專利名稱：真空冶煉還原罐料筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶煉生產(chǎn)設(shè)備，特別是一種皮江法冶煉鎂、鈣、 鍶等金屬時(shí)所用的裝料設(shè)備。
背景技術(shù)：
皮江法是用熱還原法對易揮發(fā)金屬進(jìn)行冶煉的經(jīng)典方法，該方法 用到的主要設(shè)備是試管式真空還原罐，將含有給定金屬元素的礦料和 還原劑的粉末混合壓制成原料球后裝入真空還原罐中加熱，在高溫和 真空狀態(tài)下，原料球內(nèi)的金屬發(fā)生還原反應(yīng)生成金屬蒸汽，金屬蒸汽 在還原罐口凝結(jié)為固態(tài)金屬。
目前使用的還原罐是狹長的圓筒，內(nèi)部操作空間小，冶煉結(jié)束后 要由人工從還原罐中掏出高溫?zé)嵩b卸料非常困難，工人的勞動強(qiáng)
度大，生產(chǎn)效率低下，還容易引發(fā)安全事故。中國專利CN98200282.3 公開了一種立式還原煉鎂裝置，適用于硅熱法冶煉金屬鎂，該裝置包 括窯爐和還原罐，還原罐為立式，還原過程結(jié)束后，需要打開還原罐 底部進(jìn)行清渣，在高溫?zé)釕B(tài)下還原渣易淤積，渣的清理非常困難。申 請?zhí)枮?00620075515.9的中國專利公開的一種還原罐，為了裝卸料 方便在還原罐體內(nèi)設(shè)有料筒，但該裝置存在金屬蒸汽擴(kuò)散慢，反應(yīng)時(shí) 間長的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種真空冶煉還原罐料筒，該裝置可縮短反應(yīng)時(shí)間，具有清淤、裝卸方便的特點(diǎn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種真空冶煉還原罐料筒，料筒筒身 上開有若干孔，料筒上端連接吊鉤，料筒直徑與還原罐直徑比為0. 85:
1，全部孔的總面積與料筒筒身表面積比為0.27 O.3: 1。
制造本發(fā)明所述的料筒是在鋼板上沖壓出若干孔，然后巻制成筒 身，料筒上端面焊接吊鉤，料筒底面為與圓形筒身悍接的鋼板。生 產(chǎn)過程中，將鎂、鈣、鍶等需要還原的料球裝入料筒中，用吊鉤將料 筒吊入還原罐中，按還原生產(chǎn)工序安裝隔熱板、金屬收集器、還原罐 密封蓋板等，然后按工序要求進(jìn)行升溫、抽真空，達(dá)到規(guī)定時(shí)間后， 進(jìn)行破真空，取出還原罐蓋板、金屬收集器、隔熱板等，然后將帶孔 鋼板料筒吊起，將其中的反應(yīng)殘?jiān)沟艏纯蛇M(jìn)行下一爐次的生產(chǎn)。
料筒直徑與還原罐直徑比為0.85: l，經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)證明，該比例是
料筒與還原罐之間形成蒸汽通道并保證還原罐不發(fā)生變形的最佳比
例，小于該比例時(shí)，料筒內(nèi)裝入的料球較少，生產(chǎn)效率低；大于該比 例時(shí)，料筒與還原罐之間形成的蒸汽通道過小會影響反應(yīng)速度，而且 還原罐容易變形開裂破壞還原罐內(nèi)的真空環(huán)境。
全部孔的總面積與料筒表面積比為0.27 0.3: 1，是蒸汽溢出通 道和料筒強(qiáng)度的平衡點(diǎn)，全部孔的總面積與料筒表面積之比小于該比 例時(shí)，金屬蒸汽不能從料筒中完全溢出；該比例過大時(shí)，料筒的強(qiáng)度 會降低，在高溫環(huán)境中容易發(fā)生變形。
