CN101886172A - 一种无罐立式电热炼金属钙还原炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了有色金属冶炼设备，具体是冶炼金属钙应用的一种无罐立式电热炼金属钙还原炉。所述的炉壳(4)上端设置结晶装置，保温层(5)、耐火材料(8)装置在炉壳(4)内，炉膛内设置中心管(9)，且和用耐火材料(8)砌成的炉墙内壁均装置带状发热板(7)，炉壳(4)底部设置炉底封头(12)，且和置于放料车(14)上的升降油缸(13)连接；其冶炼方法是先将金属钙矿石高温煅烧，再磨成细粉、混合、压制成球，然后进行真空冶炼，结晶成固态金属钙。由于本发明取消了昂贵的高合金耐热钢还原罐，用电冶炼热效率高，热损失用较小，环保节能，二氧化碳排放量大幅减少，避免了环境污染，劳动强度和工作环境得到大幅改善。

Description

一种无罐立式电热炼金属钙还原炉

技术领域：本发明涉及有色金属冶炼设备，具体是冶炼金属钙应用的一种无罐立式电热炼金属钙还原炉。

背景技术：目前，世界上金属钙冶炼技术主要有两大类：一是电解法炼金属钙工艺，这种工艺原料来源较稀缺，制取工艺较复杂，电耗较大，产品成本高，不被采用。二是横罐式铝热还原法，亦称皮江法炼金属钙，此法采用金属钙矿石为原料，煅烧后主要成分为氧化钙，在高温和真空状态下用铝粉还原出金属钙，金属钙蒸气再结晶，取得粗钙。球状还原料放在密闭的耐热钢还原罐中，通过外加热(煤或煤气为热源)还原金属钙。皮江法炼金属钙对环境污染较严重，工作人员工作环境恶劣，劳动强度较大，还不利于工艺过程实现机械化、自动化，大量消耗国家的稀有金属，还原罐中Cr占24～28％，Ni占7～9％，另外由于受耐热钢还原罐耐温限制，还原温度不能过高，从而使还原速度太慢，大大降低了炼金属钙的生产效率。

发明内容：本发明克服了目前皮江法及电解法冶炼金属钙存在的弊端，提供了劳动强度较低，环境污染较小的一种无罐立式电热炼金属钙还原炉。本发明解决技术问题所采用的技术方案是：所述的炉壳4上端设置结晶装置，真空管道1设置在结晶装置上中部，且与炉膛相通，保温层5、耐火材料8装置在炉壳4内，炉膛内设置中心管9，且和用耐火材料8砌成的炉墙内壁均装置带状发热板7，炉壳4底部设置炉底封头12，且和置于放料车14上的升降油缸13连接，渣斗18设置在放料车14上左端，放料车14停放在放料车导轨15上，炉底封头12上方设置放料开闭机构；其冶炼方法是先将金属钙矿石高温煅烧，再磨成细粉、混合、压制成料球，然后放入立式电热炉内，进行真空冶炼，结晶成固态金属钙。

本发明的有益效果是：与横罐铝热还原法即皮江法相比，取消了昂贵的高合金耐热钢还原罐。加热方法由卧式炉煤或煤气外加热式改为立式电热炉内加热。

1、电热炉热损小，冶炼热效率高达90％以上。

2、电热炉温度高达1450℃，电热原件为钼板状电阻元件，这样提高了金属钙的还原温度，加快了金属钙的还原速度，使金属钙的还原时间缩短，金属钙的还原率提高。

3、试验表明电热炉炼金属钙消耗的电能较比消耗煤炭少，成本降低。

4、立式电热炉炼金属钙装置的炉子呈现立式直筒型，这样加料可采用固定容积的料罐一次性机械化加料，节省加料时间。横罐铝热还原法出料渣，必须人工在高温状态下扒渣，高温辐射，劳动条件恶劣；本装置的出渣方式为自重落渣，改善了工作人员的劳动环境，节省了装料、出渣时间。

5、出料、加料、出渣为机械化，缩短了出渣、加料的时间，提高了劳动效率。

6、本装置采用电加热，彻底的解决了目前炼金属钙行业烟气排放的问题，做到了二氧化碳零排放。

7、我国南方各省缺少优质煤，而北煤南运又增加高昂的运输成本，无法采用皮江法炼金属钙。但南方各省却拥有丰富的优质金属钙石矿，也有充足的水力发电资源，该装置采用电力冶炼，为南方各省金属钙行业发展提供了新的契机。

