一種真空煉鎂裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型具體涉及一種真空煉鎂裝置，裝置包括：硅鐵包、真空反應(yīng)室、吹氬攪拌單元、接渣盤、平移裝置、升降裝置、硅鐵液加熱裝置、鎂礦粉噴吹槍、鎂蒸汽冷凝捕集器、鎂液收集器、冷卻除塵裝置、真空系統(tǒng)等。所述工藝為含硅量為35%～75%的硅鐵液，加熱至反應(yīng)溫度1300～1600℃，硅鐵液與噴吹入其中的鎂礦粉混合后在氬氣的噴吹攪拌作用下完成還原反應(yīng)，真空度350～20000Pa，反應(yīng)生成的鎂蒸汽經(jīng)過冷凝器凝結(jié)成鎂液進(jìn)入鎂液罐儲存后澆注成鎂錠，再按常規(guī)工藝進(jìn)行精煉。本實(shí)用新型具有節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)效率高、投資規(guī)模靈活等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種真空煉鎂裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型具體涉及一種真空煉鎂裝置，還包括一種真空煉鎂方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂是自然界中儲量極為豐富的金屬元素之一，而我國又是全球鎂資源儲量最大的國家。由于鎂及其合金具有質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，導(dǎo)熱性好，易于回收，對環(huán)境污染小?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車制造、機(jī)械電子、航天航空、國防軍工等領(lǐng)域中，是不可多得的綠色環(huán)保材料。大力發(fā)展鎂產(chǎn)業(yè)在我國有著得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢。
[0003]鎂的生產(chǎn)方法主要有熱還原法與電解法兩類，目前，全球鎂產(chǎn)量的約80%由熱還原法中的“皮江法”生產(chǎn)。然而，現(xiàn)行的“皮江法”煉鎂工藝存在諸多缺陷，主要體現(xiàn)在:①采用煤或煤氣等能源對裝滿球團(tuán)的還原罐在大氣中直接進(jìn)行火焰罐外加熱，熱損失大，加熱效率低、還原罐壽命短，而且熱量難以快速傳遞到還原罐里的物料中心，使得反應(yīng)時間長，環(huán)境污染嚴(yán)重。②幾十個還原罐的橫臥排列方式，使得工人勞動強(qiáng)度很大、而且單體設(shè)備的產(chǎn)能小、生產(chǎn)成本高。③“皮江法”煉鎂其還原反應(yīng)工藝過程中的物料是“固/固”反應(yīng)；因而其反應(yīng)速度受到限制，反應(yīng)周期長達(dá)12小時，生產(chǎn)效率極低。
[0004]電解法煉鎂；其工藝過程會產(chǎn)生大量的氯氣，對操作人員及環(huán)境造成危害和污染，帶來難以克服的環(huán)保問題，故目前很少使用此法。
[0005]目前我國原鎂產(chǎn)量已經(jīng)占到全球約80%的份額，幾乎全部采用“皮江法”生產(chǎn)。
