专利名称：真空冶炼还原罐料筒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冶炼生产设备，特别是一种皮江法冶炼镁、钙、锶等金属时所
用的装料设备。
背景技术：
皮江法是用热还原法对易挥发金属进行冶炼的经典方法，该方法用到的主要设备 是试管式真空还原罐，将含有给定金属元素的矿料和还原剂的粉末混合压制成原料球后装 入真空还原罐中加热，在高温和真空状态下，原料球内的金属发生还原反应生成金属蒸汽， 金属蒸汽在还原罐口凝结为固态金属。 目前使用的还原罐是狭长的圆筒，内部操作空间小，冶炼结束后要由人工从还原 罐中掏出高温热渣，装卸料非常困难，工人的劳动强度大，生产效率低下，还容易引发安全 事故。中国专利CN98200282. 3公开了一种立式还原炼镁装置，适用于硅热法冶炼金属镁， 该装置包括窑炉和还原罐，还原罐为立式，还原过程结束后，需要打开还原罐底部进行清 渣，在高温热态下还原渣易淤积，渣的清理非常困难。申请号为200620075515. 9的中国专 利公开的一种还原罐，为了装卸料方便在还原罐体内设有料筒，但该装置存在金属蒸汽扩 散慢，反应时间长的缺点。
发明内容为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种真空冶炼还原罐料筒，该装 置可縮短反应时间，具有清淤、装卸方便的特点。 本实用新型采用的技术方案是一种真空冶炼还原罐料筒，料筒筒身上开有若干 孔，料筒上端连接吊钩，料筒直径与还原罐直径比为0.85 : l，全部孔的总面积与料筒筒身 表面积比为O. 27 0. 3 : 1。 制造本实用新型所述的料筒是在钢板上冲压出若干孔，然后巻制成筒身，料筒上 端面焊接吊钩，料筒底面为与圆形筒身焊接的钢板。生产过程中，将镁、钙、锶等需要还原的 料球装入料筒中，用吊钩将料筒吊入还原罐中，按还原生产工序安装隔热板、金属收集器、 还原罐密封盖板等，然后按工序要求进行升温、抽真空，达到规定时间后，进行破真空，取出 还原罐盖板、金属收集器、隔热板等，然后将带孔钢板料筒吊起，将其中的反应残渣倒掉即 可进行下一炉次的生产。 料筒直径与还原罐直径比为0.85 : l，经大量实验证明，该比例是料筒与还原罐 之间形成蒸汽通道并保证还原罐不发生变形的最佳比例，小于该比例时，料筒内装入的料 球较少，生产效率低；大于该比例时，料筒与还原罐之间形成的蒸汽通道过小会影响反应速 度，而且还原罐容易变形开裂破坏还原罐内的真空环境。 全部孔的总面积与料筒表面积比为0.27 0.3 : l，是蒸汽溢出通道和料筒强度 的平衡点，全部孔的总面积与料筒表面积之比小于该比例时，金属蒸汽不能从料筒中完全 溢出；该比例过大时，料筒的强度会降低，在高温环境中容易发生变形。[0009] 做为一种优选的技术方案，增大料筒的直径，使料筒制作可以采用在钢板上冲孔， 再用传统巻板机巻制的方法，设置料筒厚度为0. 2-2cm，料筒直径为15-50cm，单个孔的面 积为l-20cm2。如果料筒直径过小就必须购无缝钢管，成本相对钢材相差1/3差价，且蒸汽 孔无法处理，必须气割或机床钻孔处理，存在生产成本高，效率低的缺点。单个孔的面积不 能过大，否则会降低料筒的强度。 与现有技术相比，本实用新型还具有以下特点(l)在带孔钢板料筒可预装好所 需要的还原料球，进出炉通过机械提吊，快速简捷。(2)带有孔洞的料筒有利于料球在高温 真空还原时，镁、钙、锶蒸气的快速扩散，縮短了反应时间。(3)还原反应完成后的装料筒可 直接提吊入倒渣设备进行倒渣，降低劳动强度。(4)料筒可在钢板上冲孔后在巻制机上巻制 而成，比起采用无缝钢管再钻孔的制作方法，既提高了效率，又节约了成本。
图1是本实用新型专利真空冶炼还原罐料筒的主视图。 图2是图1的俯视图。 图中，l-料筒筒身；2-吊钩；3-料筒底面。
具体实施方式实施例1 先选择直径为20cm的还原罐，然后在长200cm、宽53. 4cm，壁厚为0. 6cm的长方形 钢板上，用冲孔机械有序加工出2989个面积lcm2的圆孔，在巻板机械上将钢板巻制成直径 为17cm，长为200cm的圆柱形料筒筒身l，并焊接好筒身。料筒直径与还原罐直径之比为 0. 85，料筒筒身1的表面积为10676cm2，全部孔的面积为2989cm2，全部孔的面积与料筒筒身 1的表面积之比为0. 28，如图1、2所示，吊钩2与料筒筒身1焊合连结。料筒底面3为与圆 形筒身焊接的lcm厚的圆形钢板，钢板直径大小与料筒筒身直径一致，与料筒筒身l焊合。 实施例2 在长200cm、宽47. lcm，壁厚为0. 2cm的长方形钢板上，用冲孔机械有序加工出 2543个面积lcm2的圆孔，然后在巻板机械上巻制成直径为15cm，长为200cm的圆柱形料筒 筒身l，并焊接好筒身。料筒筒身1的表面积为9420cn^，全部孔的面积为2543cn^，全部孔 的面积与料筒筒身1的表面积之比为O. 