本技術(shù)涉及金屬鎂冶煉的,尤其是涉及一種節(jié)能豎罐煉鎂結(jié)晶裝置。
背景技術(shù):
1、煉鎂結(jié)晶是在高溫和真空條件下,有氧化鈣存在時,通過硅(或鋁)還原氧化鎂生成鎂蒸氣與反應(yīng)生成的固體硅酸二鈣(2cao·sio2)相互分離,并經(jīng)冷凝得到結(jié)晶鎂。
2、目前,一般的煉鎂裝置包括還原罐、上蓋、下蓋、中心管和鎂結(jié)晶器。還原罐底部為出渣口,上蓋和下蓋分別安裝在還原罐的上、下端口,且分別用于抽真空時密封還原罐;鎂結(jié)晶器安裝在還原罐內(nèi),且用于冷凝結(jié)晶鎂。使用時,將料球從還原罐上端口加入,對還原罐加熱,產(chǎn)生鎂蒸氣,鎂蒸氣經(jīng)過鎂結(jié)晶器冷卻,從而完成煉鎂結(jié)晶。
3、然而,由于鎂蒸氣從料球內(nèi)部擴散出后,主要是通過料球間的孔隙向上流入鎂結(jié)晶器,在加熱還原過程中,自然堆裝的料球收縮并往下沉積,增加了鎂蒸氣溢出的阻力,從而降低了結(jié)晶效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了提高鎂的結(jié)晶效率,本技術(shù)提供一種節(jié)能豎罐煉鎂結(jié)晶裝置。
2、本技術(shù)提供的一種節(jié)能豎罐煉鎂結(jié)晶裝置,采用如下的技術(shù)方案:
3、一種節(jié)能豎罐煉鎂結(jié)晶裝置,包括還原罐、中心管、結(jié)晶器、分離組件和調(diào)節(jié)組件,所述還原罐豎直設(shè)置,且頂端和底端均開設(shè)有料口;所述中心管安裝在所述還原罐內(nèi),所述中心管上開設(shè)有通風(fēng)孔;所述結(jié)晶器安裝在所述還原罐的頂端;所述分離組件設(shè)置在所述還原罐內(nèi),且用于將已反應(yīng)完的料球與未反應(yīng)完的料球進(jìn)行分離;所述調(diào)節(jié)組件設(shè)置在所述中心管上,且用于使分離組件產(chǎn)生振動并且增加料球之間的間隙。
4、通過采用上述技術(shù)方案,通過加熱還原罐,料球產(chǎn)生鎂蒸氣,鎂蒸氣通過通風(fēng)孔進(jìn)入結(jié)晶器,調(diào)節(jié)組件使分離組件產(chǎn)生振動,由于料球在反應(yīng)過程中體積不斷減小,已反應(yīng)完的料球與未反應(yīng)完的料球體積差增大,通過振動,料球之間的間隙增大,分離組件將已反應(yīng)完的料球與未反應(yīng)完的料球進(jìn)行分離,使得料球之間的間隙不易堵死,從而減小了鎂蒸氣溢出的阻力,進(jìn)而提高了鎂的結(jié)晶效率。
5、可選的,所述分離組件包括螺旋葉片一、螺旋葉片二和彈簧一,所述螺旋葉片一固定連接在所述中心管上;所述螺旋葉片二位于所述螺旋葉片一的上方,所述螺旋葉片二上開設(shè)有篩分孔;所述彈簧一固定連接所述螺旋葉片一和所述螺旋葉片二之間,且初始狀態(tài)下處于壓縮狀態(tài)。
6、通過采用上述技術(shù)方案,將料球投入還原罐內(nèi),料球沿螺旋葉片二滑落,由于自由跌落的料球存在臨界跌落破碎高度,通過設(shè)置螺旋葉片二,使得料球的跌落高度小于臨界高度,從而使得料球不易破碎,進(jìn)而大大降低了裝料過程中料球的破碎率;
7、在反應(yīng)的過程中,由于料球體積不斷減小,通過設(shè)置篩分孔和彈簧一,使得已反應(yīng)完的料球易于脫離螺旋葉片二,并且掉落至螺旋葉片一上,從而使得已反應(yīng)完的料球易于沿螺旋葉片一滑落至還原罐下端的料口處,進(jìn)而易于對已反應(yīng)完的料球進(jìn)行收集。
8、可選的,所述調(diào)節(jié)組件包括驅(qū)動部和調(diào)節(jié)部,所述驅(qū)動部包括葉輪、轉(zhuǎn)動桿和直齒條,所述葉輪轉(zhuǎn)動連接在所述中心管靠近所述結(jié)晶器的一端上,且位于所述中心管端部的一側(cè);所述轉(zhuǎn)動桿的一端轉(zhuǎn)動連接在所述葉輪的齒面上,且另一端與所述直齒條的一端轉(zhuǎn)動連接;所述直齒條滑動連接在所述中心管內(nèi),且滑動方向為所述中心管的軸線方向;所述調(diào)節(jié)部設(shè)置在所述中心管上,且用于使所述螺旋葉片二發(fā)生振動。
9、通過采用上述技術(shù)方案,鎂蒸氣通過通風(fēng)孔進(jìn)入結(jié)晶器,鎂蒸氣在高速流動下,葉輪兩側(cè)的壓力差增大,鎂蒸氣推動葉輪轉(zhuǎn)動,葉輪帶動轉(zhuǎn)動桿轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動桿帶動直齒條移動,直齒條傳遞動力至調(diào)節(jié)部,通過鎂蒸氣提供動力,使得調(diào)節(jié)部易于使螺旋葉片二發(fā)生振動,從而使得裝置無需增加新的動力來源,進(jìn)而降低了節(jié)能成本。
