5左右時,停止螺旋推料機構701,關 閉第三閘板閥702,打開第四閘板閥707開始排渣;當渣排完后,關閉 第三閘板閥702與第四閘板閥707,打開第五真空閥703開始抽真空; 當渣料倉705真空度達到1 10Pa后,打開第三閘板閥702,關閉第五 真空閥703,并開啟螺旋推料機構701。在本實施例實施過程中,如果爐料或爐渣出現"架橋"現象,可往 爐內通入帶一定壓力的氬氣或氫氣來吹散所謂的"橋",使生產過程能 夠繼續順利進行。具體操作步驟為先關閉第三真空閥603,然后往空 心軸402與通氣管506里通入帶一定壓力的氬氣或氫氣,并同時打開第 三閘板閥702與第四閘板閥707。
權利要求
1、一種感應加熱連續煉鎂系統,其特征是一個感應加熱反應室連接有至少一套連續給料裝置,連接有至少二套鎂蒸汽冷凝成液態鎂的冷凝裝置以及至少一套的連續排渣裝置。
2、 根據權利要求1所述的感應加熱連續煉鎂系統,其特征在于爐外殼(100)由鋼板焊接而成,鋼板的材質為A3鋼或45號鋼,鋼外殼的 厚度為10 30rnm;所述的爐外殼(100)內襯有保溫耐火層(200);爐體上 設有兩個以上第一觀察孔(201)。
3、 根據權利要求1所述的感應加熱連續煉鎂系統,其特征在于所 述的連續給料裝置包括料倉與螺旋給料機構(400),料倉為上下結構, 由進料倉(300)與儲料倉(310)構成,所述的進料倉(300)與所述的儲料 倉(310)構成之間裝配有第一閘板閥(320);所述的進料倉(300)上連 有對外抽真空的第一真空閥(301)、帶密封墊的加料口 (302);所述的儲 料倉(310)上連有對外抽真空的第二真空閥(311)以及與螺旋給料機構 (400)相連接的第二閘板閥(313),所述的儲料倉(310)的外殼上還裝有 第一電阻發熱絲(312);所述的螺旋給料機構(400)包括有鋼質外殼(401) 以及焊接有給料螺旋片的空心軸(402);所述的鋼質外殼(401)與所述的 爐外殼(100)無縫焊接在一起,所述的空心軸(402)的上部有一個起密封 作用的蓋板(405),所述的空心軸(402)裝配在帶冷卻水套的軸瓦(403、 406)中,其中軸瓦(406)中有至少四個孔洞,供爐料通過;所述的空心 軸(402)的上部裝配有一可與傳動電機相連的齒輪(404)。
4、 根據權利要求1所述的感應加熱連續煉鎂系統,其特征在于所 述的感應加熱室(500)包括感應線圈(501),感應加熱件(502),帶孔的 隔板(503),以及至少一套爐渣冷卻裝置(504);其中所述的感應線圈 (501)為銅管或不銹鋼管,銅管或不銹鋼管內通冷卻水;當所述的爐渣 冷卻裝置(504)多于一套時,所有爐渣冷卻裝置(504)安裝在一個水平面 上,且套與套之間至少相隔間距至少為爐料最大尺寸的5倍以上;所述 的感應加熱件(502)的橫斷面為方形或圓形,材質為石墨、C/Si或可耐 150(TC以上的金屬中的一種或幾種;所述的隔板(503)由高溫耐火材料 搗制而成,且通過耐火材料支撐柱(507)支撐在鋼板(508)上;所述的隔 板(503)與鋼板(508)上均有孔洞,所述孔洞的大小均為爐料中最大顆粒 尺寸的5倍以上;所述的感應加熱件(502)豎排在所述的感應加熱室(500) 內,相鄰加熱件之間的間隔大于爐料中最大顆粒尺寸的10倍;所述的 爐渣冷卻裝置(504)里設計有冷卻水管(505);所述的爐渣冷卻裝置(504) 里還設計有通氣管(506)。
5、 根據權利要求1所述的感應加熱連續煉鎂系統,其特征在于所 述鎂蒸汽冷凝成液態鎂的冷凝裝置包括多孔擋板(601),粉塵沉降室 (602),第三真空閥(603),冷凝室(607),鉀鈉捕集室(611),以及第四 真空閥(610);所述的多孔擋板(601)為具有三維通孔網狀結構的多孔陶 瓷或可耐135(TC以上的多孔金屬中的一種;所述的粉塵沉降室(602)的 底部有一排料口 (615),該排料口底部裝配有帶冷卻水的第一密封底板 (616),粉塵定期從排料口 (615)排出;所述的鎂冷凝室(607)包含有水 冷冷凝器(604),熱電偶(605),第二電阻加熱絲(606),液態鎂導流管 (608),液態鎂受液器(609),以及帶冷卻水的第二密封底板(614),所 述的第二密封底板(614)下裝有一可上下升降的升降裝置(617);在液態 鎂受液器(609)上部裝有第二觀察口 (613);所述的鉀鈉捕集室(611)底 部裝配有帶冷卻的第三密封底板(612)。