[0006]針對現(xiàn)行“皮江法”煉鎂生產(chǎn)工藝的缺陷:“內(nèi)熱法煉鎂生產(chǎn)工藝及設(shè)備(CN1163622C)”和“管式熱法煉鎂生產(chǎn)工藝及其設(shè)備(CN1042841C)”等專利提出了連續(xù)煉鎂的裝備和工藝，但這些工藝還是延續(xù)了煤或煤氣加熱的方式，沒有徹底解決煙塵對環(huán)境造成的污染的問題。中國專利(201010255097.2)“雙浸潰管硅鐵浴真空環(huán)流煉鎂裝置及其方法”和專利(201010255111.9) “單浸潰管硅鐵浴真空環(huán)流煉鎂裝置及其方法”針對傳統(tǒng)“皮江法”煉鎂生產(chǎn)的工藝缺陷進(jìn)行了革命性的創(chuàng)新，但由于浸潰管環(huán)流機(jī)理限制，對硅鐵浴的環(huán)流容積有一定的要求，故此對產(chǎn)業(yè)規(guī)模有較高的投資要求，另外由于浸潰管外側(cè)硅鐵浴暴露于大氣，工藝過程中勢必降低鎂的收得率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的煉鎂技術(shù)中的弊端，設(shè)計(jì)一種更加完善的真空煉鎂裝置及其方法。
[0008]為此，本實(shí)用新型提供了一種真空煉鎂裝置，包括:
[0009]一個真空反應(yīng)裝置，其包括真空反應(yīng)室、設(shè)置在真空反應(yīng)室內(nèi)部的硅鐵包和設(shè)置在真空反應(yīng)室上部的真空室上蓋，所述真空室上蓋頂部有加熱裝置安裝座，真空室上蓋上裝有測溫裝置，加熱裝置安裝座連接有硅鐵液加熱裝置；
[0010]至少一套密閉的鎂礦粉噴吹輸送裝置，包括一端伸入硅鐵包的鎂礦粉噴吹槍，鎂礦粉噴吹槍上設(shè)置有噴吹閥，鎂礦粉噴吹槍位于噴吹閥下游，通過加料閥與料罐連接；[0011]一套氬氣噴吹攪拌單元，包括穿入真空反應(yīng)室并聯(lián)通硅鐵包底部的吹氬攪拌單元和位于吹氬攪拌單元中的吹氬閥；
[0012]一套鎂液收集和儲存裝置，包括連接真空反應(yīng)室的鎂蒸汽冷凝捕集器和連接著鎂蒸汽冷凝捕集器的鎂液收集器；
[0013]以及一套連接在鎂蒸汽冷凝捕集器出氣口的真空抽氣裝置。
[0014]所述的真空煉鎂裝置還包括一套冷卻除塵裝置，所述冷卻除塵裝置安裝在鎂蒸汽冷凝捕集器和真空抽氣裝置之間。
[0015]所述的真空反應(yīng)室下部連接有升降裝置，升降裝置安裝在平移裝置上。
[0016]所述的真空室上蓋連接有升降裝置和平移裝置。
[0017]所述的硅鐵液加熱裝置為交、直流電弧加熱單元、感應(yīng)加熱單元、等離子加熱單元或者電阻加熱單元。
[0018]所述的真空反應(yīng)裝置還包括位于真空反應(yīng)室內(nèi)部底面的接渣盤，所述硅鐵包側(cè)壁上部開有溢渣口。
[0019]所述的鎂礦粉噴吹輸送裝置至少有一套真空料罐和加料閥并聯(lián)安裝，噴吹不同的粉料和添加娃鐵,所述的礦粉嗔吹槍的出口插入娃鐵包里的娃鐵液中。
[0020]所述的鎂蒸汽冷凝捕集器為單個“U”形管或多個“U”形管串、并聯(lián)組合結(jié)構(gòu)，管殼材質(zhì)為Gr25Ni20鋼板卷制焊接而成，通過連接法蘭與真空室上蓋、鎂液收集器以及冷卻除塵裝置連通，鎂液收集器下底面有出液口。
[0021]所述的真空抽氣裝置為羅茨/液環(huán)泵組、機(jī)械泵/油增壓泵組、多級水蒸汽噴射泵組或直排大氣羅茨泵組。
[0022]在鎂液冷凝捕集器之后、冷卻除塵裝置前的管道中裝有過濾捕集鎂筒，所述冷卻除塵裝置下端裝有排塵閥，上端通過連接法蘭與所述真空抽氣裝置連接。
[0023]所述的真空反應(yīng)室，外殼由鋼板焊接而成，鋼板材質(zhì)為20g或16MnR鋼，外殼鋼板厚度為至少16mm ;所述的真空反應(yīng)室的內(nèi)襯為鎂質(zhì)耐火保溫磚；真空室上蓋內(nèi)有保溫加熱元件，真空室上蓋的內(nèi)襯是高鋁耐火磚；真空室上蓋除封頭與真空反應(yīng)室外殼材質(zhì)相同外，其頂部高溫工作區(qū)鋼板材質(zhì)為Gr25Ni20。
[0024]與其它煉鎂設(shè)備和及煉鎂工藝相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025](I)使用潔凈的電能為煉鎂工藝提供熱源，相對于其它采用煤或煤氣加熱的“外熱法”煉鎂工藝，克服了環(huán)境污染問題。
[0026](2)采用“內(nèi)熱法”煉鎂工藝，相對于“皮江法”煉鎂工藝的罐外加熱，極大的提高了加熱效率，有效的降低了生產(chǎn)成本。
