[实用新型]利用矿热炉还原钒的装置

说明书

本实用新型公开了利用矿热炉还原钒的装置，涉及化工设备领域，包括矿热炉，所述矿热炉包括炉体、炉盖和气管，所述炉盖上开设有入料口、排气孔和一通孔，所述通孔内插入所述气管，所述气管连通气源管。以解决传统的矿热炉冶炼设备还原冶炼时间长的问题。

技术领域

本实用新型涉及化工设备领域，具体地，涉及利用矿热炉还原钒的装置。

背景技术

钒是一种银灰色的金属，熔点1890℃，属于高熔点稀有金属之列，它的沸点3380℃，纯钒质地坚硬，无磁性，具有延展性，但是若含有少量的杂质，尤其是氮，氧，氢等，能显著降低其可塑性。钒属于中等活泼的金属，化合价+2、+3、+4和+5。其中以+5价为最稳定，其次是+4价，五价钒的化合物具有氧化性能，低价钒则具有还原性。钒的价态越低还原性越强。电离能为6.74eV，具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。钒在空气中不被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。

钒的制备一般是先将钒矿中的钒转化为具有氧化性的钒合物，如五氧化二钒等，再通过还原法制得金属钒，一般采用碳还原。并且氧化还原反应的过程均需要在高温下进行，因此矿热炉是一种很好的冶炼设备。由于矿热炉耗电量巨大，但是传统的矿热炉冶炼设备还原冶炼钒时，冶炼时间长，因此导致电能成本巨大。

实用新型内容

本实用新型提供了利用矿热炉还原钒的装置，以解决传统的矿热炉冶炼设备还原冶炼时间长的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

利用矿热炉还原钒的装置，包括矿热炉，所述矿热炉包括炉体、炉盖和气管，所述炉盖上开设有入料口、排气孔和一通孔，所述通孔内插入所述气管，所述气管连通气源管。

本装置在进行还原冶炼时，可以从气管中通入还原气体，加快还原冶炼的速度，减少矿热炉的电耗。同时本装置可根据原料中非氧化金属矿的含量进行预冶炼，预冶炼时通过气管通入氧化性气体，将原料中的非氧化金属矿尽可能的转化为金属氧化矿，增加产量。

进一步的，本装置还包括净化器，所述净化器包括废气入口、可用气体输出口和排气口，所述排气孔连通所述废气入口。

净化器能够将冶炼中产生的有毒有害废气转化为无污染的可排放气体，减少环境污染。并且净化器还能收集可用气体进行二次利用，减少浪费。

进一步的，本装置还包括一个三通阀，所述三通阀的第一阀口连通所述气管，所述三通阀的第二阀口连通所述可用气体输出口，所述三通阀的第三阀口连通所述废气入口。

该三通阀能够让气管与净化器的可用气体输出口连通，与净化器的废气入口断开，使得净化器中收集的可用气体通过气管返回矿热炉二次利用，还能让气管与净化器的废气入口连通，与净化器的可用气体输出口断开，使气管能够辅助排气孔进行废气传输。

进一步的，气管设置为可伸缩气管。

可伸缩气管能够让冶炼在需要气管输入气体时，将气管插入矿热炉底部输气，使气体在上升过程中与物料更多的接触，增加反应速度。在装置需要排气时，将可伸缩气管管口缩到矿热炉炉盖位置，方便气体排出。

进一步的，本装置还包括空心球体，所述气管与所述空心球体连接，所述气管下端与所述空心球体内的空腔连通，所述空心球体表面开设有若干与所述空腔连通的气孔。

此结构能够让输气时，气体能够在气管端部向周围喷射气体，极大增加了气体与物料的接触机会，减少还原冶炼反应时间。

进一步的，气孔均匀分布在所述空心球体表面。

此结构增加了气管向周围喷射气体的均匀性，使还原冶炼反应平稳进行。

本实用新型提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：