[发明专利]侧结晶式金属真空冶炼还原罐

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属真空冶炼还原罐，特别涉及一种用来冶炼金属镁或钙的真空冶炼还原罐。

背景技术

某些蒸气压较高的碱金属和碱土金属，如铿、铭、镁、钙等，可以用硅、铝或它们的合金在真空的条件下用金属热还原法制得。镁的金属热还原制备方法中硅热或铝热金属热还原则得到最广泛的应用，但其还原剂多以硅铁合金的形式被使用，而被还原的原料多为锻烧后的白云石，也可以用菱镁矿和石灰石混合物的锻后产物。使用硅铁还原剂，称为硅热法炼镁应用最多。

依据加热方法的不同，可将目前的硅热法炼镁分为三种：一种是皮江法炼镁(The Pidgeon Process)，一种是法国的半连续法炼镁(The Magnetherm Process)，另一种是意大利的皮尔加诺法炼镁(The Bolgano Process)。前者属于外加热的硅热法炼镁，而后两种方法为内电阻加热硅热法炼镁。

其中国内外使用最广泛的是皮江法，即以锻烧白云石(Mgo、Cao)为原料和以硅铁(si-Fe)为还原剂来炼镁，将原料与还原剂按比例混合后压团成球团料，然后将球团料放入还原罐内，再将还原罐加入还原炉内高温(1200℃)与真空(1～23.3Pa)环境下发生反应。一段时间后，镁蒸气从球团料中析出，到达还原罐顶部后被结晶器所收集。一般经过11～12小时的还原时间后，才能将一个还原罐的镁金属基本析出。析出完成后，还需要将还原罐予以拆除，再从拆除了的还原罐内将结晶器取出。最后，更换还原罐内的球团料和结晶器后，重新放入还原炉内，如此循环进行。

采用皮江法炼镁的优点是方法简单，长期以来一直延用，但其存在的不足之处除了能耗高、对环境造成污染外，还有：

1、球团料挤靠在还原炉内，对镁蒸气的流通形成很大的阻碍，导致金属镁析出不彻底，还加长了还原时间，并导致料镁比无法提高，造成能源的进一步浪费，降低了生产效率；

2、结晶器设置在还原炉顶部，必须将还原罐拆除后才能将结晶器取出予以拆换，停产换料时间长，因此拉长了生产周期，增加了加热还原罐的成本；此外，出镁更换结晶器的程序繁琐，还导致工人劳动强度大，不安全隐患多；

3、结晶器设置在还原炉顶部，容易发生回火燃烧损失。

因此，还有必要对现有的皮江法炼镁的还原罐结构进行改进，以符合现代工业生产的需要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种侧结晶式金属真空冶炼还原罐，提高镁蒸气在还原罐内的流通速度，并避免更换结晶器的繁琐程序，以提高生产效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种侧结晶式金属真空冶炼还原罐，其特征在于：所述的还原罐竖直放置在还原炉的炉体内，其上、下两端伸出所述的炉体，所述的还原罐内固设有一个导流筒，所述的导流筒呈中空筒状，导流筒外壁与还原罐的内壁之间具有间隙，所述的间隙可供球团料放置，所述的导流筒的筒身上设有多个贯穿壁厚的孔隙，将导流筒的内部与外部连通；在所述的还原罐伸出所述的炉体的上端或者下端侧部设有一个管状的导流装置，所述的导流装置一端伸入还原罐内，另一端与一个结晶器相通。

较佳的技术方案中，还可以附加以下技术特征：所述的孔隙是圆孔、椭圆孔、多边形孔或者长圆孔。

较佳的技术方案中，还可以附加以下技术特征：所述的还原罐内部的下端设有挡体。

较佳的技术方案中，还可以附加以下技术特征：所述的导流筒的材质是Cr25Ni20Si2不锈钢材料。

较佳的技术方案中，还可以附加以下技术特征：所述的导流装置的材质是Cr25Ni20Si2不锈钢材料。

较佳的技术方案中，还可以附加以下技术特征：所述的导流筒的外侧壁上还设有多个通气槽，所述的通气槽将所述的多个孔隙相互连通。

较佳的技术方案中，还可以附加以下技术特征：所述的通气槽沿长度方向设置。

较佳的技术方案中，还可以附加以下技术特征：所述的通气槽沿圆周方向设置。

较佳的技术方案中，还可以附加以下技术特征：部分所述的通气槽沿长度方向设置，部分所述的通气槽沿圆周方向设置。

较佳的技术方案中，还可以附加以下技术特征：所述的通气槽设置成螺旋状或者蛛网状。

与现有技术相比较，采用上述技术方案的本发明具有的优点在于：

1、导流筒的存在，使得镁蒸气的流通更加顺畅，缩短了还原时间(降至9～10小时)，节约了燃料，缩短了工作周期，提高了生产效率；

2、导流筒的存在，还降低了料镁比；

3、还原罐竖直放置，入料和出料可以实现机械化，节省了人力，提高了工作安全性；