CN102235817A - 一种蓄热式竖式还原炉 - Google Patents
一种蓄热式竖式还原炉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102235817A CN102235817A CN2010101605747A CN201010160574A CN102235817A CN 102235817 A CN102235817 A CN 102235817A CN 2010101605747 A CN2010101605747 A CN 2010101605747A CN 201010160574 A CN201010160574 A CN 201010160574A CN 102235817 A CN102235817 A CN 102235817A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reduction furnace
- heat accumulating
- heater
- accumulating type
- vertical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 79
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims abstract description 91
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 10
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 241000272165 Charadriidae Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
Abstract
一种蓄热式竖式还原炉，涉及一种用于金属镁、金属钙冶炼，特别是竖式金属镁、金属钙还原炉。其特征在于其结构包括：还原炉炉体、加热装置、燃料和助燃气体通入装置、为立管状反应罐的还原反应罐，在还原罐环形密封体密封与锥形结晶器之间的还原罐体内同轴居中设有一在侧壁上开有通孔垂直通管。本发明的一种蓄热式竖式还原炉，建设周期短，见效快。竖式还原炉体支撑采用混凝土或钢结构支架，炉体结构并不复杂，砌筑、安装方便。真正实现装料、取结晶器和出渣的机械化快速作业，节省劳动力成本。炉膛内热气流的上升有利于还原反应的进行，可以使还原周期缩短，与横罐还原炉相比更加节能。
Description
技术领域
一种蓄热式竖式还原炉，涉及一种用于金属镁、金属钙冶炼，特别是竖式金属镁、金属钙还原炉。
技术背景
在金属镁、金属钙的冶炼生产过程中，还原炉是核心设备。自1941年皮江法出现以来还原炉的变化不大，其结构多为还原罐为水平设置的卧式还原炉，其所作的改进多是将还原罐的直径变大、罐数增加。卧式还原炉产量小、用人多、机械化程度低，工人劳动强度大，操作环境恶劣，装出料时间长，装料、掏渣全靠工人操作完成，工作繁重，掏渣时产生的高温辐射热和大量的烟尘也会损害人体健康。
对还原炉进行的最新改进，有人提出竖式还原炉的设计，利用物料自身重力向下的原理，实现还原炉的快速装料和出渣等作业。但是有许多无法回避的问题。其一是料层厚，镁蒸汽无法收集。还原罐被原球团料填实后，中下部物料产生的镁蒸汽无法通过料层到达顶部的镁结晶器中。其二是下罐口封闭困难或原球团料被浪费。下罐口如果离炉体较近，罐体及原球团料的高温就会传递到下罐口，使得下罐口受热变形，罐内真空的氛围被破坏。由于镁是在真空的氛围下结晶的，如果真空无法保持，结晶镁在炉温1200℃下将会被氧化；为避免其一情况发生可以设计下罐口离炉体较远，但炉体与下罐口之间的原球团料由于得不到足够的热量不会参与反应，使得这部分物料被浪费。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提高产能、降低能耗、减轻劳动强度、改善操作环境恶、降低生产成本、有利实现机械化蓄热式竖式还原炉。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种蓄热式竖式还原炉，其特征在于其结构包括：
还原炉炉体-该炉体为一由耐火材料砌成的空腔式柱状壳体，炉体下底由台式支撑架支撑固定；在炉体的垂直侧壁上设有蓄热式加热腔；
加热装置-该加热装置包括外壳与还原炉炉体垂直侧壁上设有蓄热式加热腔适配的装置壳体，壳体内设有燃料和助燃气体喷管；
燃料和助燃气体通入装置-该装置结构包括与蓄热式加热装置壳体尾部相通联接的输送管道、与输送管道尾端固定联接的引风机和鼓风机；
