一种真空高温液态下的炼镁装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种炼镁装置。
【背景技术】
[0002]目前，我国原镁的规模化生产全部采用皮江法工艺，物料经混合造球后进行固相反应。皮江法大多采用原煤加热，整体工艺能耗高、物耗高、污染高、生产周期长、效率低，最终得到的炉渣与硅铁余料凝结成块，再利用难度大。
[0003]近年来冶炼金属镁工艺的研宄改进工作主要是围绕皮江法，集中在扩大单罐产量及节能减排方面，并开发出了竖罐皮江法。较传统的皮江法工艺，竖罐皮江法的劳动强度减少了，机械化、自动化程度有所提高，冶炼周期减少，然而竖罐皮江法的原料间的反应实质并未改变，并未解决皮江法能耗高、污染大、成本高的根本问题，单台设备的产量仍然较低，此方法未实现大规模生产。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能耗低、效率高的炼镁装置。
[0005]为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下:一种真空高温液态下的炼镁装置，其包括真空感应炉、电源装置、真空抽气装置和镁蒸汽收集系统，其中镁蒸汽收集系统包括除尘装置和冷凝器；真空感应炉内设有反应容器，电源装置利用感应电热效应进行加热，反应容器与真空加料装置连接，真空感应炉内还设有引流罩，引流罩位于反应容器的上方，引流罩与真空感应炉外的除尘装置和冷凝器连接，冷凝器与真空抽气装置连接。
[0006]优选地:所述引流罩通内部设置有电加热器和保温层，所述引流罩的下端设有惰性气体引流环管。
[0007]可使引流罩内壁温度维持在合适的温度，对反应生成的金属镁蒸汽起到保温、弓丨流的作用。
[0008]优选地:所述引流罩通过管道经过除尘装置和冷凝器连接。所述除尘装置去除镁蒸汽中的灰尘及杂质。
[0009]优选地:所述真空感应炉内设有旋转轴，所述引流罩可绕所述旋转轴水平旋转，所述真空加料装置通过可伸缩的接料管将原料送至反应容器；所述真空感应炉设有旋转机构，所述旋转机构控制反应容器的转动，所述真空感应炉内底部设有渣罐。
[0010]优选地:所述真空加料装置为双室双真空阀系统，包括带密封盖的料筒和料筒下部的给料器，给料器下部管道上设置真空切断阀。物料通过给料器进入接料管，最终进入反应容器内。给料器可用螺旋给料器、叶轮给料器、振动给料器等，以实现真空加料、真空换料的目的。
[0011]优选地:所述真空感应炉包括其上端的炉盖，所述炉盖上设有用于观测反应容器的第一观察窗，以及用于观测渣罐的第二观察窗。
[0012]优选地:所述第一观察窗为棱镜折射结构，包括固定在炉盖的上部观察装置和于弓I流罩连接固定的下部观察装置。
[0013]优选地:还包括取样枪，所述引流罩上设有供取样枪通过的取样孔，所述取样枪依次穿过炉盖和取样孔，所述取样枪与炉盖的连接处设有第二真空切断阀。
[0014]优选地:所述取样孔上部设有挡盖，所述挡盖上设有可摇动的手柄，通过摇动手柄可以开关档盖。
[0015]本发明还提出一种炼镁方法，其包括以下步骤:
[0016]步骤一，真空感应炉中的反应容器内放入强还原剂，对其进行加热将强还原剂熔化成液态；
[0017]步骤二，将含镁原料以及助溶剂加入液态的强还原剂中；
[0018]步骤三，降低真空感应炉内的压强，含镁原料被还原生成单质镁，且以镁蒸汽形态溢出反应容器；
[0019]步骤四，镁蒸汽通过引流罩，在引流气体和真空系统的抽力作用下，送往镁蒸汽收集系统，通过除尘装置至冷凝器；
[0020]步骤四，除尘装置对镁蒸汽进行除尘，除去杂质；