[0027](3)煉鎂工藝過程是“固/液”還原反應(yīng)，與“皮江法”煉鎂工藝的“固/固”反應(yīng)相比，反應(yīng)物料混合充分，物料反應(yīng)面積大，反應(yīng)充分，從而加快了反應(yīng)速度，大大的提高了生產(chǎn)效率。
[0028](4)本實(shí)用新型裝置主體設(shè)備采用普通碳鋼材料制造，不需要價格昂貴的耐熱鋼還原罐，節(jié)省了煉鎂成本。
[0029]( 5 )與其它共知的煉鎂工藝相比，本裝置通過嚴(yán)格的分區(qū)溫度控制，直接獲得液態(tài)鎂，極大的提高了鎂的收得率。
[0030](6)采用濕式除塵裝置，完全閉路循環(huán)除塵，工藝過程中粉塵零排放，完全滿足產(chǎn)業(yè)化的環(huán)保要求。
[0031 ] (7)各項(xiàng)配套技術(shù)成熟可靠，產(chǎn)業(yè)規(guī)?？纱罂尚?，投資靈活。
[0032](8)本裝置煉鎂工藝借鑒鋼鐵行業(yè)成熟的冶煉技術(shù)，容易實(shí)現(xiàn)裝備自動化與智能化，極大的降低了操作工人的勞動強(qiáng)度，有效的保證了裝置運(yùn)行的安全性。
[0033](9)罐/包內(nèi)熱法煉鎂工藝完善，硅鐵包中最終的殘留液通過簡單的工藝處理可得到副產(chǎn)品，提高了副產(chǎn)品循環(huán)利用。
[0034]以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]附圖標(biāo)記說明:101、硅鐵液；102、硅鐵包；103、真空反應(yīng)室；104、鎂質(zhì)耐火保溫磚；105、吹氬攪拌單元；106、吹氬閥；107、接渣盤；108、升降裝置；109、平移裝置；110、溢渣口 ；201、料罐；202、加料閥；203、噴吹閥；204、鎂礦粉噴吹槍；205、真空室上蓋；206、硅鐵液加熱裝置；207、加熱裝置安裝座；208、測溫裝置；209、高鋁耐火磚；301、連接法蘭；302、鎂蒸汽冷凝捕集器；303、連接法蘭；304、出液口 ；305、鎂液收集器；401、連接法蘭；402、冷卻除塵裝置；403、排塵閥；404、連接法蘭；405、過濾捕集鎂筒；501、真空抽氣裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明，但決不是用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0038]一種真空煉鎂裝置，如圖1所示，包括:
[0039]一個真空反應(yīng)裝置，其包括真空反應(yīng)室103、設(shè)置在真空反應(yīng)室103內(nèi)部的硅鐵包102和設(shè)置在真空反應(yīng)室103上部的真空室上蓋205，所述真空室上蓋205頂部有加熱裝置安裝座207，真空室上蓋205上裝有測溫裝置208，加熱裝置安裝座207連接有硅鐵液加熱裝置206 ；
[0040]至少一套密閉的鎂礦粉噴吹輸送裝置，包括一端伸入硅鐵包102的鎂礦粉噴吹槍204，鎂礦粉噴吹槍204上設(shè)置有噴吹閥203，鎂礦粉噴吹槍204位于噴吹閥203下游，通過加料閥202與料罐201連接；
[0041]一套氬氣噴吹攪拌單元，包括穿入真空反應(yīng)室103并聯(lián)通硅鐵包102底部的吹氬攪拌單元105和位于吹氬攪拌單元105中的吹氬閥106 ；
[0042]一套鎂液收集和儲存裝置，包括連接真空反應(yīng)室103的鎂蒸汽冷凝捕集器302和連接著鎂蒸汽冷凝捕集器302的鎂液收集器305 ；
[0043]以及一套連接在鎂蒸汽冷凝捕集器302出氣口的真空抽氣裝置501。
