CN100540695C - 一种燃气连续生产立式还原炉及其炼镁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种燃气连续生产立式还原炉及其炼镁的方法，其结构包括还原反应单体、支架、炉底板架、保温烟箱，多个还原反应单体竖排在炉底板架上，再置于一个大型的保温烟箱中，组成只用一套配套设备就能完成自动化作业的组合立式还原炉；此还原炉炼镁的方法为：由上连续加锻球，经预抽真空和预热后，在还原反应管腔内进行动态反应，产生的镁蒸气被抽出后，冷凝成液体放出可直接铸锭，残渣冷却后卸掉。该组合立式还原炉，装料、卸渣、出镁均实现了自动化连续生产，操作轻便、环保无污染，单炉年产量超过2000吨，料镁比降到5.8以下，节省燃料50%，吨镁成本可降低4300-5000元以上，可广泛应用于炼镁领域中。

Description

一种燃气连续生产立式还原炉及其炼镁的方法

技术领域

本发明涉及了一种燃气连续生产立式还原炉及其炼镁的方法

背景技术

随着国际市场对金属镁需求的日益增长，加上自身镁资源的优势，中华大地的镁厂如雨后春笋般涌现出来。到2001年，国际市场近40％～50％的原镁由中国提供，我国一跃成为世界第一产镁大国和出口大国，在国际镁工业中占据了举足轻重的地位，其中95％的镁是由皮江法生产的。目前皮江法炼镁一直在延用皮江发明的横罐外加热内真空，煅球在罐内被加热到1150～1180℃左右进行固相还原反应，产生镁蒸气，用蒸气射流真空泵机组抽出镁蒸气，在泠凝器内得到结晶镁，再在精炼炉内重熔精炼，这种皮江法炼镁还原工艺成熟，简单易掌握，生产规模灵活建厂速度快，但却需要手工劳动操作，使得工人劳动强度高、生产效率低，扩大生产只能采用星罗棋布式的建炉增罐，这样不仅占地面积大，而且耗能高、产量低、污染严重、经济效益不理想，这些因素的存在严重的制约了皮江法炼镁的生产规模。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，公开了一种燃气连续生产立式还原炉及其炼镁的方法，可以在该还原炉多处分别自动连续进行装煅球，卸渣，出镁，全程实现了自动化生产。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种燃气连续生产立式还原炉，包括还原反应单体、炉底板架、保温烟箱，还原反应单体的结构从上开始依次是备料斗、定量筒、真空隔离带、隔热段、预热段、还原反应管腔、镁蒸气通道网、凝聚器、冷却卸渣段、真空隔离卸渣器；在备料斗、定量筒、真空隔离带、隔热段和预热段上分别安装了备料斗无料探头、定量筒无料探头、定量筒料满探头、预抽段无料探头、预抽段料满探头、隔热段无料探头、隔热段料满探头、预热段无料探头、预热段料满探头，多个还原反应单体竖排在炉底板架上，置于一个大型的保温烟箱中，组成只用一套配套设备就能完成自动化作业的组合立式还原炉。

还原反应管腔由内管壁、外管壁、横火道和弯管构成，内管壁和外管壁通过横火道和弯管连接固定，组成密封的还原反应管腔，还原反应管腔上接上料段、下接冷却卸渣段；还原反应管外管壁和保温圆环构成环状高温烟道；保温圆环和外炉墙构成保温烟箱；燃烧室和外管壁通过横火道和弯管连接固定，保温圆环的下底侧面有烟气溢出口；在还原反应管腔内布置有镁蒸气通道网，反应管外管壁中部通过出镁气管和凝聚器焊接；镁蒸气通道网由贴附在还原反应管腔管壁上的，有孔的角钢组成。

真空隔离带部分设有预抽筒，预抽筒上面用电动楔形闸阀、电动楔形闸阀和防磨导流板圈、防磨导流板圈与外界隔开，预抽筒下面用电动楔形闸阀、电动楔形闸阀和防磨导流板圈、防磨导流板圈与还原反应管腔隔开，每一个电动楔形闸阀上面又都设有一个防磨导流板圈，预抽筒的真空支管上各增设一个自动逆止阀和一个手动止回阀。