还原反应罐-该反应罐为立式反应罐，其结构包括为立管状反应罐，反应罐体下部贯穿还原炉炉体底部炉壁，反应罐体下部下端由设有居中带有放料通孔的环形密封体密封；罐体上部贯穿还原炉炉体顶部炉壁，在贯穿还原炉炉体顶部的反应罐体的外壁上设有冷却水套、相对应的反应罐体体内设置锥形结晶器，还原反应罐罐上部侧壁设有真空管，顶部设有上罐盖；在环形密封体密封与锥形结晶器之间的还原罐体内同轴居中设有一在侧壁上开有通孔垂直通管。
本发明的一种蓄热式竖式还原炉，其特征在于所述的蓄热式加热装置两两对称设置，对称设置的加热装置壳体内设有的燃料和助燃气体喷管由一四通式转换开关与鼓风机和引风机相互联接。
本发明的一种蓄热式竖式还原炉，采取煤气、空气双蓄热的燃烧方式。蓄热燃烧技术改变了传统燃烧方式，燃料与空气以适当速度从不同的通道进入炉内，并与炉内燃烧产物混合，空气中21％的氧被稀释，燃料在炉膛中高温(1000℃以上)低氧浓度场(5～6.5％)工况下燃烧，全炉温度可控制在1200℃，强化炉内传热；消除了局部高温区，炉温分布均匀；减少温室效应气体CO2排放量50％；在高温空气条件下燃烧可实现低空气系数燃烧，减少还原罐的氧化烧损；烟气余热可实现“极限回收”，排出的烟气温度不超过140℃。
本发明的一种蓄热式竖式还原炉，还原周期短，节能效果显著。由于在环形密封体密封与锥形结晶器之间的还原罐体内同轴居中设有一在侧壁上开有通孔垂直通管的使用，原球团料呈环状分布在还原罐四周。还原罐外部热量很容易通过物料传递到垂直通管，可以使物料内外受热，还原反应快速彻底的进行。还原周期由现行12小时缩短至8小时。比传统还原炉节能30％以上。
本发明的一种蓄热式竖式还原炉，产量大，质量高，用人少；还原炉装物料量和产量是传统横罐还原炉的4倍，料镁比更低。产出的粗镁结晶致密，杂质含量低，可以直接做合金原料；真正实现了装料、取结晶器和出渣的机械化快速作业，大大缩短工人的操作时间，工人的劳动生产率提高2倍。
本发明的一种蓄热式竖式还原炉，占地和投资少。由于还原罐竖向布置，“向空中发展”，竖式还原炉的占地较横罐还原炉占地节省。竖式还原炉采用炉底架空设计，耐火材料使用较少，钢材、管道等方面也不比横罐还原炉多，所以它的投资更少。
本发明的一种蓄热式竖式还原炉，建设周期短，见效快。竖式还原炉体支撑采用混凝土或钢结构支架，炉体结构并不复杂，砌筑、安装方便。真正实现装料、取结晶器和出渣的机械化快速作业，节省劳动力成本。炉膛内热气流的上升有利于还原反应的进行，可以使还原周期缩短，与横罐还原炉相比更加节能。
附图说明
图1是本发明炉体的结构示意图。
图2是还原罐的剖面示意图。
具体实施方式
一种蓄热式竖式还原炉，其结构包括：
还原炉炉体1-该炉体为一由耐火材料砌成的空腔式柱状壳体，炉体下底由台式支撑架支撑固定2；在炉体的垂直侧壁上设有蓄热式加热腔3；
蓄热式加热装置-该加热装置包括外壳与还原炉炉体垂直侧壁上设有蓄热式加热腔适配的装置壳体，壳体内设有燃料和助燃气体喷管4、5；
燃料和助燃气体通入装置-该装置结构包括与蓄热式加热装置壳体尾部相通联接的输送管道6、与输送管道尾端固定联接的引风机7和鼓风机8；
还原反应罐9-该反应罐为立式反应罐，其结构包括为立管状反应罐，反应罐体下部贯穿还原炉炉体底部炉壁，反应罐体下部下端由设有居中带有放料通孔的环形密封体密封10；罐体上部贯穿还原炉炉体顶部炉壁，在贯穿还原炉炉体顶部的反应罐体的外壁上设有冷却水套11、相对应的反应罐体体内设置锥形结晶器12，还原反应罐罐上部侧壁设有真空管13，顶部设有上罐盖14；在环形密封体密封与锥形结晶器之间的还原罐体内同轴居中设有一在侧壁上开有通孔垂直通管15。
本发明的一种蓄热式竖式还原炉，其所述的蓄热式加热装置两两对称设置，对称设置的加热装置壳体内设有的燃料和助燃气体喷管由一四通式转换开关16与鼓风机和引风机相互联接。
本发明的一种蓄热式竖式还原炉，为方便炉底排渣，炉体可以安放在混凝土或钢结构支架上。炉体由耐火砖、浇注料等耐火材料砌筑而成。炉顶和炉底相对应预留还原罐口，炉体端面或侧面预留煤气、空气蓄热体位置腔孔。
煤气、空气双蓄热的燃烧系统由蓄热烧嘴、蓄热体、四通换向阀及换向控制器组成。蓄热烧嘴、四通换向阀通过管道与引风机和鼓风机相连接。
还原罐通过预留罐口，被竖直安装在还原炉炉体中。上罐盖向下安放在上罐口，结晶器在还原罐的水套部位内。水套、连接管通过焊接的方式与还原罐罐体上下连接，且分别暴露在炉体之外的炉顶上、炉底下。还原罐罐体贯穿炉膛上下。罐内金属密封器设置在还原罐罐体的下端，连接管以上。垂直通管坐落在金属密封器之上，结晶器以下；垂直通管管壁上有若干孔洞。在炉体的底部还设有下罐盖及密封装置，密封装置与下罐盖相连接并用于控制底盖的开启和关闭。
操作时，球团料装入还原反应罐反应罐体和开有通孔垂直通管之间，还原反应进行时，由鼓风机供给的助燃空气经换向系统进入一侧蓄体。预热后的空气在烧嘴喷口处与燃料混合，进入炉膛实现高温燃烧。燃烧产物对炉内还原罐加热后进入另一侧烧嘴喷口，并通过另侧蓄热体进行热交换，将大部分热量传给另侧蓄热体后，以140℃左右的温度进入换向机构，然后经引风机排入大气。30秒至1分钟后控制系统发出指令换向阀动作，空气、煤气同时换向。此时空气改由通过另一侧蓄热体在蓄热烧嘴喷口处和燃料相遇并混合燃烧，这时一侧蓄热烧嘴喷口只作为烟道，在引风机作用下，高温烟气通过一侧热蓄热体排出，一个换向周期完成。通过换向系统不断的切换工作状态，使大部分热量不断用于加热还原罐，从而达到节能降耗目的。