[0044]為了使得排出的尾氣能直接排放進(jìn)大氣或者實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用，作為優(yōu)化方案，在鎂蒸汽冷凝捕集器302和真空抽氣裝置501之間安裝一套冷卻除塵裝置402，此時鎂蒸汽冷凝捕集器302出氣口連接冷卻除塵裝置402，真空抽氣裝置501通過連接法蘭404連接在冷卻除塵裝置402上部。
[0045]在真空反應(yīng)室103下部連接有升降裝置108，升降裝置108安裝在平移裝置109上；或者在真空室上蓋205連接有升降裝置108和平移裝置109。這兩種安裝方式能實(shí)現(xiàn)真空反應(yīng)室103或者真空室上蓋205的平移和升降，在現(xiàn)有的設(shè)備中，這種平移、升降裝置可以是電弧爐等設(shè)備，已經(jīng)應(yīng)用很成熟，在此不做特別說明。
[0046]硅鐵液加熱裝置206為由帶調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)的電極、真空水冷動密封機(jī)構(gòu)、電極安裝座、防濺屏蔽罩等部件組成的交、直流電弧加熱單元或者由感應(yīng)線圈、磁軛、水冷電纜、水冷屏蔽環(huán)等部件組成的感應(yīng)加熱單元或者由水冷等離子槍、脈沖電源、安裝支座等部件組成的等離子加熱單元或者加熱電阻組成的電阻加熱單元。這些加熱方式在現(xiàn)代設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)很廣泛成熟，在此不做特別說明。
[0047]真空反應(yīng)裝置還包括位于真空反應(yīng)室103內(nèi)部底面的接渣盤107，所述硅鐵包102側(cè)壁上部開有溢渣口 110。
[0048]鎂礦粉噴吹輸送裝置至少有一套真空料罐201和加料閥202并聯(lián)安裝，噴吹不同的粉料和添加硅鐵，所述的礦粉噴吹槍204的出口插入硅鐵包102里的硅鐵液101中。
[0049]鎂蒸汽冷凝捕集器302為單個“U”形管或多個“U”形管串、并聯(lián)組合結(jié)構(gòu)，管殼材質(zhì)為Gr25Ni20鋼板卷制焊接而成，通過連接法蘭301、303、401與真空室上蓋205、鎂液收集器305以及冷卻除塵裝置402連通，鎂液收集器305下底面有出液口 304，通過精確的控溫660?700°C，使硅鐵包102中還原反應(yīng)蒸發(fā)出的鎂蒸汽凝結(jié)成鎂液流入鎂液收集器305中。
[0050]真空抽氣裝置501為羅茨/液環(huán)泵組、機(jī)械泵/油增壓泵組、多級水蒸汽噴射泵組或直排大氣羅茨泵組。
[0051]在鎂液冷凝捕集器302之后、冷卻除塵裝置402前的管道中裝有過濾捕集鎂筒405，能將尾氣中的鎂進(jìn)行收集，所述冷卻除塵裝置402下端裝有排塵閥403，上端通過連接法蘭404與所述真空抽氣裝置501連接。
[0052]為達(dá)到最佳的除塵效果，冷卻除塵裝置采用獨(dú)特的濕式除塵原理設(shè)計(jì)，保證排放的環(huán)保要求，工作液(機(jī)械泵油)在系統(tǒng)內(nèi)閉路循環(huán)，捕集后的粉塵定期通過排塵閥排放，工藝過程粉塵零排放。
[0053]所述的真空反應(yīng)室103，外殼由鋼板焊接而成，鋼板材質(zhì)為20g或16MnR鋼，外殼鋼板厚度為至少16mm ;所述的真空反應(yīng)室103的內(nèi)襯為鎂質(zhì)耐火保溫磚104 ;真空室上蓋205內(nèi)有保溫加熱元件，真空室上蓋205的內(nèi)襯是高鋁耐火磚209 ;真空室上蓋205除封頭與真空反應(yīng)室103外殼材質(zhì)相同外，其頂部高溫工作區(qū)鋼板材質(zhì)為Gr25Ni20。
[0054]本實(shí)用新型將盛有含硅35%?75%硅鐵液101的硅鐵包102放置于真空反應(yīng)室103內(nèi)，然后利用配套的升降裝置108，將真空反應(yīng)室103與真空室蓋205完全密封，再使用真空系統(tǒng)對真空室103進(jìn)行抽真空，抽至67pa，然后回填氬氣使真空室103內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定在