做為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，增大料筒的直徑，使料筒制作可以采 用在鋼板上沖孔，再用傳統(tǒng)巻板機(jī)巻制的方法，設(shè)置料筒厚度為0.2-2cm，料筒直徑為15-50cm，單個(gè)孔的面積為l-20cm2。如果料筒 直徑過小就必須購無縫鋼管，成本相對鋼材相差1/3差價(jià)，且蒸汽孔 無法處理，必須氣割或機(jī)床鉆孔處理，存在生產(chǎn)成本高，效率低的缺 點(diǎn)。單個(gè)孔的面積不能過大，否則會降低料筒的強(qiáng)度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明還具有以下特點(diǎn)(1)在帶孔鋼板料筒 可預(yù)裝好所需要的還原料球，進(jìn)出爐通過機(jī)械提吊，快速簡捷。(2) 帶有孔洞的料筒有利于料球在高溫真空還原時(shí)，鎂、鈣、鍶蒸氣的快 速擴(kuò)散，縮短了反應(yīng)時(shí)間。(3)還原反應(yīng)完成后的裝料筒可直接提 吊入倒渣設(shè)備進(jìn)行倒渣，降低勞動強(qiáng)度。(4)料筒可在鋼板上沖孔后 在巻制機(jī)上巻制而成，比起采用無縫鋼管再鉆孔的制作方法，既提高 了效率，又節(jié)約了成本。


圖1是本發(fā)明專利真空冶煉還原罐料筒的主視圖。 圖2是圖1的俯視圖。 圖中，1-料筒筒身；2-吊鉤；3-料筒底面。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l
先選擇直徑為20cm的還原罐，然后在長200cm、寬53. 4cm，壁 厚為0. 6cm的長方形鋼板上,用沖孔機(jī)械有序加工出2989個(gè)面積lcm2 的圓孔，在巻板機(jī)械上將鋼板巻制成直徑為17cm，長為200cm的圓 柱形料筒筒身1，并焊接好筒身。料筒直徑與還原罐直徑之比為0. 85， 料筒筒身1的表面積為10676cm2，全部孔的面積為2989cm2,全部孔的面積與料筒筒身1的表面積之比為0. 28，如圖1、 2所示，吊鉤2與 料筒筒身1焊合連結(jié)。料筒底面3為與圓形筒身焊接的lcm厚的圓形 鋼板，鋼板直徑大小與料筒筒身直徑一致，與料筒筒身1焊合。 實(shí)施例2
在長200cm、寬47. lcm，壁厚為0. 2cm的長方形鋼板上，用沖孔 機(jī)械有序加工出2543個(gè)面積lcn)2的圓孔，然后在巻板機(jī)械上巻制成 直徑為15cm，長為200cm的圓柱形料筒筒身1，并焊接好筒身。料筒 筒身1的表面積為9420cm2,全部孔的面積為2543cm2，全部孔的面積與 料筒筒身1的表面積之比為0. 27，如圖1、 2所示，吊鉤2與料筒筒 身1焊合連結(jié)。料筒底面3為與圓形筒身焊接的0. 2cm厚的圓形鋼板， 鋼板直徑大小與料筒筒身直徑一致，并與料筒筒身1焊合。還原罐的 直徑為17. 6cm，料筒直徑與還原罐直徑之比為0. 85。
實(shí)施例3
在長200cm、寬157cm，壁厚為2cm的長方形鋼板上，用沖孔機(jī) 械有序加工出470個(gè)面積20cm2的圓孔，然后在巻板機(jī)械上巻制成直 徑為50cm,長為200cm的圓柱形料筒筒身1，并焊接好筒身。料筒筒 身1的表面積為31400cm2，全部孔的面積為9420cm2,全部孔的面積與 料筒筒身1的表面積之比為0. 3，如圖1、 2所示，吊鉤2與料筒筒身 1焊合連結(jié)。料筒底面3為與圓形筒身焊接的2cm厚的圓形鋼板，鋼 板直徑大小與料筒筒身1直徑一致，并與料筒筒身1焊合。還原罐的 直徑為58. 8cm，料筒直徑與還原罐直徑之比為0. 85。
實(shí)施例4先選擇直徑為41. 2cm的還原罐，然后在長200cm、寬110cm，壁
厚為1. 5cm的長方形鋼板上，用沖孔機(jī)械有序加工出1275個(gè)面積5cm2
的圓孔，然后在巻板機(jī)械上巻制成直徑為35cm，長為200cm的圓柱
形料筒筒身l，并焊接好筒身。料筒直徑與還原罐直徑之比為0. 85，
料筒筒身1的表面積為21980cm2，全部孔的面積為6374. 2cm2，全部孔
的面積與料筒筒身1的表面積之比為0. 29，如圖1、 2所示，吊鉤2
與料筒筒身1焊合連結(jié)。料筒底面3為與圓形筒身焊接的1. Ocni厚的