凝聚器的内部设有真空室、凝聚室和聚积筒；凝聚器外部设有出镁溜子。

在冷却卸渣段，冷风分两股进入冷却卸渣器冷却热渣，冷却卸渣器内设有空心螺旋叶片和中心管轴，冷却卸渣器的卸渣速度可调；冷却卸渣器下设有真空隔离卸渣器，真空隔离卸渣器内部设有真空隔离仓，热渣冷却后经真空隔离卸渣器，按一定速度从下面排出。

向燃气连续生产立式还原炉内的余热锅炉加水时，采用节能带压自动上水装置，节能带压自动上水装置内设有电动截止阀、电动截止阀、电动截止阀和电动截止阀四个电动截止阀与密封容器高水位显示器、密封容器低水位显示器、锅炉高水位显示器和锅炉低水位显示器四个水位显示器。

一种用燃气连续生产立式还原炉炼镁的方法，燃气连续生产立式还原炉采用连续生产方式，第一次装料时按以下步聚：

①采用引射式全预混低氧化氮燃烧器给还原炉预热；

②当温度超过900℃左右时作最后一次检验；

③检验合格后继续加热升温直到1200℃，首先为每一个还原反应单体准备1.86m³填充粉料，在冷却卸渣器未启动的状态下，经备料斗逐次加到冷却段里，再准备1.46m³煅球加到还原反应管腔里，直到预热段料满探头有显示信号为止；

④用蒸气射流真空泵，抽出真空隔离仓的空气，待温度升到1150℃左右、真空度达标，启动除尘器、卸渣斗引风机；

⑤热渣在冷却卸渣段进行冷却；

⑥热渣冷却后，用一条密闭的螺旋输送机，把经过八个冷却卸渣器卸下来的粉状渣料收集运到一端，以每小时0.08m³速度，利用真空隔离卸渣器卸渣；

⑦用真空隔离塞把凝聚器和聚积筒隔开，用三通真空阀切断和聚积筒连通的真空管路，接上微压氩气管路，让氩气充填聚积筒；

⑧利用蒸气射流真空泵把镁蒸气从还原反应管腔内通过镁蒸气通道网抽到凝聚器里，凝聚器里镁液体出现一小时左右，打开出镁孔放出第一包镁液体，直到杂质放净、有氩气冒出为止，堵住出镁孔；

⑨用保温包逐次接走每一个凝聚器里的镁液体，送去铸锭或精炼。

上装料、下排渣、中出镁三者是自动化连续进行，煅球在其内自上而下按一定速度自动移动完成动态还原反应，直至反应终了，残渣排出。

在引射式全预混低氧化氮燃烧器喷头和火道之间，及火道和燃烧室内壁之间均留有间隙，环状高温烟道下的烟气溢出口大小是可调，引射式全预混低氧化氮燃烧器上设有大小可调的二次风门，环状高温烟道下设有烟气调节拉门；空气预热到500℃以上，热量来源于冷却高温残渣时兼得的一部份，通过换热器在保温烟箱中得到大部份；燃烧器喷出的火焰在还原反应管腔的内管壁内自下而上的通过筒状燃烧室壁加热还原反应管腔内的煅球，跨越还原反应管腔的火焰和烟气在环状高温烟道内从上到下的通过还原反应管腔的外管壁，加热还原反应管腔内的煅球，最后从底下的烟气溢出口溢出。

本发明的优点为：

一、本发明为一组合立式还原炉，用连续生产改变间断周期性生产模式，可以在多处分别自动连续进行装煅球，卸渣，出镁等一系列操作，同时又能保证密封，避免了原有技术必须在一个口间断的完成出镁、扒渣、装料的手工操作，实现了全程自动化连续生产，人均劳动生产率达到33％～35％，同时改善了劳动环境，减轻了劳动生产强度，降低了成本，生产1吨镁可降低成本4000元以上，大大的提高了镁的产量和企业效益。

二、本发明所述的金属镁液体生产工艺，用立置还原反应管腔替代横罐，可采用单独内外加热的模式，使还原反应进行的更充分，镁的实收率高、纯度高，采取用氩气填充聚积筒内真空的方法，不但可以顺利的排出镁液体，还可以防止镁液体在聚积筒内燃烧爆炸，还原得到的是液体金属镁可以直接铸锭或去精炼，操作轻便、无污染，料镁比的降低到5.8以下，给国家节省了大量资源(煤炭、硅铁、白云石)。

