CN201024201Y - 真空金属冶炼蓄热式还原炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种真空金属冶炼蓄热式还原炉，它包括还原炉(1)和还原釜(2)；它还包括由上或左蓄热体(6)与下或右蓄热体(7)构成的蓄热式燃烧系统和由液态金属收集装置(13)与液态金属收集箱(14)构成的液态金属收集系统；还原釜位于还原炉中部，将还原炉分成上或左燃烧室(4)和下或右燃烧室(5)，斜底结构的还原釜中设有贯穿其中的一组辐射管(3)，两个燃烧室由辐射管贯通，两个燃烧室分别连接上或左蓄热体和下或右蓄热体；上或左蓄热体和下或右蓄热体之间设有自动控制滑阀(8)；还原釜经液态金属收集装置与液态金属收集箱连接。本实用新型具有热量利用率高，节能效果好，燃烧完全，还原反应时间短的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种还原炉，特别是涉及一种真空金属冶炼蓄热式还原炉。
背景技术
在金属真空冶炼生产中，经过配料压制工序生产出还原物料送入还原罐中进行还原反应，一般要求还原反应温度高于1100℃，压强小于10Pa～13Pa。通过燃料加热还原炉内的还原罐或加热还原釜的辐射管使还原物料达到所要求的温度值实现还原反应。现有还原罐是管状中空结构，放置在还原炉中来加热还原物料，热量从还原罐的外部向物料传递，热传导率低，温升缓慢，要达到反应温度所需要的时间非常长，从加料到还原反应基本完成所需要时间一般在8～12小时之间，生产能力有限。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种具有热量利用率高，节能效果好，燃烧完全，还原反应时间短的真空金属冶炼蓄热式还原炉。
本实用新型的技术方案：真空金属冶炼蓄热式还原炉，它包括还原炉1和还原釜2；其特征在于：它还包括由上或左蓄热体6与下或右蓄热体7构成的蓄热式燃烧系统和由液态金属收集装置13与液态金属收集箱14构成的液态金属收集系统；还原釜2位于还原炉中部，将还原炉1分成上或左燃烧室4和下或右燃烧室5，斜底结构的还原釜2中设有贯穿其中的一组辐射管3，两个燃烧室由辐射管3贯通，两个燃烧室分别连接上或左蓄热体6和下或右蓄热体7；上或左蓄热体6和下或右蓄热体7之间设有自动控制滑阀8；还原釜2经液态金属收集装置13与液态金属收集箱14连接。
上述的真空金属冶炼蓄热式还原炉中，所述的还原釜为箱体结构，还原釜的底部为锥面或圆弧面的过渡面，并呈30-60度倾斜设置，还原釜底部最低点的侧面釜体上设有排渣口9，还原釜底部最高点与排渣口相对处的釜体上设有辅助排渣口10，还原釜顶部最高点设有装料口11，还原釜顶部最高点侧面的釜体上设有金属蒸汽真空抽气口12；还原釜顶部采用和底部同斜度的锥面或圆弧过渡面。
前述的真空金属冶炼蓄热式还原炉中，所述还原釜2的底部和顶部呈35-50度倾斜设置。
前述的真空金属冶炼蓄热式还原炉中，所述还原釜2中的一组辐射管3垂直设置或水平设置，并按阵列排列分布还原釜中。
前述的真空金属冶炼蓄热式还原炉中，所述的还原釜2采用耐热金属或非金属材料制成。
前述的真空金属冶炼蓄热式还原炉中，所述的还原釜2采用碳化硅制成。
与现有技术相比，由于本实用新型采用了内热的蓄热体，使尾气的热量浪费少，热量利用率高，节能效果非常明显，烟气污染小，减少了还原反应时间，提高了生产能力；由于是完全燃烧，所以排出的气体中有害气体含量小，也减小了对环境的污染；在还原釜上设有金属蒸汽真空抽气口，便于和液态金属收集装置连接，容易与其他生产环节一起，实现高效的真空金属冶炼；本实用新型中同时设置有排渣口和辅助排渣口，使排渣更方便，排渣所用的时间也大大缩短，减少了还原釜中的热能损失。整个系统有利于实现自动化生产。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；
