CN1332049C

CN1332049C - 竖罐炼锶装置

Info

Publication number: CN1332049C
Application number: CNB021131295A
Authority: CN
Inventors: 梅小明; 尚世显; 刘小稻
Original assignee: NANJING YUNHAI SPECIAL METALS CO Ltd
Current assignee: Wutai Yunhai Magnesium Industry Co., Ltd.
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: CN1398995A

Abstract

本发明涉及种竖罐炼锶装置，由燃烧室、炉膛、炉体、还原罐、炉膛隔墙和炉体框架所组成。炉膛设在炉体中央，两边有出气口，炉膛中央有炉膛隔墙，燃烧室设在炉体下部一侧，便于加热。还原罐垂直置于炉膛中央炉膛隔墙两边均匀分布。本发明单炉产量高、热利用率高、生产周期短、占地空间小、还原罐不变形、寿命长、经济效益显著。

Description

竖罐炼锶装置

技术领域

本发明涉及一种竖罐炼锶装置，属有色冶金金属的生产或精炼类，涉及金属还原技术领域。

背景技术

金属锶是目前市场上最流行的一种铝合金变质剂，主要优点在于变质时间长、变质效果好，是目前最通用的长效变质剂。

目前国内外金属锶的生产工艺基本原理同热法镁的还原工艺相似，设备采用炼镁用的横罐炉；传统的横罐炉炼锶工艺基本的工艺原理与横罐炉炼镁一致主要的工艺流程为：

但传统的横罐炉存在着以下不足：单炉产量低，热能利用率低，生产周期长，同时占用场地空间大；炉管横放容易在高温下单向下垂变形。

传统的横罐炼锶的主要关键工艺及参数为：

1、制团：粉料以制团机在315KN压力下压制成直径约5mm的煤球状料团，直接加入还原罐；

2、还原：真空度2-5Pa，温度：1200±30℃；

3、还原周期：18.5小时/炉。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是为克服上述横罐炼锶炉存在的缺陷而提出了一种竖罐炼锶装置。

本发明由燃烧室、炉膛、炉体、还原罐、炉膛隔墙和炉体框架所组成。炉膛设在炉体中央，两边有出气口，炉膛中央有炉膛隔墙，燃烧室设在炉体下部一侧，便于加热。还原罐垂直置于炉膛中央炉膛隔墙两边均匀分布，可由一只到数只还原罐均匀排列在炉膛中。

本发明竖罐炼锶装置中的还原罐是由冷却水套、收集器、挡火板、料杆、料团、真空还原罐、真空密封盖板和抽真空管所组成。真空还原罐垂直置于炉膛内中央炉膛隔墙两侧均匀分布；冷却水套套在真空还原罐上部，冷却水套下部和上部分别接有冷却水进口管和冷却水出口管；真空还原罐内面中上部设置有挡火板，在挡火板上部的真空还原罐内放置有收集器，在挡火板上部的真空还原罐外壁上接有抽真空管；真空还原罐顶部出口处盖有真空密封盖板；在真空还原罐内部设置有料杆，在料杆上串有待还原的料团若干只；料团压制成带半十字槽口的圆柱体，便于金属锶在槽中还原蒸发。

本发明竖罐炼锶工艺由于还原罐由横罐改竖罐，单炉产量高，热能利用率高，生产周期短，同时占用场地空间小，还原罐竖放后不产生变形，寿命长。

利用本发明炼锶的基本化学冶金原理同横罐法：

但在一些关键的工艺及参数上有较大改进：

在碳酸锶煅烧成氧化锶，然后加20％铝粉球磨后成料团过程中与横罐法基本相同，仅在料团制备和还原成金属锶的过程由横罐工艺改为竖罐工艺，其竖罐炼锶工艺条件为：

1、还原罐在炉膛中由横摆改为竖直吊入，同时炉膛结构也做了很大的改进。

2、制团：用油压机在200KN压力下压制成20公斤料团，料团压制成带半十字槽口的圆柱体。由牛皮纸包装后，多个串入料杆上，竖直吊入真空还原罐中。

3、还原工艺条件：

真空度5-30Pa，最佳值：10-15Pa；

还原温度：1100-1200℃，优选值：1150±15℃；

还原周期：13-15小时，优选值：14±0.5小时。

本发明的优点是：

1、还原罐的摆放方式由横摆变为竖立，炉膛结构进行改进，炉膛的空间缩小，利用率增加，热损失减少，还原罐变形均匀，使用周期增加；

2、还原罐内部所装料团形式的改变：横罐工艺加入料团由于受重力作用不均匀，局部受力，容易碎裂，一般采用煤球状料团加入，该料团结构在还原过程对锶蒸气的逸出不利，而竖罐工艺的料团结构形状有较大的改变，重力作用均匀，同时有利于锶蒸气的逸出。

申请人自采用本发明及相应的竖罐炼锶还原工艺以来，经济效益显著提高，生产成本大幅度下降，采用横罐工艺：单炉产量45公斤，回收率51％，每吨生产成本为31070元，自采用竖罐工艺后，单炉产量上升到67.5公斤，回收率上升到65％以上，每吨生产成本降低了6170元，生产周期也从过去的18.5小时缩短为现在的14小时，还原罐的使用寿命是原来的一倍以上。