圓形鋼板，鋼板直徑大小與料筒筒身1直徑一致，并與料筒筒身1焊 合。
實(shí)施例5
在長200cra、寬110cm,壁厚為1. 8cm的長方形鋼板上，用沖孔 機(jī)械有序加工出615個(gè)面積10cnf的圓孔，然后在巻板機(jī)械上巻制成 直徑為35cm,長為200cm的圓柱形料筒筒身1，并焊接好筒身。料筒 筒身1的表面積為21980cm2，全部孔的面積為6154.4cm 全部孔的面 積與料筒筒身1的表面積之比為0.28，如圖1、2所示，吊鉤2與料 筒筒身l焊合連結(jié)。料筒底面3為與圓形筒身焊接的1.8cm厚的圓形 鋼板，鋼板直徑大小與料筒筒身1直徑一致，并與料筒料筒筒身1焊 合。還原罐的直徑為41. 2cm，料筒直徑與還原罐直徑之比為0.85。
實(shí)施例6
在長200cm、寬125.6cm，壁厚為0. 6cm的長方形鋼板上，用沖 孔機(jī)械有序加工出470個(gè)面積15cm2的圓孔，然后在巻板機(jī)械上巻制 成直徑為40cm，長為200cm的圓柱形料筒筒身1，并焊接好筒身。料筒筒身1的表面積為25120cra2，全部孔的面積為7033, 6cm2，全部孔的 面積與料筒筒身1的表面積之比為0. 28,如圖1、 2所示，吊鉤2與 料筒筒身1焊合連結(jié)。料筒底面3為與圓形筒身焊接的lcm厚的圓形 鋼板，鋼板直徑大小與料筒筒身1直徑一致，并與料筒料筒筒身1焊 合。還原罐的直徑為47. lcm，料筒直徑與還原罐直徑之比為0. 85。 料筒制作完成后，進(jìn)行生產(chǎn)的操作步驟為
1、 將鎂、鈣、鍶所需要還原的料球裝入帶孔鋼板料筒中；
2、 將料筒吊入還原罐中；
3、 將擋火板和收集器依次吊入還原罐中，然后蓋上密封蓋板；
4、 繼續(xù)升溫，抽真空，進(jìn)入還原操作，待還原周期結(jié)束后，先 破真空，打開密封蓋板，吊出收集器，取出還原所得金屬；
5、 取出擋火板，將帶孔鋼板料筒吊起，放入自動倒渣裝置，將 其中的反應(yīng)殘?jiān)沟簟?br> 6、 重復(fù)1到5步驟，即可循環(huán)生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種真空冶煉還原罐料筒，其特征在于料筒筒身(1)壁上開有若干孔，料筒上端連接有吊鉤(2)，料筒直徑與還原罐直徑比為0.85∶1，全部孔的總面積與料筒筒身表面積比為0.27～0.3∶1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空冶煉還原罐料筒，其特征在于料筒厚度為0.2-2cm，料筒直徑為15-50cm,單個(gè)孔的面積為 l-20cm2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種真空冶煉還原罐料筒，其特征在 于料筒厚度為0.6cm。
全文摘要
本發(fā)明提供的真空冶煉還原罐料筒涉及一種冶煉生產(chǎn)設(shè)備。該料筒壁上開有若干孔，料筒上端連接吊鉤，料筒直徑與還原罐直徑比為0.85∶1，全部孔的總面積與料筒筒身表面積比為0.27～0.3∶1。與現(xiàn)有的還原罐相比，本發(fā)明提供的還原罐料筒是在帶孔鋼板料筒中預(yù)裝好所需要的還原料球，進(jìn)出爐通過機(jī)械提吊，快速簡捷，還原反應(yīng)完成后的裝料筒可直接提吊入倒渣設(shè)備進(jìn)行倒渣，降低勞動強(qiáng)度。帶有孔洞的料筒有利于料球在高溫真空還原時(shí)，鎂、鈣、鍶蒸氣的快速擴(kuò)散，縮短了反應(yīng)時(shí)間。料筒可在鋼板上沖孔后在卷制機(jī)上卷制而成，比起采用無縫鋼管再鉆孔的制作方法，既提高了效率，又節(jié)約了成本。
文檔編號C22B5/02GK101619392SQ20091007511
公開日2010年1月6日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者張建華, 徐正祥, 梅小明, 諸天柏 申請人:五臺云海鎂業(yè)有限公司