[发明专利]高炉入炉物料碱金属熔融负载装置及其方法

权利要求书

1.高炉入炉物料碱金属熔融负载装置，其特征在于该装置是由加热炉(4)及炉体摆动机构、滚筒(3)及滚筒旋转机构、附着器(2)、抽气机构、机座(5)连接构成；加热炉设摆动轴(7)与炉体摆动机构连接，加热炉(4)固定在机座(5)设的支架(6)上；滚筒(3)置于加热炉(4)内，由固定在加热炉两端的滚筒托辊(18)和滚筒托辊(12)支承，滚筒轴(11)与固定在加热炉(4)炉体上的滚筒旋转机构连接；设有装料腔(29)和气体连接管(1)的附着器(2)置于滚筒(3)内，气体连接管(1)一端与抽气机构连接连通，另一端与装料腔(29)连通。

2.根据权利要求1所述的高炉入炉物料碱金属熔融负载装置，其特征在于所述的加热炉(4)由炉壳(21)和炉管(23)连接构成，炉壳(21)与炉管(23)之间充填耐火砖衬(22)；炉壳(21)中部两侧外设摆动轴(7)与机座支架(6)上设的轴承(8)连接，摆动轴(7)轴端设摆动链轮；炉壳(21)两端分别设支承滚筒(3)的滚筒托辊(18)和滚筒轴托辊(12)，加热炉(4)两端与滚筒、滚筒轴之间充填耐火纤维(31)；加热炉(4)炉体内对应附着器装料腔(29)设加热段，在加热段内耐火砖衬(22)中缠绕电热丝(25)、加热炉管设送热豁口(24)，测温热电偶(26)置于豁口(24)内；加热炉(4)旁还设置活动托架小车(37)。

3.根据权利要求1所述的高炉入炉物料碱金属熔融负载装置，其特征在于所述的炉体摆动机构由设在摆动轴(11)上的摆动链轮、摆动链条(9)和摆动电机(16)连接而成，摆动电机(10)固定在机座上。

4.根据权利要求1所述的高炉入炉物料碱金属熔融负载装置，其特征在于所述的滚筒(3)呈钟罩形，开口端由滚筒托辊(18)支承，开口端设防滑螺栓(36)孔，另一端设滚筒轴(11)，由滚筒轴托辊(12)支承，滚筒(3)置于所述的加热炉炉管(23)内，滚筒轴(11)轴端设旋转链轮。

5.根据权利要求1所述的高炉入炉物料碱金属熔融负载装置，其特征在于所述的滚筒旋转机构由设在滚筒轴(11)上的旋转链轮、旋转链条(13)和旋转电机(14)连接构成，旋转电机(14)固定在炉壳(22)设的电机支架(15)上。

6.根据权利要求1所述的高炉入炉物料碱金属熔融负载装置，其特征在于所述的附着器(2)由外筒(27)和内筒(28)滑动配合组成，二者均为带底的套筒；内筒筒底中心设气体连接管(1)的通孔，内筒口部设法兰(32)，法兰上设螺栓(35)孔；外筒(27)口部设端盖(33)，端盖中心设有气体连接管(1)的通孔，端盖(33)四周设螺栓(35)孔与内筒(28)法兰(32)的螺栓(35)孔对应；端盖(33)与法兰(32)之间设密封垫(34)，由螺栓(35)紧固；内筒与外筒之间还设有密封止阀(30)，进一步密封装料腔(29)。

7.根据权利要求1所述的高炉入炉物料碱金属熔融负载装置，其特征在于所述的抽气机构由气体连接管(1)、压力表(19)、三通阀(20)、抽气软管(17)和真空泵(16)连接构成，真空泵(16)固定在机座(5)上，气体连接管(1)穿过附着器(2)的外筒端盖(33)和内筒(28)底部中心的通孔与装料腔(29)相通，气体连接管(1)与三通阀(20)、抽气软管(17)和真空泵(16)连接，气体连接管(1)由三通阀(20)启闭装料腔(29)与真空泵(16)、大气之间的气体通道。

8.根据权利要求1所述的高炉入炉物料碱金属熔融负载装置，其特征在于所述的负载方法，按以下步骤进行：

a.物料制粒将物料、碱金属破碎成粒，物料粒度10～25mm；碱金属粒度≤6mm；

b.配料按重量比配料，碱金属钾K和/钠Na与物料之比为1～10∶100；

c.装料与密封先将碱金属与物料混合，然后装入附着器(2)的装料腔(29)；外筒(27)和内筒(28)之间由止阀密封成装料腔(29)，内筒(28)、外筒(27)口部由密封垫圈(34)密封，由螺栓(35)紧固；

d.装配、调整附着器先启动炉体摆动机构，使滚筒(3)开口端向上倾斜20-30°，然后将密封后的附着器(2)装入滚筒(3)内，拧紧防滑螺栓(36)再启动炉体摆动机构，将附着器(2)调整至水平状态；

e.抽真空连接好抽气软管(17)，三通阀(20)置于抽气开通状态；启动真空泵(16)，对附着器装料腔(29)进行抽真空，压力维持在-0.06～-0.09MPa之间，由压力表(19)指示；达到规定负压后，转换三通阀(20)，使装料腔(29)处于真空状态，关闭真空泵(16)，取下抽气软管(17)；

f.加热与混匀接通加热炉电源，以5～10℃/min速率升温，温度高于碱金属熔点后恒温10～25min，碱金属熔化为液体；同时，启动滚筒旋转机构，滚筒(3)带动附着器(2)以3～10rpm速度旋转，将熔融的碱金属均匀地附着在物料上；

h.碱金属氧化恒温结束后，关闭加热电源，打开三通阀(20)，使气体连接管(1)与大气连通，向装料腔(29)内通入空气，碱金属氧化，以氧化物形态镀覆在物料上；待温度降到一定值后，停止滚筒(3)旋转；

i.取样检测物料冷却到环境温度后，启动炉体摆动机构，使滚筒(3)开口端向下倾斜10-20°，松开防滑螺栓(36)，将附着器(2)从滚筒(3)内取出，置于活动托架小车(37)上，然后打开附着器(2)取出试样，然后检验物料中碱金属氧化物含量。