三、该组合式还原炉，其还原反应管腔采用特殊结构，有效热利用高达65％，燃气在反应管中心燃烧，燃烧热一点也不浪费，节省燃料达50％以上，既解决了保温问题又提高了配套设备利用率。

四、采用低氮燃烧装置，减少了烟气的排放量和热能损失、降低污染；空气预热能量部分来自冷却高温残渣过程，提高热能的综合利用水平，进一步节能降耗。

五、向余热锅炉加水时采用节能上水装置，上水过程不必停炉，可以带压加水而不用泵，特别适宜连续生产的锅炉，利用锅炉排烟余热加热水，节省了上水用电和热量。

六、该组合式还原炉的易损件使用寿命超过一年以上，为生产企业节省大量的费用。

附图说明

图1为燃气连续生产立式还原炉总图

图2为还原反应管示意图

图3为还原炉自动上料段示意图

图4为凝聚器示意图

图5为冷却卸渣器示意图

图6为引射式全预混低氧化氮燃烧器示意图

图7为节能带压自动上水装置示意图

图中：1、备料斗  2、定量筒  3、真空隔离带  4、自动逆止阀  5、上托法兰  6、还原反应管腔  7、横火道  8、燃烧室  9、环状高温烟道  10、空气预热管  11、镁蒸气通道网  12、烟气调节拉门  13、二次风门  14、燃烧器  15、煤气管道  16、火道  17、炉底板架  18、冷却卸渣器  19、锥形底座  20、出镁溜子  21、调速电机  22、真空隔离仓  23、真空隔离卸渣器  24、螺旋输送机  25、残渣出口  26、外炉墙  27、烟气溢出口  28、保温包  29、聚积筒  30、真空隔离塞  31、凝聚器  32、出镁气管  33、上料段  34、隔热段  35、预热段  36、冷却卸渣段  37、燃烧室壁延续段  38、保温圆环39、外管壁  40、弯管  41、燃烧室壁  42、料钟门  43、电动楔形闸阀  44、防磨导流板圈  45、电动楔形闸阀  46、防磨导流板圈  47、预抽筒  48、手动止回阀  49、真空支管  50、电动楔形闸阀  51、防磨导流板圈  52、电动楔形闸阀  53、防磨导流板圈  54、备料斗底门  55、预热段无料探头  56、预热段料满探头  57、隔热段无料探头  58、预抽段无料探头 59、预抽段料满探头  60、定量筒无料探头  61、定量筒料满探头  62、备料斗无料探头  63、凝聚壁  64、真空市  65、三通真空阀  66、真空管路  67、氩气管路  68、出镁孔  69、推渣叶轮  70、中心管轴  71、空心螺旋叶片  72、外冷却壁  73、下散热翅  74、上散热翅  75、喷头  76、保温烟箱  77、弯管式预混管  78、电动截止阀  79、电动截止阀  80、电动截止阀  81、电动截止阀  82、密封容器高水位显示器  83、密封容器低水位显示器  84、锅炉高水位显示器  85、锅炉低水位显示器  86、凝聚室87、内管壁  88、隔热段料满探头

具体实施方式

一种燃气连续生产立式还原炉，包括还原反应单体、炉底板架17、保温烟箱76，多个还原反应单体竖排在炉底板架17上，再置于一个大型的保温烟箱76中，组成只用一套配套设备就能完成自动化作业的组合立式还原炉。

还原反应单体的结构从上开始依次是备料斗1、定量筒2、真空隔离带3、隔热段34、预热段35、还原反应管腔6、镁蒸气通道网11、凝聚器31、冷却卸渣段36、真空隔离卸渣器23。

在备料斗1、定量筒2、真空隔离带3、隔热段34和预热段35上分别安装了备料斗无料探头62、定量筒无料探头60、定量筒料满探头61、预抽段无料探头58、预抽段料满探头59、隔热段无料探头57、隔热段料满探头88、预热段无料探头55、预热段料满探头56，控制着各段内备料情况和完成自动加料程序。

