[发明专利]一种镁冶金炉和镁冶炼方法

说明书

本发明公开了一种镁冶金炉，包括有炉本体、加料流管以及可分离的炉盖，炉盖位于炉本体上面，加料流管的底端与炉本体的底部相连通，炉本体的底部的侧壁上设置有排渣口，炉本体的顶部的侧壁上设置有接口，炉本体的外侧壁上环绕设置有线圈。本发明提出的镁冶金炉，具有结构简单，建造方便等优点，使用该镁冶金炉能够高效冶炼镁。本发明还提供一种镁冶炼方法，直接利用矿热炉冶炼出来的高温熔液作为原料还原氧化镁，高温熔液从炉本体的底部加入，充分利用液态硅铁的物理热，能耗大大降低，具有反应充分，消耗低，生产效率高，劳动强度小等优点。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其涉及一种镁冶金炉和镁冶炼方法。

背景技术

目前，镁的冶炼主要有两种工艺：电解法和硅热法。电解法中需要使用到无水氯化镁，但由于制取无水氯化镁制备难度大，因此制约了电解法的使用。硅热法是将硅铁和氧化镁粉碎，搅拌均匀后装入罐内，然后将罐内的空气抽走，并填充惰性气体，最后用煤炭等加热罐体，硅和氧化镁在惰性气体（无氧环境）和高温的条件下反应生成镁蒸气，镁蒸气冷凝后就得到了镁熔液，浇注后就能得到镁锭。这种技术能耗高，硅铁反应不充分，消耗高，生产效率低，装料和清理残渣困难，劳动强度大。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种能够高效冶炼镁的镁冶金炉。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种镁冶金炉，包括有炉本体、加料流管以及可分离的炉盖，所述炉盖位于所述炉本体上面，所述加料流管的底端与所述炉本体的底部相连通，所述炉本体的底部的侧壁上设置有排渣口，所述炉本体的顶部的侧壁上设置有接口，所述炉本体的外侧壁上环绕设置有线圈。

进一步地，所述加料流管的底端与所述炉本体的底部相连通，包括：所述加料流管设置于所述炉本体外侧，所述加料流管呈“L”型，上部竖直设置，下部水平设置，所述加料流管的下部穿过所述炉本体的侧壁并位于所述炉本体的底部内，或者，所述加料流管设置于所述炉本体内侧，所述加料流管整体竖直设置，所述加料流管的上部穿出所述炉盖，所述加料流管的下部位于所述炉本体的底部内。

进一步地，所述加料流管与所述炉本体的连通位置高于所述排渣口的设置位置。

进一步地，所述加料流管由黏土质耐火材料或高铝质耐火材料或镁质耐火材料制成；所述炉本体的侧壁内侧由碳素耐火材料或高铝质耐火材料或镁质耐火材料制成，外侧由黏土质耐火材料制成；所述炉盖由钢制成，内侧填充黏土质耐火材料或高铝质耐火材料或镁质耐火材料。

本发明还提供一种镁冶炼方法，该方法使用上述镁冶金炉，包括有以下步骤：

1）封堵住所述排渣口，往所述炉本体内部加入铁水至高过所述排渣口以及所述加料流管与所述炉本体的连通位置；

2）往所述炉本体内部加入石灰和燃烧过的氧化镁砂，部分或者全部铁水在石灰和氧化镁砂的作用下凝固，然后盖上所述炉盖并将所述炉盖与所述炉本体之间的缝隙密封好；

3）通过所述接口对所述炉本体内部进行抽真空处理，抽完空气后再通过所述接口向所述炉本体内部填充惰性气体，直至所述炉本体内部的气压与大气压平衡；

4）将所述线圈接上电源，在电磁感应作用下，凝固的铁水被加热熔化；

5）将硅铁熔液或者硅钙钡熔液或者单晶硅熔液通过所述加料流管加入所述炉本体内部，以让硅铁或者硅钙钡或者单晶硅和氧化镁在高温和惰性气体环境下反应得到镁蒸气，镁蒸气通过所述接口进入镁蒸气冷凝器，经过冷凝后即可得到镁熔液。

进一步地，镁冶炼方法还包括以下步骤：

6）待硅铁和氧化镁反应完成后，关闭镁蒸气冷凝器，打开所述排渣口，由于在电磁感应作用下，反应生成的炉渣被加热熔化具有流动性，因此炉渣和铁水或铜水或锰水可通过所述排渣口排出。