CN201280586Y - 生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉 - Google Patents
生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉，包括由耐火材料制成的炉体，炉体内设置的隔墙将炉腔分隔为熔盐炉池、反应炉池和至少一个过滤炉池，熔盐炉池、反应炉池和过滤炉池底部连通，熔盐炉池、反应炉池和过滤炉池内设有加热电极，熔盐炉池内设有盐液泵，盐液泵出液端伸入反应炉池内与反应炉池内的反应物配合，反应炉池和过滤炉池经过滤通道连通。本实用新型不需要使用坩埚，彻底解决了金属镁和镁合金自动转移和浇注过程中的堵塞问题，满足了自动生产的要求，使自动转移和浇注技术大面积推广成为可能，提高了生产效率，采用气体保护，降低了烧损率，并且无空气污染，改善了现场生产环境条件。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金属镁和镁合金的生产设备，尤其涉及一种生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉。
背景技术
目前国内生产高纯金属镁和镁合金是采用周期循环式的坩埚电炉，该坩埚电炉是以耐火材料内衬于炉底及炉内四壁，电热元件固定在炉内壁，炉的上方开口，以钢或铁制带法兰边的坩埚置于炉中受热熔镁，用绝热盖将熔炉内的坩埚盖严。将待炼镁投入熔炉坩埚中，经一定时间精练、静止，杂质以黏液形式自熔镁体中沉到坩埚底部。将坩埚从熔炉中移出，采用倾出法将集于上层的清洁镁熔体倾出，然后再将沉至坩埚底部的黏液倾出，最后在熔炉内放入另一个已装料的待熔坩埚，开始下一个周期的处理。采用上述坩埚电炉生产高纯金属镁和镁合金主要存在以下不足：一、金属镁和镁合金产出率取决于单位时间内一定容量坩埚的熔炼次数，若要增加产量则需增加坩埚和电炉数量，坩埚消耗量大，需要配置大量坩锅，增加了生产成本，工人劳动强度大，并且生产效率低。二、高能耗，即每次投料时都要对待炼坩埚作重新加热，而每次取出坩埚时都要损失大量热能。三、精炼时会产生大量镁的氧化，烧损率≥4％。四、目前坩埚消耗费约为100元/吨镁，由于坩埚频繁进出高温的炉膛，反复加热，坩埚氧化严重、损耗巨大。五、熔剂耗量大，平均为120公斤/吨镁。六、坩埚电炉在使用时，由于熔体散发大量有害气体和热能，不仅污染环境，使现场工作环境十分恶劣，危害现场工作人员的健康，并且坩埚容易发生泄漏，危险性大，存在很大的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有生产高纯金属镁和镁合金设备存在的上述问题，提供一种生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉，本实用新型不需要使用坩埚，彻底解决了金属镁和镁合金自动转移和浇注过程中的堵塞问题，满足了自动生产的要求，使自动转移和浇注技术大面积推广成为可能，提高了生产效率，采用气体保护，降低了烧损率，并且无空气污染，改善了现场生产环境条件。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉，其特征在于：包括由耐火材料制成的炉体，炉体内设置的隔墙将炉腔分隔为熔盐炉池、反应炉池和至少一个过滤炉池，熔盐炉池、反应炉池和过滤炉池底部连通，熔盐炉池、反应炉池和过滤炉池内设有加热电极，熔盐炉池内设有盐液泵，盐液泵出液端伸入反应炉池内与反应炉池内的反应物配合，反应炉池和过滤炉池经过滤通道连通。
所述过滤炉池为多个，过滤炉池和过滤炉池之间经过滤通道连通。
所述熔盐炉池内的加热电极为三个，分布在盐液泵入液口四周，反应炉池和过滤炉池内的加热电极为一个。
所述反应炉池内设置有盛装反应料的料框，料框位于盐液泵出液端下部。
所述过滤通道位于料框下方的隔墙上，过滤通道倾斜呈坡状，入口端高于出口端。
采用本实用新型的优点在于：
一、本实用新型不需要使用坩埚，由于反应后底层为炉渣层，中间为盐液层，上部为镁液层，反应炉池中的镁液通过过滤通道进入过滤炉池过滤，彻底解决了金属镁和镁合金自动转移和浇注过程中的堵塞问题，满足了自动生产的要求，使自动转移和浇注技术大面积推广成为可能，提高了生产效率。
二、本实用新型在反应炉池和过滤炉池上部充有惰性气体，防止镁的氧化、烧损，采用气体保护，降低了烧损率，并且无空气污染，改善了现场生产环境条件。
三、由于盐液泵出液端浇淋熔化反应物都是连续的，因此，在过滤炉池内可连续出料，降低了能量消耗。
四、本实用新型中过滤炉池为多个，过滤炉池和过滤炉池之间经过滤通道连通，保护了镁熔体的纯度。
五、本实用新型中熔盐炉池内的加热电极为三个，分布在盐液泵入液口四周，反应炉池和过滤炉池内的加热电极为一个，将盐加热为盐熔体更完全彻底。
六、本实用新型在反应炉池内设置有盛装反应料的料框，料框位于盐液泵出液端下部，使盐液与反应料反应更完全。
七、本实用新型过滤通道位于料框下方的隔墙上，过滤通道倾斜呈坡状，入口端高于出口端，使反应炉池内的镁液进入过滤炉池后不能到流回反应炉池，当过滤炉池为多个时，使后一过滤炉池内的镁液不能到流回前一过滤炉池，达到完全过滤的目的，提高了镁熔体的纯度。
八、本实用新型与周期循环式坩埚电炉相比较还具有以下优点：
连续熔化和出料、实现自动连续生产，生产效率高，1～3吨/小时；并可实现不停炉出渣，劳动强度低；节约能源，50～100度/吨镁；熔剂耗量低，平均为60公斤/吨镁；镁烧损率低，烧损率≤1％，避免了坩埚大量耗损。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图中标记为：1、炉体，2、隔墙，3、熔盐炉池，4、反应炉池，5、过滤炉池，6、加热电极，7、盐液泵，8、过滤通道，9、料框。