还原反应管腔6由内管壁87、外管壁39、横火道7和弯管40构成，内管壁87和外管壁39通过横火道7和弯管40连接固定组成密封的还原反应管腔6，还原反应管腔6上接上料段33、下接冷却卸渣段36；还原反应管腔6由三层筒体包围而成，最内一层是内管壁87、其上面的延续段构成的燃烧室壁41和预热段35的内壁，中间的一层是还原反应管外管壁39和其上面的燃烧室壁延续段37，最外面是用耐火砖砌筑的保温圆环38；还原反应管外管壁39和保温圆环38构成环状高温烟道9；保温圆环38和外炉墙26构成保温烟箱76；燃烧室8和外管壁39通过横火道7和弯管40连接固定，保温圆环38的下底侧面有烟气溢出口27，让高温的烟气顺利溢出到保温烟箱76内。

在还原反应管腔6顶上设置预热段35，隔热段34和真空隔离带3，实现了在不断连续上料的同时，保证还原反应区真空度不被破坏，也实现了煅球下降到还原反应区前就具有一定温度和真空度，加快了还原反应速度，减少了空气和镁蒸气接触的机会，纯净了镁的质量，同时真空隔离带3和隔热段34多级短距离加料程序，解决了立罐加料易碎的难题。

预热段35上顶用上托法兰5和上料段33连接，下端和冷却卸渣段36焊接。

用一套普通装置，组成以预抽筒47为中心的真空隔离带3，真空隔离带3部分设有预抽筒47，预抽筒47上面用电动楔形闸阀52、电动楔形闸阀50和防磨导流板圈51、防磨导流板圈53与外界隔开；预抽筒47下面用电动楔形闸阀45、电动楔形闸阀43和防磨导流板圈46、防磨导流板圈44与还原反应管腔6隔开；预抽筒47的真空支管49上各增设一个自动逆止阀4和一个手动止回阀48，防止一个预抽筒47加料时波及其它预抽筒47的真空度；两个电动楔形闸阀放在一起，用上面的一个保护下面的一个，不让下面的电动楔形闸阀接触煅球，可延长其使用寿命，同时每一个电动楔形闸阀上面都设有一防磨导流板圈，可防止煅球对电动楔形闸阀的磨损。这些结构实现了上料机械化、加料自动化，加料不破坏内部真空度的目的。

在还原反应管腔6内布置有镁蒸气通道网11，还原反应管外管壁39中部通过出镁气管32和凝聚器31焊接，镁蒸气通道网11由贴附在还原反应管腔6管壁上的、有孔的角钢组成，通过它可以顺畅的把在还原反应管腔6内产生的镁蒸气抽到凝聚器31内。

凝聚器31的内部设有真空室64、凝聚室86和聚积筒29，凝聚器31外部设有出镁溜子20，冷凝成液体的镁蒸汽经过电阻保温的聚积筒29，再经过出镁溜子20从出镁孔68放出，具有隔离作用的真空隔离塞30和与外界密封的装置，能阻止外界空气进入真空室64，保证了凝聚器31在工作时和放镁时的真空度，使还原反应能连续不断进行，从而获得纯度达到99.9％的金属镁液体，可用来直接铸锭。

在冷却卸渣段36，冷风分两股进入冷却卸渣器18冷却热渣，冷却卸渣器18内设有空心螺旋叶片71和中心管轴70，冷却卸渣器18的卸渣速度可调。

冷却卸渣器18下设有真空隔离卸渣器23，真空隔离卸渣器23内部设有真空隔离仓22，热渣在冷却卸渣器18冷却后经残渣出口25进入真空隔离卸渣器23，并从真空隔离卸渣器23下面按一定速度排出。采用节能带压自动上水装置向余热过热的蒸气锅炉上水，其结构为：在锅炉和水源之间有一个密封水箱，并安装了电动截止阀78、电动截止阀79、电动截止阀80、电动截止阀81、密封容器低水位显示器83、密封容器高水位显示器82、锅炉低水位显示器85、锅炉高水位显示器84，其相对应的管路分别和水源、锅炉上水相连，各电动截止阀的开和关，均由锅炉上的水位显示器和密封水箱上的水位显示器控制。