27，如图1、2所示，吊钩2与料筒筒身l焊合连结。 料筒底面3为与圆形筒身焊接的0. 2cm厚的圆形钢板，钢板直径大小与料筒筒身直径一致， 并与料筒筒身1焊合。还原罐的直径为17. 6cm，料筒直径与还原罐直径之比为0. 85。 实施例3 在长200cm、宽157cm，壁厚为2cm的长方形钢板上，用冲孔机械有序加工出470个 面积20cm2的圆孔，然后在巻板机械上巻制成直径为50cm，长为200cm的圆柱形料筒筒身1， 并焊接好筒身。料筒筒身1的表面积为31400cm、全部孔的面积为9420cm、全部孔的面积 与料筒筒身1的表面积之比为0.3，如图1、2所示，吊钩2与料筒筒身l焊合连结。料筒底 面3为与圆形筒身焊接的2cm厚的圆形钢板，钢板直径大小与料筒筒身1直径一致，并与料 筒筒身1焊合。还原罐的直径为58. 8cm，料筒直径与还原罐直径之比为0. 85。 实施例4[0021] 先选择直径为41.2cm的还原罐，然后在长200cm、宽110cm，壁厚为1. 5cm的长方 形钢板上，用冲孔机械有序加工出1275个面积5cm2的圆孔，然后在巻板机械上巻制成直径 为35cm，长为200cm的圆柱形料筒筒身l，并焊接好筒身。料筒直径与还原罐直径之比为 0. 85，料筒筒身1的表面积为21980cm、全部孔的面积为6374. 2cm2，全部孔的面积与料筒筒 身1的表面积之比为0. 29，如图1、2所示，吊钩2与料筒筒身1焊合连结。料筒底面3为与 圆形筒身焊接的1. Ocm厚的圆形钢板，钢板直径大小与料筒筒身1直径一致，并与料筒筒身 l焊合。 实施例5 在长200cm、宽110cm，壁厚为1. 8cm的长方形钢板上，用冲孔机械有序加工出615 个面积10cm2的圆孔，然后在巻板机械上巻制成直径为35cm，长为200cm的圆柱形料筒筒身 l，并焊接好筒身。料筒筒身1的表面积为21980cn^，全部孔的面积为6154. 4cn^，全部孔的 面积与料筒筒身1的表面积之比为0. 28，如图1、2所示，吊钩2与料筒筒身1焊合连结。料 筒底面3为与圆形筒身焊接的1. 8cm厚的圆形钢板，钢板直径大小与料筒筒身1直径一致， 并与料筒料筒筒身1焊合。还原罐的直径为41. 2cm，料筒直径与还原罐直径之比为0. 85。 实施例6 在长200cm、宽125. 6cm，壁厚为0. 6cm的长方形钢板上，用冲孔机械有序加工出 470个面积15cm2的圆孔，然后在巻板机械上巻制成直径为40cm，长为200cm的圆柱形料筒 筒身l，并焊接好筒身。料筒筒身1的表面积为25120cn^，全部孔的面积为7033. 6cm、全部 孔的面积与料筒筒身1的表面积之比为O. 28，如图1、2所示，吊钩2与料筒筒身l焊合连 结。料筒底面3为与圆形筒身焊接的lcm厚的圆形钢板，钢板直径大小与料筒筒身1直径 一致，并与料筒料筒筒身1焊合。还原罐的直径为47. lcm，料筒直径与还原罐直径之比为 0. 85。 料筒制作完成后，进行生产的操作步骤为 1、将镁、钙、锶所需要还原的料球装入带孔钢板料筒中； 2、将料筒吊入还原罐中； 3、将挡火板和收集器依次吊入还原罐中，然后盖上密封盖板； 4、继续升温，抽真空，进入还原操作，待还原周期结束后，先破真空，打开密封盖 板，吊出收集器，取出还原所得金属； 5、取出挡火板，将带孔钢板料筒吊起，放入自动倒渣装置，将其中的反应残渣倒掉。 6、重复1到5步骤，即可循环生产。
权利要求一种真空冶炼还原罐料筒，其特征在于料筒筒身(1)壁上开有若干孔，料筒上端连接有吊钩(2)，料筒直径与还原罐直径比为0.85∶1，全部孔的总面积与料筒筒身表面积比为0.27～0.3∶1。
2. 根据权利要求1所述的一种真空冶炼还原罐料筒，其特征在于料筒厚度为 0. 2-2cm，料筒直径为15-50cm，单个孔的面积为l-20cm2。
3. 根据权利要求1或2所述的一种真空冶炼还原罐料筒，其特征在于料筒厚度为 0. 6cm。
专利摘要本实用新型提供的真空冶炼还原罐料筒涉及一种冶炼生产设备。该料筒壁上开有若干孔，料筒上端连接吊钩，料筒直径与还原罐直径比为0.85∶1，全部孔的总面积与料筒筒身表面积比为0.27～0.3∶1。与现有的还原罐相比，本实用新型提供的还原罐料筒是在带孔钢板料筒中预装好所需要的还原料球，进出炉通过机械提吊，快速简捷，还原反应完成后的装料筒可直接提吊入倒渣设备进行倒渣，降低劳动强度。带有孔洞的料筒有利于料球在高温真空还原时，镁、钙、锶蒸气的快速扩散，缩短了反应时间。料筒可在钢板上冲孔后在卷制机上卷制而成，比起采用无缝钢管再钻孔的制作方法，既提高了效率，又节约了成本。
文档编号C22B5/02GK201459211SQ20092010422
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者张建华, 徐正祥, 梅小明, 诸天柏 申请人:五台云海镁业有限公司