由于球团料无法到达金属密封器与下罐盖及密封装置之间的空间；即连接管为中空。还原反应进行时，通过真空管抽真空，使结晶处在真空状态下，镁蒸汽通过开有通孔垂直通管管壁上孔洞及进入垂直通管，上升进入结晶器内结晶。上罐盖，水套都起到对结晶器冷却的作用，促使镁蒸汽快速结晶，与连接管连接的下罐盖17及密封装置温度不高，不会发生形变，也不存在破坏真空氛围的可能。等还原反应完成后，打开上罐盖，下罐盖及密封装置；取出结晶器，提升垂直通管一定高度，在垂直通管与金属密封器形成空隙，还原渣通过此空隙、连接管，排出炉外。
Claims (2)
1.一种蓄热式竖式还原炉，其特征在于其结构包括：
还原炉炉体-该炉体为一由耐火材料砌成的空腔式柱状壳体，炉体下底由台式支撑架支撑固定；在炉体的垂直侧壁上设有蓄热式加热腔；
加热装置-该加热装置包括外壳与还原炉炉体垂直侧壁上设有蓄热式加热腔适配的装置壳体，壳体内设有燃料和助燃气体喷管；
燃料和助燃气体通入装置-该装置结构包括与蓄热式加热装置壳体尾部相通联接的输送管道、与输送管道尾端固定联接的引风机和鼓风机；
还原反应罐-该反应罐为立式反应罐，其结构包括为立管状反应罐，反应罐体下部贯穿还原炉炉体底部炉壁，反应罐体下部下端由设有居中带有放料通孔的环形密封体密封；罐体上部贯穿还原炉炉体顶部炉壁，在贯穿还原炉炉体顶部的反应罐体的外壁上设有冷却水套、相对应的反应罐体体内设置锥形结晶器，还原反应罐罐上部侧壁设有真空管，顶部设有上罐盖；在环形密封体密封与锥形结晶器之间的还原罐体内同轴居中设有一在侧壁上开有通孔垂直通管。
2.根据权利要求1所述的一种蓄热式竖式还原炉，其特征在于所述的蓄热式加热装置两两对称设置，对称设置的加热装置壳体内设有的燃料和助燃气体喷管由一四通式转换开关与鼓风机和引风机相互联接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101605747A CN102235817A (zh) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | 一种蓄热式竖式还原炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101605747A CN102235817A (zh) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | 一种蓄热式竖式还原炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102235817A true CN102235817A (zh) | 2011-11-09 |
Family
ID=44886702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101605747A Pending CN102235817A (zh) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | 一种蓄热式竖式还原炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102235817A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104628004A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-20 | 山西龙镁伟业科技有限公司 | 一种电池硅基类负极材料制备罐和制备炉窑及制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0625711A (ja) * | 1992-05-13 | 1994-02-01 | Kobe Steel Ltd | 熱間等方圧加圧装置 |
| CN2332732Y (zh) * | 1998-01-13 | 1999-08-11 | 胡文华 | 一种立式还原炼镁装置 |
| JP2001348629A (ja) * | 2000-06-07 | 2001-12-18 | Toho Titanium Co Ltd | スポンジチタンの精製方法および装置 |
| CN101020966A (zh) * | 2007-03-16 | 2007-08-22 | 北京胜亚恒源热能技术开发有限公司 | 一种高效节能环保型蓄热式金属镁立式还原炉 |