下面用具体实施例来说明此还原炉炼镁的方法：

实施例一

一种用燃气连续生产立式还原炉炼镁的方法，燃气连续生产立式还原炉采用连续生产方式，上装料、下排渣、中出镁三者是自动化连续进行，不破坏还原反应区的真空度，还原反应照常连续进行。第一次装料时按以下步聚：

(1)采用引射式全预混低氧化氮燃烧器14给还原炉预热：

在燃烧器喷头75和火道16之间，及火道16和燃烧室8内壁之间均留有间隙，借此间隙再利用燃气与空气的引射作用，从环状高温烟道9下烟气溢出口27处，抽吸部分高温烟气，在火道16上下循环，环状高温烟道9下烟气溢出口27大小是可调的，燃烧器14需要的空气有可调大小的二次风门13，借以控制温度和抑止氧化氮生成，减少烟气排放量，减少热损失。

(2)当温度超过900℃左右时作最后一次检验：把所有闸门都关好，真空隔离卸渣器23下一组闸阀也关好，堵住出镁口，应在2～2.5小时，真空度达到13Pa，真空机组正常工作两小时真空度保持稳定可以算合格。

(3)检验合格后继续加热升温直到1200℃时开始加料。

从煅球压制车间运来若干有封闭盖的备料斗1(每一个备料斗1容量为：0.8m³)，再由吊车吊到炉顶支架上，对准定量筒2固定好后，接好线路和气动管路。首先为每一个还原反应单体准备1.86m3填充粉料(未压成球的煅白粉料)，本着定量筒2无料就加，料满自停的原则，在冷却卸渣器18未启动的状态下，经备料斗1逐次加到冷却段里，再准备1.46m3煅球加到还原反应管腔6里，直到预热段料满探头56有显示信号为止。

煅球在还原反应管腔6内以555mm/h的速度下降，在还原反应管腔6内停留6.5小时后继续自上而下的自动移动完成动态还原反应，直至反应终了，残渣排出。

(4)用蒸气射流真空泵，抽出真空隔离仓22的空气，待温度升到1150℃左右、真空度达标，启动除尘器、卸渣斗引风机，当总吸渣风路呈工作状态时才能启动真空隔离卸渣器23。

(5)热渣在冷却卸渣段36进行冷却。

冷风分两股进入冷却卸渣段36：其中一股经锥形底座19下面的间隙进入冷却卸渣段36然后顺周围的上散热翅74和下散热翅73向上，通过外壁冷却热渣，后进入空气预热管10继续被加热；其中另一股从中心管轴70下端进入，首先冷却轴承后，经空心螺旋叶片71到顶端，逐次冷却其上的热渣并由中心管轴70折回在炉底进入空气预热管10继续被加热。

进入冷却段的热渣直接落到空心螺旋叶片71上和外冷却壁72之间，空心螺旋叶片71和中心管轴70在调速电机21的驱动下，按一定的速度转动，由于空心螺旋叶片71不停的旋转热渣也跟着不停下移，温度也随着下降，粘滞在外壁上的残渣也不停地被刮下，落入锥形底座19上的残渣随时被推渣叶轮69推出残渣出口25，推渣叶轮69是由四个渐变叶片组成，推渣量均匀，所以推渣时不会把残渣挤向四周。