8、本装置缩短出渣、加料时间约20分钟，皮江法炼金属钙每炉次需18个小时，本装置每炉次需12个小时，生产效率提高了30％。

附图说明：图1是本发明的主剖视图

图2是图1的俯视图

具体实施方式：实施例1如图1、图2所示，所述的炉壳4上端设置结晶装置，真空管道1设置在结晶装置上中部，且与炉膛相通，保温层5、耐火材料8装置在炉壳4内，炉膛内设置中心管9，且和用耐火材料8砌成的炉墙内壁均装置带状发热板7，炉壳4底部设置炉底封头12，且和置于放料车14上的升降油缸13连接，渣斗18设置在放料车14上左端，放料车14停放在放料车导轨15上，炉底封头12上方设置放料开闭机构；其冶炼方法是先将金属钙矿石高温煅烧，再磨成细粉、混合、压制成料球，然后放入立式电热炉内，进行真空冶炼，结晶成固态金属钙。

实施例2：如图1、图2所示，所述的冶炼方法为将金属钙矿石高温煅烧，然后将金属钙矿石煅烧后产物均磨成细粉，和铝粉按科学比例混合，然后再把混合后的细粉压制成料球，将料球放入立式电热炉炉膛内，启动立式电热炉，通过发热板发热，使炉温升到1260℃-1300℃，同时启动真空泵，使炉膛内真空度达到3Pa-10Pa，经过8小时，金属钙蒸气逐渐还原出来，上升到结晶器中，由于结晶器外面的水套通有循环水，使结晶器内的温度降至500℃-600℃，使金属钙蒸气结晶成固态金属钙，结晶器内的金属钙蒸气结晶完毕后，将具有固态金属钙的结晶器取出。同时通过开闭机构打开立式电热炉的放料板，运用炉底升降油缸降下炉底封头并移动放料车将炉渣放到放料车上的渣斗里，进入下一个循环。

实施例3：如图1、图2所示，所述的炉壳4上中部设置测温仪6，且穿过炉壳4内置在保温层5、耐火材料8内，发热板电极10设置在炉壳4右侧下部，并与发热板7连接。

实施例4：如图1、图2所示，所述的开闭机构的放料连杆17装置在放料油缸16下端，其一端固定在设置在炉壳4下部的放料板11上，另一端与炉壳4相连。

实施例5：如图1、图2所示，所述的结晶装置的结晶器3为锥形的金属件，其外部设置结晶器水套2，结晶器水套2上、下端设置进水管和出水管19。

实施例6：如图1、图2所示，所述的炉壳4上、下两端为球形。炉底封头12可升降移动，方便放料。

Claims (6)

1.一种无罐立式电热炼金属钙还原炉，其特征在于炉壳(4)上端设置结晶装置，真空管道(1)设置在结晶装置上中部，且与炉膛相通，保温层(5)、耐火材料(8)装置在炉壳(4)内，炉膛内设置中心管(9)，且和用耐火材料(8)砌成的炉墙内壁均装置带状发热板(7)，炉壳(4)底部设置炉底封头(12)，且和置于放料车(14)上的升降油缸(13)连接，渣斗(18)设置在放料车(14)上左端，放料车(14)停放在放料车导轨(15)上，炉底封头(12)上方设置放料开闭机构；其冶炼方法是先将金属钙矿石高温煅烧，再磨成细粉、混合、压制成料球，然后放入立式电热炉内，进行真空冶炼，结晶成固态金属钙。

2.根据权利要求1所述的一种无罐立式电热炼金属钙还原炉，其特征是冶炼方法为将金属钙矿石高温煅烧，然后将金属钙矿石煅烧后产物均磨成细粉，和铝粉按科学比例混合，然后再把混合后的细粉压制成料球，将料球放入立式电热炉炉膛内，启动立式电热炉，通过发热板发热，使炉温升到1260℃-1300℃，同时启动真空泵，使炉膛内真空度达到3Pa-10Pa，经过8小时，金属钙蒸气逐渐还原出来，上升到结晶器中，由于结晶器外面的水套通有循环水，使结晶器内的温度降至500℃-600℃，使金属钙蒸气结晶成固态金属钙，结晶器内的金属钙蒸气结晶完毕后，将具有固态金属钙的结晶器取出。同时通过开闭机构打开立式电热炉的放料板，运用炉底升降油缸降下炉底封头并移动放料车将炉渣放到放料车上的渣斗里，进入下一个循环。

3.根据权利要求1所述的一种无罐立式电热炼金属镁还原炉，其特征是炉壳(4)上中部设置测温仪(6)，且穿过炉壳(4)内置在保温层(5)、耐火材料(8)内，发热板电极(10)设置在炉壳(4)右侧下部，并与发热板(7)连接。

4.根据权利要求1所述的一种无罐立式电热炼金属镁还原炉，其特征是开闭机构的放料连杆(17)装置在放料油缸(16)下端，其一端固定在设置在炉壳(4)下部的放料板(11)上，另一端与炉壳(4)相连。

5.根据权利要求1所述的一种无罐立式电热炼金属镁还原炉，其特征是结晶装置的结晶器(3)为锥形的金属件，其外部设置结晶器水套(2)，结晶器水套(2)上、下端设置进水管和出水管(19)。

6.根据权利要求1所述的一种无罐立式电热炼金属镁还原炉，其特征是炉壳(4)上、下两端为球形。

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