5.0?20.0Kpa0接著向硅鐵包102內(nèi)加入一定量的75#硅鐵合金，通過硅鐵加熱裝置206按工藝要求將硅鐵液101升溫加熱至1400?160(TC，并持續(xù)保溫。最后將預(yù)熱至800?IlOO0C的含Mg040%，Ca056%，Al2034%的鎂礦粉通過鎂礦粉噴吹槍204，以設(shè)定的速率噴入硅鐵液101中。硅鐵液101和鎂礦粉在真空、高溫條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成鎂蒸汽。鎂蒸汽沿氣流方向進(jìn)入到溫度保持在660?700°C的冷凝捕集器302，冷凝后進(jìn)入鎂液收集器305，再由鎂液收集器305排出進(jìn)行澆錠或者精煉。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的爐渣除覆蓋在熔池表面一定厚度外，其余通過溢渣口 110流入接渣盤107，反應(yīng)結(jié)束后將接渣盤107整體吊出，并對爐渣進(jìn)行回收處理。剩余尾氣經(jīng)過再次冷卻除塵裝置402后通過真空抽氣機(jī)組排空(或進(jìn)入氬氣收集柜回收利用)。當(dāng)硅鐵液101中含硅小于35%時，反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)結(jié)束后剩余合金溶液經(jīng)過調(diào)整成分后澆鑄成鐵合金產(chǎn)品，另一部分加入工業(yè)硅或者75#硅鐵調(diào)整至含硅35%~75%的合金溶液，進(jìn)行下一爐次的冶煉。
[0055]本實(shí)用新型實(shí)施方案中爐料準(zhǔn)備工序主要包括(以5t硅鐵溶劑為例):
[0056]第一步:準(zhǔn)備反應(yīng)物，將煅燒白云石、石灰、三氧化二鋁等，按照質(zhì)量比MgO =CaO:Al203=40:56:4的比例進(jìn)行混勻，并采用磨礦機(jī)粉磨，保證粒度為0.02~0.5mm。然后通過預(yù)熱系統(tǒng)將其預(yù)熱至1000°C，裝入噴粉料罐201暫存待用。將75#硅鐵顆粒，預(yù)熱后裝入合金料倉中。
[0057]第二步:準(zhǔn)備溶劑，在熔煉爐中將由3.35t45硅鐵和1.65t75硅鐵混合成的5t含硅55%的硅鐵合金熔化并升溫至1300°C，然后倒入硅鐵包中。
[0058]本實(shí)施例中的設(shè)備運(yùn)行與工藝流程主要包括:
[0059]1):將裝有硅鐵溶液的硅鐵包102裝入真空反應(yīng)室103內(nèi)，運(yùn)行真空反應(yīng)室平移和升降裝置108，使真空反應(yīng)室與真空室上蓋205完全密封。
[0060]2):啟動真空抽氣機(jī)組將系統(tǒng)抽至67Pa后，向系統(tǒng)內(nèi)回填1?氣，使系統(tǒng)壓力保持在5.0 ~20.0Kpa0
[0061]3):然后向硅鐵包102中加入780Kg的75硅鐵，啟動加熱裝置206使硅鐵液溫度保持在1350~1600°C(和工作真空度關(guān)聯(lián))，將鎂礦粉噴吹槍204插入距硅鐵包底部200~300mm的硅鐵液里，并打開噴吹閥203和加料閥202通過鎂礦粉噴吹槍204向硅鐵液內(nèi)以一定的速度噴吹5000Kg的含鎂粉料。再根據(jù)實(shí)際冶煉情況調(diào)節(jié)底吹氬氣流量。此時鎂礦粉與硅鐵液在硅鐵包內(nèi)充分混合，并發(fā)生還原反應(yīng)。產(chǎn)生的鎂蒸汽沿真空氣流方向首先進(jìn)入控溫在660~700°C的鎂蒸汽冷凝捕集器302中，凝結(jié)成鎂液流入鎂液收集器305中。其它氣體進(jìn)入冷卻除塵裝置402，進(jìn)行強(qiáng)制冷卻和除塵(或者將尾氣通過真空系統(tǒng)排入氬氣收集柜中經(jīng)過處理后再循環(huán)利用)。產(chǎn)生的爐渣堆積一定量后從溢渣口流入接渣盤107中。