| CN101093140A (zh) * | 2006-06-21 | 2007-12-26 | 宁夏华源冶金实业有限公司 | 蓄热式立式金属镁还原炉 |
| CN201116834Y (zh) * | 2007-10-11 | 2008-09-17 | 北京科技大学 | 一种高温空气低氧燃烧的立式镁还原炉 |
-
2010
- 2010-04-30 CN CN2010101605747A patent/CN102235817A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0625711A (ja) * | 1992-05-13 | 1994-02-01 | Kobe Steel Ltd | 熱間等方圧加圧装置 |
| CN2332732Y (zh) * | 1998-01-13 | 1999-08-11 | 胡文华 | 一种立式还原炼镁装置 |
| JP2001348629A (ja) * | 2000-06-07 | 2001-12-18 | Toho Titanium Co Ltd | スポンジチタンの精製方法および装置 |
| CN101093140A (zh) * | 2006-06-21 | 2007-12-26 | 宁夏华源冶金实业有限公司 | 蓄热式立式金属镁还原炉 |
| CN101020966A (zh) * | 2007-03-16 | 2007-08-22 | 北京胜亚恒源热能技术开发有限公司 | 一种高效节能环保型蓄热式金属镁立式还原炉 |
| CN201116834Y (zh) * | 2007-10-11 | 2008-09-17 | 北京科技大学 | 一种高温空气低氧燃烧的立式镁还原炉 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104628004A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-20 | 山西龙镁伟业科技有限公司 | 一种电池硅基类负极材料制备罐和制备炉窑及制备方法 |
| CN104628004B (zh) * | 2015-02-05 | 2016-08-24 | 山西龙镁伟业科技有限公司 | 一种电池硅基类负极材料制备罐和制备炉窑及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106892578B (zh) | 一种全回收co2的石灰窑装置 | |
| CN102393140A (zh) | 悬挂式自下料立卧两用蓄热节能还原炉 | |
| CN202660889U (zh) | 一种液态出渣高温取向硅钢步进梁式板坯加热炉 | |
| CN207079173U (zh) | 一种全回收co2的石灰窑装置 | |
| CN101294770A (zh) | 合金熔化保温的坩埚炉 | |
| CN105039738B (zh) | 一种粗铜火法精炼炉及精炼工艺 | |
| CN204039474U (zh) | 底吹炼锡装置 | |
| CN201081538Y (zh) | 管式炉 | |
| CN205347481U (zh) | 一种煤基直接还原炉 | |
| CN101915502A (zh) | 一种用回收烟气调制燃油(气)反射炉氧气氛的方法 | |
| CN204421605U (zh) | 金属镁竖罐内外加热蓄热式还原炉 | |
| CN107904347A (zh) | 一种煤基直接还原竖炉及其还原方法 | |
| CN203024566U (zh) | 节能环保高风温冲天炉系统设备 | |
| CN103063011B (zh) | 节能环保高风温冲天炉系统设备 | |
| CN203487047U (zh) | 一种用于生产轻烧氧化镁的内燃气烧竖窑 | |
| CN102235817A (zh) | 一种蓄热式竖式还原炉 | |
| CN204918643U (zh) | 熔分炉 | |
| CN106591528A (zh) | 处理含铁物料的系统及其在处理含铁物料中的应用 | |
| CN206037688U (zh) | 一种熔化粗铜的火焰炉 | |
| CN101713032A (zh) | 多层节能还原炉制备金属镁的方法 | |
| CN206724695U (zh) | 一种燃气燃烧与电弧联合加热熔炼炉 | |
| CN202329114U (zh) | 流态化沸腾焙烧炉 | |
| CN201327293Y (zh) | 一种熔化炉 | |
| CN201569284U (zh) | 电加热金属熔化炉 | |
| CN201522185U (zh) | 燃气冲天炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111109 |