6、 根據權利要求1所述的感應加熱連續煉鎂系統,其特征在于所 述連續排渣裝置包括有可使爐渣連續推進的螺旋推料機構(701)與渣料 倉(705),所述的螺旋推料機構(701)與所述的渣料倉(705)之間裝配有 第三閘板閥(702),所述的渣料倉(705)底部有一出渣口 (706),所述的 出渣口 (706)上裝有第四閘板閥(707);所述的渣料倉(705)上部裝有第 五真空閥(703);所述的渣料倉(705)上部還裝有第三觀察孔(704)。
7、 應用權利要求1所述的感應加熱連續煉鎂系統進行連續煉鎂的工 藝,該工藝包括的工序有連續給料,連續反應,連續排渣,以及氣態鎂連續冷凝成液態鎂,其特征在于包括以下步驟第一步一一關閉第二閘板閥(313)、第三閘板閥(702)以及第四閘板閥(707),打開第三真空 閥(603),并從第四真空閥(610)與第五真空閥(703)處開始抽真空,同 時打開所有的冷卻水;當爐內真空度達到1 10Pa后,開始給儲料倉 (310)的第一電阻加熱絲(312)、鎂冷凝室(607)的第二電阻加熱絲(606) 以及感應加熱室(500)的感應線圈(501)送電,使儲料倉(310)溫度達到 300 50(TC、鎂冷凝室(607)的溫度恒定在660 700°C以及感應加熱室 (500)的溫度恒定在1150 1300°C;第二步,打開進料倉(300)上的加料 口 (302)以及第一閘板閥(320),把由煅燒白云石、硅鐵和螢石為原料制 成的球團或混合而成的粉料從加料口 (302)加入,當進料倉(300)與儲料 倉(310)中爐料裝滿后,關上第一閘板閥(320)與加料口 (302),從第一 真空閥(301)與第二真空閥(311)處開始抽真空;當儲料倉(310)中真空 度達到l 10Pa后,且儲料倉(310)內爐料溫度達到300 50(TC后,打 開第二閘板閥(313),并同時開啟螺旋給料機構(400)使爐料連續進入加 熱室(500);第三步,當爐料在感應加熱室(500)內停留1.5 5h后,打 開第三閘板閥(702),并開啟連續排渣裝置(701),使渣緩慢排入渣料倉 (705);鎂蒸汽連續冷凝成液態鎂工序包括以下步驟第一步——當鎂 受液器(609)中液態鎂的液面達到受液器高度的2/3 4/5左右時,關閉 第三真空閥(603)與第四真空閥(610),并從第四真空閥(610)處通入氬 氣,在鎂冷凝室(607)內氣體壓力達到0. 01 0. 1Mpa后,打開第二,封 底板(614),開啟升降裝置(617)使液態鎂移出鎂冷凝室(607),進行后續的鑄造或制備合金;第二步一_向鎂冷凝室(607)內裝入一個新的鎂 受液器,并裝好第二密封底板(614),從第四真空閥(610)處開始抽真空, 當鎂冷凝室內真空度達到1 10Pa后,打開第三真空閥(603)。
8、 根據權利要求7所述的感應加熱連續煉鎂工藝,其特征在于連續 給料工序包括以下步驟當儲料倉(310)中爐料已全部轉入感應加熱室 (500)后,先關閉第二閘板閥(313),打開第一閘板閥(320),使進料倉 (300)中爐料進入儲料倉(310)進行預熱;然后,關閉第一閘板閥(320), 打開進料倉(300)的進料口 (302),將爐料加入進料倉(300)中,在封閉 進料口(302)后,開啟第一真空閥(301)使進料倉(300)真空度達到l 10Pa;從而實現了感應加熱室(500)中爐料的連續供應。
9、 根據權利要求7所述的一種感應加熱連續煉鎂工藝,其特征在于 連續排渣工序包括以下步驟第一步——當渣料倉(705)中渣量達到渣 料倉高度的4/5左右時,停止螺旋推料機構(701),關閉第三閘板閥 (702),打開第四閘板閥(707)開始排渣;當渣排完后,關閉第三閘板閥 (702)與第四閘板閥(707),打開第五真空閥(703)開始抽真空;當渣料 倉(705)真空度達到1 10Pa后,打開第三閘板閥(702),關閉第五真空 閥(703),并開啟螺旋推料機構(701)。
全文摘要
本發明公開了一套感應加熱連續煉鎂系統及連續煉鎂工藝。所述系統包括連續給料裝置、感應加熱反應室、鎂蒸汽冷凝裝置以及連續排渣裝置;其中,給料裝置由料倉以及螺旋給料機構組成,反應室由感應加熱線圈、發熱件、帶孔的隔板以及爐渣冷卻裝置組成,冷凝裝置由具有網眼結構的擋板、粉塵沉降室、鎂蒸汽冷凝室組成,連續排渣裝置包括螺旋推渣機構以及渣倉。連續煉鎂工藝包括反應爐料向反應室的連續推入、鎂蒸汽的連續冷凝以及液態鎂的出爐等工序,同時包括反應爐渣連續進入渣倉以及出渣等步驟。本發明的熱能利用率高,且可低成本實現金屬鎂的連續生產。
文檔編號C22B26/00GK101157989SQ200710035929
公開日2008年4月9日 申請日期2007年10月18日 優先權日2007年10月18日
發明者丁鳳其, 伍上元, 周向陽, 徐日瑤, 劼 李 申請人:中南大學