[0062]4):重復(fù)第三步操作6次，本次冶煉周期結(jié)束。
[0063]5):待反應(yīng)結(jié)束后，提升關(guān)閉噴槍204、關(guān)閉真空機(jī)組，進(jìn)行氬氣回填。調(diào)整底吹氬流量，使合金溶液中殘?jiān)M量上浮排出。待壓強(qiáng)與大氣平衡后，啟動真空反應(yīng)室103的升降和平移裝置，使其與真空室上蓋205分離。吊出硅鐵包102，部分硅鐵液101用于澆注硅鐵合金，部分留下用于配兌反應(yīng)合金溶液。接渣盤調(diào)走后，將爐渣處理利用。鎂液從出液口304排出，用于鑄錠或者精煉。
[0064]6):檢查并確認(rèn)設(shè)備正常后進(jìn)入下一爐次的生產(chǎn)冶煉周期。
[0065]在本實(shí)施例中，可獲得鎂液6000Kg ;消耗煅燒白云石及輔料約30000Kg，消耗75#硅鐵6330Kg，消耗45硅鐵3350Kg，副產(chǎn)品為含硅44.7%的硅鐵合金溶液6110kg，產(chǎn)生爐渣25735kg。經(jīng)過估算，本煉鎂工藝的噸鎂的硅元素消耗為587.3kg，折合75#硅鐵為783Kg/噸。傳統(tǒng)皮江法的噸鎂75#硅鐵消耗為1200kg。相比較，該工藝方法大大提高了硅鐵中硅元素的還原效率。
[0066]本實(shí)用新型通過硅鐵包102構(gòu)建了一個硅鐵溶液介質(zhì)，將反應(yīng)很慢的固-固接觸反應(yīng)合理的轉(zhuǎn)移到液相溶液中，形成固-液，甚至液-液反應(yīng)，大大的提高了反應(yīng)效率。
[0067]本實(shí)用新型中充分利用化學(xué)反應(yīng)熱，如SiO2和CaO的成渣熱，硅原子溶入鐵液中的溶解熱等，能夠有效的降低能耗。[0068]本實(shí)用新型可根據(jù)反應(yīng)熔池的大小方便合理的調(diào)整生產(chǎn)規(guī)模，且設(shè)備簡單、操作方便，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化、智能化生產(chǎn)。
[0069]以上例舉僅僅是對本實(shí)用新型的舉例說明，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實(shí)用新型相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0070]本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的裝置和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知裝置和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【權(quán)利要求】
1.一種真空煉鎂裝置，其特征在于:包括 一個真空反應(yīng)裝置，其包括真空反應(yīng)室(103)、設(shè)置在真空反應(yīng)室(103)內(nèi)部的硅鐵包(102)和設(shè)置在真空反應(yīng)室(103)上部的真空室上蓋(205)，所述真空室上蓋(205)頂部有加熱裝置安裝座(207 )，真空室上蓋(205 )上裝有測溫裝置(208 )，加熱裝置安裝座(207 )連接有硅鐵液加熱裝置(206)； 至少一套密閉的鎂礦粉噴吹輸送裝置，包括一端伸入硅鐵包(102)的鎂礦粉噴吹槍(204)，鎂礦粉噴吹槍(204)上設(shè)置有噴吹閥(203)，鎂礦粉噴吹槍(204)位于噴吹閥(203)下游，通過加料閥(202)與料罐(201)連接； 一套氬氣噴吹攪拌單元，包括穿入真空反應(yīng)室(103)并聯(lián)通硅鐵包(102)底部的吹氬攪拌單元(105)和位于吹氬攪拌單元(105)中的吹氬閥(106)； 一套鎂液收集和儲存裝置，包括連接真空反應(yīng)室(103)的鎂蒸汽冷凝捕集器(302)和連接著鎂蒸汽冷凝捕集器(302)的鎂液收集器(305)； 以及一套連接在鎂蒸汽冷凝捕集器(302)出氣口的真空抽氣裝置(501)。