附图中的标记为：1-还原炉，2-还原釜，3-辐射管，4-上或左燃烧室，5-下或右燃烧室，6-上或左蓄热体，7-下或右蓄热体，8-自动控制滑阀，9-排渣口，10-辅助排渣口，11-装料口，12-金属蒸汽真空抽气口，13-液态金属收集装置，14-液态金属收集箱，15-渣钎，16-空气，17-烟气。
具体实施方式
实施例。真空金属冶炼蓄热式还原炉，如图1所示。它包括还原炉1和还原釜2；它还包括由上或左蓄热体6与下或右蓄热体7构成的蓄热式燃烧系统和由液态金属收集装置13与液态金属收集箱14构成的液态金属收集系统；还原釜2位于还原炉中部，将还原炉1分成上或左燃烧室4和下或右燃烧室5，还原炉所用的燃料是水煤浆或是燃气。斜底结构的还原釜2中设有贯穿其中的一组辐射管3，两个燃烧室由辐射管3贯通，两个燃烧室分别连接上或左蓄热体6和下或右蓄热体7；上或左蓄热体6和下或右蓄热体7之间设有自动控制滑阀8；两个燃烧室由辐射管贯通，使燃烧室中的热烟气可以从辐射管中穿过；两个燃烧室分别与蓄热式燃烧系统连接，使燃烧室燃烧产生的高温热气通过还原釜的辐射管，热量导入还原釜中，排放的烟气中的热量由蓄热式燃烧系统的蓄热体吸收，降低温度后经脱尘处理排入大气；蓄热式燃烧系统蓄存通过还原釜辐射管后烟气中的大部分热量，并控制两个燃烧室的交替燃烧及高温气体通过辐射管的流向，所述的蓄热式燃烧系统包括上或左蓄热体6和下或右蓄热体7，在两个蓄热体之间设有自动控制滑阀8，自动控制滑阀变换燃烧空气和烟气通过辐射管的流动方向，并控制燃烧室燃料的通、断，以达到两个燃烧室间隔燃烧，持续加热辐射管。还原釜中的还原物料经还原反应后产生的金属蒸汽由液态金属收集系统收集后直接铸锭或送入精炼炉。还原釜2经液态金属收集装置13与液态金属收集箱14连接。上述的还原釜2是用碳化硅制成的箱体结构，还原釜的底部为锥面或圆弧面的过渡面，并呈30-60度倾斜设置，最好呈35-50度倾斜设置。还原釜底部最低点的侧面釜体上设有排渣口9，还原釜底部最高点与排渣口相对处的釜体上设有辅助排渣口10，还原釜顶部最高点设有装料口11，还原釜顶部最高点侧面的釜体上设有金属蒸汽真空抽气口12；还原釜顶部采用和底部同斜度的锥面或圆弧过渡面。上述还原釜中的一组辐射管3可垂直设置，也可以水平设置，并按阵列排列分布还原釜中。当辐射管垂直设置时，还原釜在还原炉中部将还原炉分成上燃烧室4和下燃烧室5；当辐射管水平设置时，还原釜在还原炉中部将还原炉分成左燃烧室4和右燃烧室5。
本实用新型的工作过程和工作原理
以下以辐射管平行还原釜前后两侧壁阵列设置为例进行说明，还原釜体采用斜底结构，采用耐热金属或碳化硅制作成形，放置于炉体中，在还原釜的上部、下部设置两个燃烧室，上部开设有进料口和金属蒸汽真空抽吸口，下部设置有排渣口和辅助排渣口，辅助排渣口也可以兼作观察孔使用，金属蒸汽真空抽吸口与液态金属收集装置连接，液态金属收集装置与液态金属收集箱连接，燃烧室与蓄热式燃烧系统和燃料系统相通，使燃烧室燃烧产生的高温热气通过还原釜的辐射管导入还原釜后，烟气中的热量由蓄热式燃烧系统的蓄热体吸收，降低温度后经脱尘处理排入大气。还原釜的上部的顶面、下部的底面采用斜底结构，使得在排渣容易，也保证了燃烧室的空间。
进料口向还原釜中加料完成后，上部燃烧室供燃料，同时空气通过蓄热式燃烧系统自动控制滑阀接通进入到上部燃烧室中，点火燃烧，产生高温的气体通过辐射管加热还原釜中的还原物料，高温烟气通过辐射管后进入到下部燃烧室中，下部燃烧室通过蓄热式燃烧系统的下部蓄热体通道与外界接通，与燃烧室相通的燃料通道关闭，高温烟气通过蓄热式燃烧系统的下部蓄热体加热蓄热体，使温度降低到150～200℃以下，经脱尘处理排入大气，高温烟气的大部分热量保留在蓄热体中，完成上部燃烧室的燃烧，上部燃烧室的燃料通道关闭，下部燃烧室相通的燃料通道开启，蓄热式燃烧系统的自动控制滑阀动作使下部燃烧室的蓄热体通道与外界接通，空气16经下部蓄热体经进入下部燃烧室，经过蓄热体的热交换使进入到下部燃烧室的空气成为高温气体，与下部燃烧室内的燃料剧烈燃烧产生高温气体通过辐射管加热还原物料，气体经过上部燃烧室、上部蓄热体，与蓄热体进行热交换后，变成低温气体排出，完成下部燃烧室的燃烧循环。然后进行下一周期燃烧循环。