10、可選的,所述調(diào)節(jié)部包括連接桿、驅(qū)動齒輪和凸輪,所述連接桿轉(zhuǎn)動穿設(shè)在所述中心管上;所述驅(qū)動齒輪與所述連接桿同軸固定連接,且位于所述中心管內(nèi),所述驅(qū)動齒輪與所述直齒條嚙合;所述凸輪同軸固定連接在所述連接桿遠(yuǎn)離所述驅(qū)動齒輪的一端,且位于所述螺旋葉片一和所述螺旋葉片二之間。
11、通過采用上述技術(shù)方案,轉(zhuǎn)動桿帶動直齒條移動,直齒條驅(qū)使驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動,驅(qū)動齒輪帶動連接桿轉(zhuǎn)動,連接桿帶動凸輪轉(zhuǎn)動,凸輪的尖端擠壓螺旋葉片二進(jìn)行移動,彈簧一的伸長量增大,積蓄彈力;
12、當(dāng)凸輪的尖端轉(zhuǎn)離螺旋葉片二后,在彈簧一的彈力作用下,彈簧一帶動螺旋葉片二復(fù)位,在料球的重力作用下,螺旋葉片二擠壓彈簧一,彈簧一的壓縮量增大,在彈簧一的彈力作用下,螺旋葉片二復(fù)位;
13、經(jīng)過往復(fù)振動,螺旋葉片二上的料球發(fā)生振動,料球之間的間隙增大,已反應(yīng)完的料球從料球之間的間隙漏出,通過篩分孔掉落至螺旋葉片一上,從而易于分離不同狀態(tài)的料球,進(jìn)而易于提高反應(yīng)效率;
14、同時,由于料球之間的間隙增大,使得鎂蒸氣的溢出空間增大,從而減小了鎂蒸氣溢出的阻力,從而提高了鎂的結(jié)晶效率。
15、可選的,還包括刮除組件,所述刮除組件包括固定桿和清理錐,所述固定桿固定連接在所述直齒條上,所述固定桿上固定連接有固定板,所述固定板上開設(shè)有限位槽;所述清理錐滑動連接在所述限位槽內(nèi),所述清理錐與所述通風(fēng)孔相適配;所述清理錐與所述限位槽的槽底之間固定連接有彈簧二,所述彈簧二在初始狀態(tài)下處于拉伸狀態(tài)。
16、通過采用上述技術(shù)方案,直齒條帶動固定桿移動,固定桿帶動固定板移動,固定板帶動清理錐移動,清理錐的斜面與通風(fēng)孔發(fā)生擠壓,清理錐朝限位槽的槽底移動,彈簧二的壓縮量增大,在彈簧二的彈力作用下,清理錐復(fù)位,并且與通風(fēng)孔的內(nèi)部緊密貼合,清理錐對通風(fēng)孔上附著的殘料進(jìn)行清理,從而提高了清理效果,進(jìn)而提高了清理效率。
17、可選的,所述調(diào)節(jié)部設(shè)置有多組,多組所述調(diào)節(jié)部沿所述中心管的軸線方向排布。
18、通過采用上述技術(shù)方案,通過增加調(diào)節(jié)部的數(shù)量,從而易于避免單一凸輪損壞而引起的設(shè)施故障,進(jìn)而易于確保螺旋葉片二的正常振動。
19、可選的,所述調(diào)節(jié)組件設(shè)置有多組,多組所述調(diào)節(jié)組件繞所述中心管的軸線一周均勻排布。
20、通過采用上述技術(shù)方案,通過增加調(diào)節(jié)組件的數(shù)量,從而易于增加螺旋葉片二的振動頻率,進(jìn)而易于提高螺旋葉片二的篩分效率。
21、可選的,所述刮除組件設(shè)置有多組,多組所述刮除組件與多組所述調(diào)節(jié)組件一一對應(yīng)。
22、通過采用上述技術(shù)方案,通過增加刮除組件的數(shù)量,使得通風(fēng)孔不易殘留廢料,從而不易阻礙鎂蒸氣進(jìn)入結(jié)晶器進(jìn)行冷卻,進(jìn)而提高了結(jié)晶效率。
23、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
24、1.通過設(shè)置螺旋葉片一、螺旋葉片二和彈簧一,使得料球不易破碎,并且易于將已反應(yīng)完的料球與未反應(yīng)完的料球進(jìn)行分離,從而提高了原料利用率,進(jìn)而提高了結(jié)晶效率;
25、2.通過設(shè)置驅(qū)動部和調(diào)節(jié)部,料球之間的間隙增大,使得鎂蒸氣的溢出空間增大,從而減小了鎂蒸氣溢出的阻力,進(jìn)而提高了鎂的結(jié)晶效率;
26、3.通過設(shè)置固定桿和清理錐,從而使得清理錐易于對通風(fēng)孔上附著的殘料進(jìn)行清理,進(jìn)而提高了清理效果。