[实用新型]内加热式炼镁炉

说明书

本实用新型涉及一种用含镁矿石做原料，硅铁做还原剂，火焰做内加热源的连续，周期性操作的内加热式炼镁炉。

目前，世界上炼镁工艺普遍采用硅热法(皮江法)和电解法，在我国电解法由于原料和环保等因素而受到限制，我国的白云石资源非常丰富，贮藏量占世界第一位，因此国内大多数镁厂普遍采用硅热法炼镁工艺，硅热法炼镁大多数采用横罐还原炉。白云石在回转窑中煅烧成煅白，经粉磨后加硅铁粉(含75％Si)萤光粉(含95％CaF2)混合、制球(压力为1-3吨/厘米²)装袋，送入高温合金钢还原罐(3Cr24NiTN)内，置于还原炉中，在1150-1180℃及13.33Pa真空度下，经11个小时获得环镁、精炼、包装得商品镁。还原后炉渣的主要成分为2CaO·SiO₂，可作副产品用。还原过程的反应为：，这种外热的“皮江”法，能耗高，一次性投资大，产能低，无法实现机械化和大工业生产，经济效益不理想，制约了我国炼镁工业的发展。

本实用新型的目的就是设计出一种用含镁矿石做原料，硅铁做还原剂，用煤、煤气、天然气或油做内加热源的内加热式炼镁炉，使其达到提高产能，提高真空度，提高热效率，提高硅的利用率，提高镁的还原率，能连续周期性生产的目的。

本实用新型所述的内加热式炼镁炉是由镁还原反应釜、结晶器、燃烧室、进料排渣系统，以及燃烧系统，抽真空系统、循环冷却水系统，仪表自动化系统等部分组成。其结构特点是：它是由耐火保温砖构成炉体的外壳，在炉体内由隔板和耐火砖墙分隔出燃烧室和出烟道，燃烧室位于炉体内的下方，镁还原反应釜设置在炉体内燃烧室的上部空间，炉体内壁和镁还原反应釜筒体外壁之间构成一个回烟道，回烟道与位于燃烧室侧面的出烟道连通，镁还原反应釜上端由吊耳固定在炉壁上，下端穿过燃烧室的隔板位于燃烧室内，并固定在燃烧室隔板上，在镁还原反应釜筒体上安装有热膨胀节，热辐射管从镁还原反应釜内穿过，以同心圆的方式排列，其下端与燃烧室相通，上端与回烟道连通，在镁还原反应釜的中心安装一根能升降的进料出渣套管，外管下端与滑料板相连，内管下端与料斗相连，料斗底部设一个能开关的料斗门，结晶器位于炉体的顶部或侧面，它是由与镁还原反应釜相连通的结晶内套，套在结晶内套外并与循环冷却水系统相连的冷凝器，与抽真空系统相连接的真空接口构成，燃烧炉气从辐射管中通过，镁还原反应釜的筒体内壁和辐射管外壁构成硅、氧化镁还原反应室，堆集在该室内的镁料球团被加热到1180-1200℃时进行硅还原反应。从辐射管中心通过的炉气从辐射管上端出来进入回烟道，然后从下端的出烟道排出炉外，这一高温烟气把整个镁还原反应釜置于在1000-1150℃的高温保护中工作，实现了高节能，快反应的目的。由于镁还应反应釜的上端吊在炉壁上，使反应釜的挠度力，热膨胀力、自重力、还原料重力都向下方，把置于高温下的反应釜拉的紧紧的，所以高热、高真空大直径的情况下筒体也吸不扁。反应釜增设的膨胀节，可补偿由于筒体和辐射管受热温度不同而引起的膨胀长度的差值，同时也增强了筒体的刚度。冷凝器的冷水套将从镁还原反应釜中出来的镁蒸气冷却到450-550℃，结晶成环镁，镁结晶在冷凝内套上，出镁时冷凝内套和环镁一起取出。在结晶结构中接有真空系统，保持真空度小于13.33Pa(0.1毫米汞柱)。由于反应釜内的还原料平均导热半径是“皮江”法的1/3，所以4个小时可作一个周期。进料出渣时，由自动升降的进料排渣器完成，当需要进料时，进料排渣套管的内外管带着料斗一起升至镁还原反应釜顶部，料斗门关闭，随着进料的增加，内外管带着料斗下降至反应釜底部，当需要排渣时，进料排渣套管的外管带着滑料板升起，料斗门打开，渣排出釜外。

本实用新型所述的内热式炼镁炉，设计合理，结构简单，出镁效率比“皮江法”提高了15-20％，节能60-70％，节约高温合金钢80％，还原反应速度快了8小时，真空机组减少了2/3，纯度可达到99.98％，实现了大工业自动化连续生产。

实施例：

下面根据附图对本实用新型所述的内加热式炼镁炉的结构进行详细地叙述。

附图：内加热式炼镁炉结构示意图。