2.如權(quán)利要求1所述的真空煉鎂裝置，其特征在于:所述的真空煉鎂裝置還包括一套冷卻除塵裝置(402 )，所述冷卻除塵裝置(402 )安裝在鎂蒸汽冷凝捕集器(302 )和真空抽氣裝置(501)之間。
3.如權(quán)利要求1所述的真空煉鎂裝置，其特征在于:所述的真空反應(yīng)室(103)下部連接有升降裝置(108)，升 降裝置(108)安裝在平移裝置(109)上。
4.如權(quán)利要求1所述的真空煉鎂裝置，其特征在于:所述的真空室上蓋(205)連接有升降裝置(108 )和平移裝置(109 )。
5.如權(quán)利要求1所述的真空煉鎂裝置，其特征在于:所述的硅鐵液加熱裝置(206)為交、直流電弧加熱單元、感應(yīng)加熱單元、等離子加熱單元或者電阻加熱單元。
6.如權(quán)利要求1所述的真空煉鎂裝置，其特征在于:所述的真空反應(yīng)裝置還包括位于真空反應(yīng)室(103)內(nèi)部底面的接渣盤(107)，所述硅鐵包(102)側(cè)壁上部開有溢渣口( 110)。
7.如權(quán)利要求1所述的真空煉鎂裝置，其特征在于:所述的鎂礦粉噴吹輸送裝置至少有一套真空料罐(201)和加料閥(202)并聯(lián)安裝，噴吹不同的粉料和添加硅鐵，所述的礦粉噴吹槍(204)的出口插入硅鐵包(102)里的硅鐵液(101)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空煉鎂裝置，其特征在于:所述的鎂蒸汽冷凝捕集器(302)為單個“U”形管或多個“U”形管串、并聯(lián)組合結(jié)構(gòu)，管殼材質(zhì)為Gr25Ni20鋼板卷制焊接而成，通過連接法蘭(301、303、401)與真空室上蓋(205)、鎂液收集器(305)以及冷卻除塵裝置(402 )連通，鎂液收集器(305 )下底面有出液口( 304 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空煉鎂裝置，其特征在于:所述的真空抽氣裝置(501)為羅茨/液環(huán)泵組、機(jī)械泵/油增壓泵組、多級水蒸汽噴射泵組或直排大氣羅茨泵組。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空煉鎂裝置，其特征在于:在鎂液冷凝捕集器(302)之后、冷卻除塵裝置(402 )前的管道中裝有過濾捕集鎂筒(405 )，所述冷卻除塵裝置(402 )下端裝有排塵閥(403 )，上端通過連接法蘭(404 )與所述真空抽氣裝置(501)連接。
11.如權(quán)利要求1所述的真空煉鎂裝置，其特征在于:所述的真空反應(yīng)室(103)，外殼由鋼板焊接而成，鋼板材質(zhì)為20g或16MnR鋼，外殼鋼板厚度為至少16mm ;所述的真空反應(yīng)室(103)的內(nèi)襯為鎂質(zhì)耐火保溫磚(104);真空室上蓋(205)內(nèi)有保溫加熱元件，真空室上蓋(205)的內(nèi)襯是高鋁耐火磚(209);真空室上蓋(205)除封頭與真空反應(yīng)室(103)外殼材質(zhì)相同外，其頂部高溫工作區(qū)鋼板材質(zhì)為Gr25Ni20。
【文檔編號】C22B9/04GK203683634SQ201420010598
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】周榕平, 張新平, 焦志遠(yuǎn), 佟冰, 陳志東, 鄭贇, 區(qū)興華, 商亞丹, 趙騰 申請人:中國重型機(jī)械研究院股份公司