冷却卸渣器18可调节卸渣速度，借此适时调节煅球通过还原反应区的速度，控制产镁量，确定镁的实收率。

(6)热渣冷却后，用一条密闭的螺旋输送机24，把经过八个冷却卸渣器18卸下来的粉状渣料收集运到一端，以每小时0.08m³速度，利用真空隔离卸渣器23卸渣。

卸渣器连续不断的卸渣，预热段35内煅球料位也跟随不断下降，当降到越过预热段无料探头55时，就会发出要料信号，隔热段34下面的料钟门42打开，煅球落到预热段35内，略待1-2秒钟，料钟门42关闭，隔热段34内的隔热段无料探头57就会发出要料信号，预抽筒47下面电动楔形闸阀43首先拉开，跟着电动楔形闸阀45也拉开，这时预抽筒47内煅球经过防磨导流板圈46流过电动楔形闸阀43和电动楔形闸阀45加到隔热段34，略待1～2秒钟隔热段34内的隔热段料满探头88就会发出料满信号，电动楔形闸阀45首先关闭，电动楔形闸阀43也跟着关闭，这时的预抽筒47也会本着无料就加的原则，预抽段无料探头58发出要料信号，预抽筒47上方的电动楔形闸阀50首先拉开，跟着电动楔形闸阀52也拉开，定量筒2内的煅球会自动经过防磨导流板圈51流过电动楔形闸阀52和电动楔形闸阀50加到预抽筒47内，略待1～2秒钟预抽筒47内的预抽段料满探头59就会发出料满信号，略等1～2秒钟电动楔形闸阀52首先关闭，电动楔形闸阀50也跟着关闭，这时的定量筒2也会本着无料就加的原则，定量筒无料探头60发出要料信号，备料斗1底下的备料斗底门54被打开，备料斗1内煅球流进定量筒2，当料位越过定量筒料满探头61时就会发出料满信号，备料斗1底下的备料斗底门54被关闭，至此完成一个加料程序，历时2～3分钟，下一个循环要待预热段35内煅球料位降到越过预热段无料探头55发出要料信号时，开始下一个加料循环。

在此期间，预抽筒47内的真空系统始终不停的工作，利用一套自锁管路闸门防止串气，实现集中、快速、逐次抽真空，上述加料程序对单个管是间隔15～20分钟，对整台炉来说要隔3～4分钟加一次。

经五小时左右，卸出的填充料开始转变为残渣粉末，这时要及时调节冷却卸渣器18的速度，来控制还原效果，如果加入的填充料是煅白粉末，当温度达到1000℃左右时，凝聚器31里面就会有镁液体出现，所以要密切注意凝聚器31里面的温度和真空度是否达标；在启动冷却卸渣器18，1～2小时后就会有镁蒸气被吸出，凝聚器31里面就会有镁液体出现，所以也要密切注意聚积筒29里面的温度和真空度是否达标。

(7)用真空隔离塞30把凝聚器31和聚积筒29隔开，用三通真空阀65切断和聚积筒29连通的真空管路66，接上微压氩气管路67，让氩气充填聚积筒29。

凝聚器31通过出镁气管32焊接在还原反应管外管壁39的中部，用泠却水控制温度，用真空泵控制真空度，其内部设有真空室64和凝聚室86，凝聚壁63把镁蒸气冷凝成液体，再经过电阻保温的聚积筒29，透过出镁孔68把镁液体收集并放出，具有隔离作用的真空隔离塞30和与外界的密封装置，保证了凝聚器31在工作时和放镁时的真空度。

(8)利用蒸气射流真空泵把镁蒸气从还原反应管腔6内透过镁蒸气通道网11抽到凝聚器31里，冷凝成液体放出的同时能阻止空气进入，从而保证了内部真空度稳定，凝聚器31里镁液体出现一小时左右，打开出镁孔68放出第一包镁液体，直到杂质放净、有氩气冒出为止，堵住出镁孔68。

(9)用保温包28逐次接走每一个凝聚器31里的镁液体，送去铸锭或精炼。要及时实测镁液体的温度和重量，估算下次出镁间隔时间，及时调整凝聚器31内的温度和真空度以及调整下面的真空隔离卸渣器23的卸渣速度。

引射式全预混低氧化氮燃烧器14的加热过程为：

用煤气管道15引来的中压水煤气通过引射式全预混低氧化氮燃烧器14，引入需要的预热500℃以上的空气，在弯管式预混管77内的混合，由燃烧器的喷头75喷出，又从环状高温烟道9下烟气溢出口27处吸入部份烟气，使其在燃烧器的喷头75外和燃烧室8下底部火道16间循环燃烧，从而达到调节煤气燃烧温度和减少烟气排放量的目的。由于烟气的加入，降低了燃烧过程中氧的浓度和燃烧温度，能够防止局部高温的产生，缩短了烟气在高温区的停留时间，有效地抑制了氧化氮的生成。燃烧的高温火焰在燃烧室(8)内自下而上不受任何阻挡的向上伸展，火焰沿整个长度方向均匀地向燃烧室壁41辐射放热并通过燃烧室壁41加热煅球，到顶部后再经横火道7越过还原反应管腔6，在环形高温烟道内由上而下的在外管壁39旁流过，同时通过外管壁39向还原反应管腔6放热再次加热煅球，这样反复围绕还原反应管腔6转九米多远，煅球在四面受热，这样加热方式保证了还原反应充分、均匀、剧烈的进行。

