[发明专利]连续法电炉冶炼金属镁的新工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于金属镁冶炼领域，具体采用电炉微波加热冶炼金属镁的方法。

背景技术

当前在我国家及世界上生产金属镁冶炼工艺主要有皮江法、半连续发（即马格尼纳法）、氯化电解法。其中，由于氯化电解法吨镁电耗高达2万度左右，成本过高，从而失去了市场竞争力而被淘汰。其次是我国采用的皮江法炼镁工艺，该工艺过程繁杂，（即物料煅烧、再冷却到常温、磨粉（150~200目细粉）、再经过配料、大型压球机压球、再装入高铬镍钢质还原罐中、外加热到1200℃进行还原10~12小时。人工高温加料、出料，由于是外加热，热能损耗较大，热利用率仅有50%左右，能耗非常高。另外粉尘污染严重，大部分为人工操作，劳动强度高，机械化程度低，单炉产能低，生产成本高（1.4万元/吨镁左右），而售价只有1.32万元/吨镁。

专利号是200810232855.1公开的“微波加热皮江法炼镁的工艺”技术，该工艺中，需要将煅烧后的白云石经过冷却、磨粉、成型后才能加入电炉中进行冶炼。冶炼过程中污染严重，热效率低，劳动强度大。

专利号是95100495.6中公开的“电炉热装料硅热还原真空炼镁新工艺”技术，该技术的整套冶炼工序是不连续拉镁，即更换电极时需要停炉，还原镁是固态。

目前我国大多数生产厂家由于镁冶炼生产赔本，不得不停产。法国和美国采用的半连续电炉内热法炼镁工艺相对是比较先进的生产工艺，单炉产能高，机械化程度高，粉尘及有害气体污染少，在更换电极出渣出镁时要间断的停炉，所以叫半连续法，而不是完全连续化生产。

发明内容

为改变我国金属镁冶炼行业普遍采用的高耗能、高污染、高成本、机械化自动化程度低、劳动强度高的落后生产工艺（即皮江法），本发明提供所有冶炼工序均不停炉的连续法电炉冶炼金属镁的新工艺方法。

本发明的技术方案：

连续法电炉冶炼金属镁的新工艺方法，其特征是从皮带上料机加料到接镁锅出镁的整套冶炼工艺过程是不停炉真空连续进行的，结晶器冷却出的镁为液态镁，螺旋输送机加料环节、前炉出渣环节、结镁锅出镁环节不破真空且不停炉。

所述整套冶炼工艺过程包括皮带上料机加料、煅烧、保温料罐进料、螺旋输送机加料、冶炼、前炉出渣、结晶器冷却、结镁锅出镁、接镁锅出镁工艺环节。

煅烧采用回转窑煅烧，回转窑煅烧白云石出料温度是900℃、粒径是10~20mm；冶炼采用电炉真空冶炼，电炉真空冶炼温度是1550~1600℃；

皮带上料机采用大倾角皮带输送机。

连续法电炉冶炼金属镁的工艺设备包括炉料大倾角皮带输送机、炉料预热器、回转窑、活动保温料罐、固定保温料罐、螺旋输送机、微波加热电炉、结晶器、结镁锅、真空吸注泵、接镁锅。

炉料预热器连接回转窑，回转窑的输出口连接活动保温料罐；活动保温料罐通过阀门连接固定保温料罐；固定保温料罐下面是螺旋输送机，螺旋输送机连接微波电炉；微波电炉连接结晶器，结晶器连接结镁锅；

结镁锅与接镁锅之间设置真空吸注泵；

连续法电炉冶炼金属镁的工艺设备还配备有钾钠分离器、除尘器、水环真空泵；钾钠分离器连接除尘器，除尘器连接水环真空泵。

本发明的有益效果：

1、采用煅烧白云石出来的煅白温度高达900℃左右，现有技术均是冷却后转入下一道工序，不能连续生产；本发明采用双层加料罐达到连续热装料，可节省30%左右的热能，提高连续化自动化生产程度，保证连续性生产。

2、在1550℃~1600℃的高温下还原出的金属镁，通过炉顶过道，在结晶器下结成液态镁降至结镁锅中，通过电动泵抽出到接镁锅中，运至精炼车间精炼镁锭。

3、结镁锅的粗镁液运到精炼车间倒入真空精炼电炉中采用真空蒸馏精炼镁锭，炼出99.95%的一级镁。全过程可实现机械化和主要生产部分实现自动化控制，全生产过程物料不落地，减少人力消耗，提高了生产效率，可彻底清除粉尘污染，改善环境。

4、采用微波供电电炉冶炼，真空条件下进行硅热还原炼出金属镁；由于采用微波供电方式，取消了更换电极工序，避免了更换电极造成停炉的时间及间断生产，同时节省大量石墨电极消耗，降低成本，有利于电炉的连续化生产进一步提高了生产效率。

综上所述，本发明生产成本不超过1万元元/吨镁；而目前的皮江法炼镁成本最低的单位是13500元/吨镁，所以本发明具有较高的市场生存能力和市场竞争能力。

附图说明

图1是本发明的工艺装备示意图。

图2是本发明的工艺流程图。