[0021]步骤五，利用冷凝器将镁蒸汽处理成固态或液态后再收集。
[0022]步骤六，炼镁过程中可以通过真空加料系统向反应容器内连续加入炼镁原料。反应容器由外部的旋转机构控制，可以倾转反应容器将其中的渣倒入感应炉底部的渣罐中。
[0023]优选地:所所述强还原剂包括真空、高温下，具有强还原功能的硅铁、电石、金属铝或碳化钙中的至少一种。
[0024]优选地:所述含镁原料包括粉状或粒状煅烧白云石、煅烧碳酸镁中至少一种的含氧化镁的矿物，或者包含有使熔渣熔点降低的熔剂。
[0025]优选地:所述助溶剂为萤石和镁矿粉的混合物。
[0026]优选地:利用镁蒸汽冷凝器，让其采用水冷结晶器收集固态镁，或者使镁蒸汽冷凝器带内加热保温，使收集罐的温度维持在650-700°C的范围，使镁蒸汽冷凝成液态。
[0027]优选地:所述反应容器上设有热电偶测温计。
[0028]相比现有技术，本实用新型的有益效果在于:将强还原剂加入反应容器内，开启电源装置，利用电磁加热的方式将真空感应炉加热到1200-1600 °C，使还原剂熔化成液态，通过真空加料装置将含镁原料及助溶剂加入液态还原剂中，启动真空抽气装置使真空感应炉内的压强降至l_5000Pa，含镁的氧化物被硅铁液还原生成单质镁，并以镁蒸汽的形式溢出反应容器。
[0029]金属镁蒸汽进入反应容器上方的引流罩，在真空抽气装置的抽力作用下，通过除尘装置送往冷凝器，优选将镁蒸汽经过除尘装置将气体中的灰尘及杂质去除，然后再进入镁蒸汽冷凝器。冷凝器可采用水冷结晶器收集固态镁，也可使镁蒸汽在冷凝器内加热保温，使收集罐的温度维持在650-700°C的范围，使镁蒸汽冷凝成液态。
[0030]炼镁过程中可以通过真空加料装置向反应容器内连续加入炼镁原料，反应容器由外部的控制转轴控制，可以倾转反应容器将其中的渣倒入渣罐中。
[0031]炼镁过程中通过摇动手柄打开取样孔的挡盖，将取样枪伸入反应容器中进行取样，取样完毕后，关上挡盖。当反应容器的寿命到期时需要更换，此时打开炉盖，将引流罩绕着旋转轴水平旋转偏离反应容器的正上方，采取更换等操作。
[0032]本装置采用以液相为基础的连续冶炼方式，不仅冶炼周期可大幅度缩短，生产效率大幅提高，而且避免了皮江法导致的高耗能、高污染问题。所产生的炉渣与炼镁原料完全分离，可以作为二次资源进行再利用，利于本行业的可持续发展。
【附图说明】
[0033]图1为本实用新型的整体示意图(俯视角度)；
[0034]图2为本实用新型真空感应炉与电源装置的示意图(侧视角度)；
[0035]图3为本实用新型真空感应炉、冷凝器以及真空抽气装置的示意图(测试角度)。
[0036]图中标识说明如下:
[0037]1、取样枪；2、真空加料装置；3、手柄；4、第一观察窗；5、挡盖；6、第一真空切断阀；
7、引流罩；8、接料管；9、惰性气体引流环管；10、感应线圈；11、反应容器；12、热电偶测温计；13、渣罐；14、直管；15、压力计；16、除尘装置；17、冷凝器；18、真空抽气装置；19、电源装置；20、真空感应炉；21、旋转轴；22、第二观察窗；23、第二真空切断阀；24、上部观察装置；25、下部观察装置；26、控制转轴。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0039]如图1-3所示的一种炼镁装置，包括真空感应炉20和电源装置19，电源装置19与真空感应炉20电性连接，真空感应炉20内设有反应容器11，反应容器11外设有感应线圈10，反应容器11与真空加料装置2连接，真空感应炉20内还设有引流罩7，引流罩7位于反应容器11的上方，引流罩7与真空感应炉20外的冷凝器17连接，冷凝器17与真空抽气装置18连接。