烟气被引射进去多少是由环状高温烟道9下面的烟气调节拉门12控制，有效调节燃烧室8内温度，令其满足还原反应的需要，把燃烧室壁41、外管壁39和保温圆环38壁向上延长一些，构成预热段35的内外壁，即可以顺利地把预热段35的煅球引入到还原反应管腔6里面来，又可以把下面的燃烧室8内的高温烟道内的辐射热引到预热段35加热煅球，达到预热的目地。

通过以上步骤，最终镁的产量达36.6公斤/小时·单支。

实施例二

煅球在还原反应管腔6内下降速度设为600mm/h，在还原反应管腔6内停留的时间为6小时，镁的产量达到39.6公斤/小时·单支，一座炉一年的产量将超过2280吨。其它步骤同实施例一。

实施例三

煅球在还原反应管腔6内下降速度设为650mm/h，在还原反应管腔6内停留的时间为5.5小时，镁的产量达到42.8公斤/小时·单支，一座炉一年的产量将超过2465吨。其它步骤同实施例一。

Claims (9)

1、一种燃气连续生产立式还原炉，包括还原反应单体、炉底板架(17)、保温烟箱(76)，其特征在于，还原反应单体的结构从上开始依次是备料斗(1)、定量筒(2)、真空隔离带(3)、隔热段(34)、预热段(35)、还原反应管腔(6)、镁蒸气通道网(11)、凝聚器(31)、冷却卸渣段(36)、真空隔离卸渣器(23)；在备料斗(1)、定量筒(2)、真空隔离带(3)、隔热段(34)和预热段(35)上分别安装了备料斗无料探头(62)、定量筒无料探头(60)、定量筒料满探头(61)、预抽段无料探头(58)、预抽段料满探头(59)、隔热段无料探头(57)、隔热段料满探头(88)、预热段无料探头(55)、预热段料满探头(56)，多个还原反应单体竖排在炉底板架(17)上，置于一个大型的保温烟箱(76)中，组成只用一套配套设备就能完成自动化作业的组合立式还原炉。

2、根据权利要求1所述的燃气连续生产立式还原炉，其特征在于，还原反应管腔(6)由内管壁(87)、外管壁(39)、横火道(7)和弯管(40)构成，内管壁(87)和外管壁(39)通过横火道(7)和弯管(40)连接固定，组成密封的还原反应管腔(6)，还原反应管腔(6)上接上料段(33)、下接冷却卸渣段(36)；还原反应管外管壁(39)和保温圆环(38)构成环状高温烟道(9)；保温圆环(38)和外炉墙(26)构成保温烟箱(76)；燃烧室(8)和外管壁(39)通过横火道(7)和弯管(40)连接固定，保温圆环(38)的下底侧面有烟气溢出口(27)；在还原反应管腔(6)内布置有镁蒸气通道网(11)，反应管外管壁(39)中部通过出镁气管(32)和凝聚器(31)焊接；镁蒸气通道网(11)由贴附在还原反应管腔(6)管壁上的，有孔的角钢组成。

3、根据权利要求1所述的燃气连续生产立式还原炉，其特征在于，真空隔离带(3)部分设有预抽筒(47)，预抽筒(47)上面用电动楔形闸阀四(52)、电动楔形闸阀三(50)和防磨导流板圈三(51)、防磨导流板圈四(53)与外界隔开，预抽筒(47)下面用电动楔形闸阀二(45)、电动楔形闸阀一(43)和防磨导流板圈二(46)、防磨导流板圈一(44)与还原反应管腔(6)隔开，每一个电动楔形闸阀上面设有一个防磨导流板圈，预抽筒(47)的真空支管(49)上各增设一个自动逆止阀(4)和一个手动止回阀(48)。

4、根据权利要求1所述的燃气连续生产立式还原炉，其特征在于，凝聚器(31)的内部设有真空室(64)、凝聚室(86)和聚积筒(29)；凝聚器(31)外部设有出镁溜子(20)。