附图说明

图1为本发明竖罐炼锶装置结构示意图；

图2为本发明竖罐炼锶装置结构俯视示意图；

图3为本发明竖罐炼锶装置中还原罐(4)结构示意图；

图4为料团(4-5)结构示意图；

图5为料团(4-5)结构侧视图；

图6为料团(4-5)结构俯视图。

在图1和图2中，1-燃烧室；2-炉膛，两边有通气口，中间有炉膛隔墙(5)；3-炉体；4-还原罐，若干只；5-炉膛隔墙；6-炉体框架，加固炉体用。

在图3中，4-1-冷却水套，4-1-1-冷却水出口管，4-1-2-冷却水进口管，接水循环冷却系统；4-2-收集器；4-3-挡火板；4-4-料杆，用于吊挂料团(4-5)；4-5-料团，料团(4-5)形状见图4、图5、图6，压制成半十字槽形状的圆柱体；4-6-真空还原罐，置于炉膛(2)内加热；

4-7-真空密封盖板；4-8-抽真空管，接真空泵组。

具体实施方式

参见图1至图6：

1、按图1和图2形状砌制竖罐炼锶装置，烘干。

2、将冷却水套(4-1)套在真空还原罐(4-6)上部固定，并将冷却水出口管(4-1-1)和冷却水进水管(4-1-2)接在冷却水套(4-1)上部和下部，另将抽真空管(4-8)接在真空还原罐(4-6)上部外壁上。

3、将上述真空还原罐(4-6)四只垂直吊放在图1或图2中的炉膛(2)中央炉膛隔墙(5)两边均匀分布。

4、将真空还原罐(4-6)上的冷却水套(4-1)的冷却水进口管(4-1-2)和冷却水出口管(4-1-1)与水循环冷却系统连接，同时，将抽真空管(4-8)与真空泵组接通。

5、将煅烧过的氧化锶加20％铝粉混合球磨，球磨后的物料用油压机在200KN压力下制成20公斤料团(4-5)，料团(4-5)形状如图4、图5、图6所示的半十字槽口的圆柱体，用牛皮纸包装。

6、将料团(4-5)6个串入料杆(4-4)上，吊入真空还原罐(4-6)内。

7、将挡火板(4-3)和收集器(4-2)依次吊入真空还原罐(4-6)中上部和上部，然后盖上真空密封盖板(4-7)。

8、在燃烧室(1)内点火升温，同时开启真空泵组，使真空还原罐(4-6)内抽真空。同时开启水循环冷却系统，使冷却水套(4-1)内有冷却水循环。

9、控制真空还原罐(4-6)内真空度5-30Pa，最佳值10-15Pa。控制真空还原罐(4-6)内还原温度1100-1200℃，最佳值：1150±15℃。控制还原周期13-15小时，最佳值：14±0.5小时。在此还原反应期在真空还原罐(4-6)内的料团(4-5)中。铝粉置换氧化锶中氧变成氧化铝并还原成金属锶，金属锶蒸发进入真空还原罐(4-6)上部的收集器(4-2)中，由于冷凝而成结晶状金属锶固态。

10、待还原周期到14小时后，降温，缓慢停真空度，最后停冷却水。

11、打开真空密封盖板(4-7)，吊出收集器(4-2)，将收集器(4-2)中冷凝下来的结晶状金属锶压模包装。

12、取出挡火板(4-3)，吊出料杆(4-4)和料团(4-5)，重新在料杆(4-4)上串入待还原的新鲜料团(4-5)，重复6到12步骤。

Claims

1、一种竖罐炼锶装置，它由燃烧室(1)、炉膛(2)、炉体(3)、还原罐(4)、炉膛隔墙(5)和炉体框架(6)所组成，炉膛(2)设在炉体(3)中央，两边有出气口，炉膛(2)中央有炉膛隔墙(5)，燃烧室(1)设在炉体(3)下部一侧，其特征是还原罐(4)垂直置于炉膛(2)中央炉膛隔墙(5)两边均匀分布。

2、根据权利要求1所述竖罐炼锶装置，其特征是还原罐(4)由冷却水套(4-1)、收集器(4-2)、挡火板(4-3)、料杆(4-4)、料团(4-5)、真空还原罐(4-6)、真空密封盖板(4-7)和抽真空管(4-8)所组成，真空还原罐(4-6)垂直置于炉膛(2)中央炉膛隔墙(5)两边均匀分布；冷却水套(4-1)套在真空还原罐(4-6)上部，冷却水套(4-1)下部和上部分别接有冷却水进口管(4-1-2)和冷却水出口管(4-1-1)；真空还原罐(4-6)内面中上部设置有挡火板(4-3)，在挡火板(4-3)上部的真空还原罐(4-6)内放置有收集器(4-2)，在挡火板(4-3)上部的真空还原罐(4-6)外壁上接有抽真空管(4-8)；真空还原罐(4-6)顶部出口处盖有真空密封盖板(4-7)；在真空还原罐(4-6)内部设置有料杆(4-4)，在料杆(4-4)上套有待还原的料团(4-5)。

3、根据权利要求2所述竖罐炼锶装置，其特征是料团(4-5)制成半十字槽口的圆柱体。