燃烧的高温气体在辐射管中来回的通过始终能保持辐射管的恒定高温，使还原物料得到持续的加热，处在不同位置的物料得到充分的加热，蓄热体使还原炉尾气的热量得以转换为高温空气进入燃烧室燃烧，使燃料的在高温空气下进行充分燃烧，热能消耗少，烟气的环境污染小，燃料的热量利用率高。烟气17流动方向的变换和燃烧室燃料的通、断，通过自动控制系统来实现。实际生产也可以根据生产要求和条件将两个燃烧室设置在水平方向上，辐射管也为水平方向并与燃烧室相通。
金属收集采用液态金属收集的方法，燃料可以采用水煤浆或燃气作为燃料。
本实用新型还原炉系统的加料从上部加料，容易实现自动加料，由于底部采用倾斜结构，排渣容易自动排出，设置辅助排渣孔，渣钎15可插入辅助排渣孔中，辅助排渣；与进料系统出渣系统一起构成自动化还原生产，生产出的液态金属产品可以直接进入精炼或浇注生产环节，容易实现连续生产。
Claims (6)
1.真空金属冶炼蓄热式还原炉，其特征在于：构造包括还原炉(1)和还原釜(2)；还包括由上或左蓄热体(6)与下或右蓄热体(7)构成的蓄热式燃烧系统和由液态金属收集装置(13)与液态金属收集箱(14)构成的液态金属收集系统；还原釜(2)位于还原炉中部，将还原炉(1)分成上或左燃烧室(4)和下或右燃烧室(5)，斜底结构的还原釜(2)中设有贯穿其中的一组辐射管(3)，两个燃烧室由辐射管(3)贯通，两个燃烧室分别连接上或左蓄热体(6)和下或右蓄热体(7)；上或左蓄热体(6)和下或右蓄热体(7)之间设有自动控制滑阀(8)；还原釜(2)经液态金属收集装置(13)与液态金属收集箱(14)连接。
2.根据权利要求1所述的真空金属冶炼蓄热式还原炉，其特征在于：所述的还原釜为箱体结构，还原釜的底部为锥面或圆弧面的过渡面，并呈30-60度倾斜设置，还原釜底部最低点的侧面釜体上设有排渣口(9)，还原釜底部最高点与排渣口相对处的釜体上设有辅助排渣口(10)，还原釜顶部最高点设有装料口(11)，还原釜顶部最高点侧面的釜体上设有金属蒸汽真空抽气口(12)；还原釜顶部采用和底部同斜度的锥面或圆弧过渡面。
3.根据权利要求2所述的真空金属冶炼蓄热式还原炉，其特征在于：所述还原釜(2)的底部和顶部呈35-50度倾斜设置。
4.根据权利要求3所述的真空金属冶炼蓄热式还原炉，其特征在于：所述还原釜(2)中的一组辐射管(3)垂直设置或水平设置，并按阵列排列分布还原釜中。
5.根据权利要求4所述的真空金属冶炼蓄热还原炉系统，其特征在于：所述的还原釜(2)采用耐热金属或非金属材料制成。
6.根据权利要求5所述的真空金属冶炼蓄热还原炉系统，其特征在于：所述的还原釜(2)采用碳化硅制成。
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Cited By (1)
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| CN102364280A (zh) * | 2011-01-10 | 2012-02-29 | 东北大学 | 分层炉气再燃烧还原加热炉 |
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2007
- 2007-04-02 CN CNU2007202002098U patent/CN201024201Y/zh not_active Expired - Fee Related
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