5、根据权利要求1所述的燃气连续生产立式还原炉，其特征在于，在冷却卸渣段(36)，冷风分两股进入冷却卸渣器(18)冷却热渣，冷却卸渣器(18)内设有空心螺旋叶片(71)和中心管轴(70)，冷却卸渣器(18)的卸渣速度可调；冷却卸渣器(18)下设有真空隔离卸渣器(23)，真空隔离卸渣器(23)内部设有真空隔离仓(22)，热渣冷却后经真空隔离卸渣器(23)排出。

6、根据权利要求1所述的燃气连续生产立式还原炉，其特征在于，向燃气连续生产立式还原炉内的余热锅炉加水时，采用节能带压自动上水装置，节能带压自动上水装置内设有电动截止阀一(78)、电动截止阀二(79)、电动截止阀三(80)和电动截止阀四(81)四个电动截止阀与密封容器高水位显示器(82)、密封容器低水位显示器(83)、锅炉高水位显示器(84)和锅炉低水位显示器(85)四个水位显示器。

7、一种用权利要求1-6所述的燃气连续生产立式还原炉炼镁的方法，其特征在于，燃气连续生产立式还原炉采用连续生产方式，第一次装料时按以下步聚：

①采用引射式全预混低氧化氮燃烧器(14)给还原炉预热；

②当温度超过900℃左右时作最后一次检验；

③检验合格后继续加热升温直到1200℃，首先为每一个还原反应单体准备1.86m³填充粉料，在冷却卸渣器(18)未启动的状态下，经备料斗(1)逐次加到冷却段里，再准备1.46m³煅球加到还原反应管腔(6)里，直到预热段料满探头(56)有显示信号为止；

④用蒸气射流真空泵，抽出真空隔离仓(22)的空气，待温度升到1150℃左右、真空度达标，启动除尘器、卸渣斗引风机；

⑤热渣在冷却卸渣段(36)进行冷却；

⑥热渣冷却后，用一条密闭的螺旋输送机(24)，把经过八个冷却卸渣器(18)卸下来的粉状渣料收集运到一端，以每小时0.08m³速度，利用真空隔离卸渣器(23)卸渣；

⑦用真空隔离塞(30)把凝聚器(31)和聚积筒(29)隔开，用三通真空阀(65)切断和聚积筒(29)连通的真空管路(66)，接上微压氩气管路(67)，让氩气充填聚积筒(29)；

⑧利用蒸气射流真空泵把镁蒸气从还原反应管腔(6)内通过镁蒸气通道网(11)抽到凝聚器(31)里，凝聚器(31)里镁液体出现一小时左右，打开出镁孔(68)放出第一包镁液体，直到杂质放净、有氩气冒出为止，堵住出镁孔(68)；

⑨用保温包(28)逐次接走每一个凝聚器(31)里的镁液体，送去铸锭或精炼。

8、根据权利要求7所述的一种用燃气连续生产立式还原炉炼镁的方法，其特征在于，上装料、下排渣、中出镁三者是自动化连续进行，煅球在其内自上而下按一定速度自动移动完成动态还原反应，直至反应终了，残渣排出。

9、根据权利要求7所述的一种用燃气连续生产立式还原炉炼镁的方法，其特征在于，在引射式全预混低氧化氮燃烧器喷头(75)和火道(16)之间，及火道(16)和燃烧室(8)内壁之间均留有间隙，环状高温烟道(9)下的烟气溢出口(27)大小是可调，引射式全预混低氧化氮燃烧器(14)上设有大小可调的二次风门(13)，环状高温烟道(9)下设有烟气调节拉门(12)；空气预热到500℃以上，热量来源于冷却高温残渣时兼得的一部份，通过换热器在保温烟箱(76)中得到大部份；燃烧器喷出的火焰在还原反应管腔(6)的内管壁(87)内自下而上的通过筒状燃烧室壁(41)加热还原反应管腔(6)内的煅球，跨越还原反应管腔(6)的火焰和烟气在环状高温烟道(9)内从上到下的通过还原反应管腔(6)的外管壁(39)，加热还原反应管腔(6)内的煅球，最后从底下的烟气溢出口(27)溢出。

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