具体实施方式
一种生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉，包括由耐火材料制成的炉体1，在炉体1内设置的隔墙2将炉腔分隔为熔盐炉池3、反应炉池4和至少一个过滤炉池5，熔盐炉池3、反应炉池4和过滤炉池5底部连通，在熔盐炉池3、反应炉池4和过滤炉池5内设有加热电极6，在熔盐炉池3内设有盐液泵7，将盐液泵7出液端伸入反应炉池4内与反应炉池4内的反应物配合，反应炉池4和过滤炉池5经过滤通道8连通。
本实用新型中，为了提高镁熔体的纯度，过滤炉池5可以为多个，过滤炉池和过滤炉池之间经过滤通道8连通。在熔盐炉池3内的加热电极6为三个，分布在盐液泵7入液口四周，反应炉池4和过滤炉池5内的加热电极6为一个，分布在炉池的中下部。在反应炉池4内设置有盛装反应料的料框9，料框9位于盐液泵7出液端下部。过滤通道8位于料框9下方的隔墙上，过滤通道8倾斜呈坡状，入口端高于出口端。
反应后，炉内的底层为炉渣层，中间层为盐液层，上层为镁液层，加热电极6和盐液泵7的入口端位于盐液层，过滤通道8位于镁液层，反应炉池4内的料框9内的镁锭或粗镁位于镁液层上方。
例如，本实用新型被耐火材料隔墙分为底部相通的四个炉池，其中反应炉池与第一过滤炉池、第一过滤炉池与第二过滤炉池在隔墙的中上部设有镁熔体过滤通道即溢流流道。每炉池的中下部都设有加热电极，其中熔盐炉池主要用于熔盐，其它炉池具有辅助熔盐功能。这种复式结构，使金属在炉内有足够停留时间完成熔化、精炼。
本实用新型的工作原理如下：
先将一定数量的盐放入各个炉池，然后通电，加热电极6快速加热盐至盐熔体后，在反应炉池4的料框9内放入粗镁或镁锭，启动盐液泵7，将熔盐炉池内的盐熔体浇淋于粗镁或镁锭上，熔化的金属流入反应炉池4内，不再接受多余的加热，金属镁的比重较盐熔体的比重轻，金属镁液浮在最上层，随着熔化量的增加，镁熔体通过溢流流道即过滤通道8依次流入第一过滤炉池和第二过滤炉池，由于镁金属中的镁渣的比重又较盐熔体的比重重，因而镁熔体在反应炉池4和第一过滤炉池时，镁渣自动沉集到炉池底部，炉渣可定期清理，这样就保证了进入第二过滤炉池的镁熔体的纯度。此时可将第二过滤炉池的镁熔体可直接泵出或浇铸成锭。由于浇淋熔化粗镁或镁锭是连续的，因此在第二过滤炉池可以连续出料。可在反应炉池和第一过滤炉池和第二过滤炉池上部充惰性保护气体，防止镁的氧化、烧损。
盐和盐熔体的作用是作为加热介质熔化镁金属；也作为盖覆保护剂。浇淋熔化过程中，金属镁都受熔盐的盖覆保护免受氧化。
作为镁熔体的分离介质。熔盐体的比重是特殊的，它较熔镁比重重，较熔镁中渣的比重轻，这样，致使清洁的镁熔体浮在上层，镁渣沉集在最下层。
显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述内容，还可以作出不脱离本实用新型基本技术方案的多种形式，这些形式上的变换均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1、一种生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉，其特征在于：包括由耐火材料制成的炉体(1)，炉体(1)内设置的隔墙(2)将炉腔分隔为熔盐炉池(3)、反应炉池(4)和至少一个过滤炉池(5)，熔盐炉池(3)、反应炉池(4)和过滤炉池(5)底部连通，熔盐炉池(3)、反应炉池(4)和过滤炉池(5)内设有加热电极(6)，熔盐炉池(3)内设有盐液泵(7)，盐液泵(7)出液端伸入反应炉池(4)内与反应炉池(4)内的反应物配合，反应炉池(4)和过滤炉池(5)经过滤通道(8)连通。
2、根据权利要求1所述的生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉，其特征在于：所述过滤炉池(5)为多个，过滤炉池和过滤炉池之间经过滤通道(8)连通。
3、根据权利要求1所述的生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉，其特征在于：所述熔盐炉池(3)内的加热电极(6)为三个，分布在盐液泵(7)入液口四周，反应炉池(4)和过滤炉池(5)内的加热电极(6)为一个。
4、根据权利要求1、2或3所述的生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉，其特征在于：所述反应炉池(4)内设置有盛装反应料的料框(9)，料框(9)位于盐液泵(7)出液端下部。
5、根据权利要求1、2或3所述的生产高纯金属镁和镁合金的连续盐浴炉，其特征在于：所述过滤通道(8)位于料框(9)下方的隔墙(2)上，过滤通道(8)倾斜呈坡状，入口端高于出口端。
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Cited By (2)
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| CN106399920A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-02-15 | 大连圣洁真空技术开发有限公司开发区分公司 | 一种盐浴氮化炉用捞渣装置 |
| CN114963771A (zh) * | 2021-02-19 | 2022-08-30 | 青海北辰科技有限公司 | 一种镁热还原法钛生产中氯化镁的新型缓冲炉及使用方法 |
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