CN205517692U - 一种熔炼钛铁矿的微波加热反应装置 - Google Patents
一种熔炼钛铁矿的微波加热反应装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种熔炼钛铁矿的微波加热反应装置，属于微波设备设计领域。微波加热反应装置包括钛铁矿矿物入口、氢气入口、石英反应器、导管、玻璃冷凝器、冷却水入口、冷却水出口、产物收集装置、冷却水、微波加热反应器、磁控管、真空阀。本实用新型结构简单、组装简便，操作也简单，性能稳定，效果极好；能实现钛铁矿矿物与氢气在微波条件下进行均匀高效快速加热并进行反应的功能。避免了传统加热慢、加热不均匀和金属氧化物粉末导热性能较差等缺点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种熔炼钛铁矿的微波加热反应装置，属于微波设备设计领域。
背景技术
由于金属氧化物粉末的导热性能较差，且随着微波优越的加热效果和对化学反应极大地促进效果的发现和利用，使微波对金属氧化物的加热的实验设备和工业设备的完善日趋迫切。
微波加热是通过物质吸收微波的能量进行自身加热的一种全新的热能技术。与传统加热技术相比，微波加热具有加热效率高、加热速度快、选择性加热、整体性加热等特点。1967年，Ford和Pei就用微波对炭和17种氧化物和硫化物进行辐照，其中发现Fe2O3在几分钟内就能被加热到1273K。
申请人在专利号为201320602322.4的专利里，公开了一种利用高炉钛渣炼钛的冶炼装置，这种装置以电极电弧为热源，温度升高到1000℃对钛渣进行加热炼钛，上述装置与本装置相比，升温时间长，反应速度慢，且加热不均匀，难以实现物料的充分反应。本发明利用微波加热，提高反应速率且利于环保。
发明内容
本实用新型的目的是在于提供一种微波场下钛铁矿与氢气反应的反应装置，包括石英反应器7、微波加热反应器10、导管3、玻璃冷凝器8，其特征在于：石英反应器7左右两边分别接钛铁矿矿物入口1、氢气入口2和导管3，石英反应器7外部与微波加热反应器10相连；微波加热反应器10内设有磁控管11；钛铁矿矿物入口1、氢气入口2、导管3及产物收集装置4处设有真空阀12；玻璃冷凝器8左右分别设有导管3和集气口13及产物收集装置4，上下分别设有冷却水出口5和冷却水入口6。
所述石英反应器7置于微波加热反应器10内，对反应物进行微波均匀高效快速加热。
所述玻璃冷凝器8内通有冷却水9，对反应产物进行冷却并通过产物收集装置4与收集装置相连。
本实用新型的优点和效果：微波加热不同于传统，传统加热方式是外部热源通过传导对流和辐射由表及里进行加热，对热的不良导体存在加热不均匀和加热效率低等问题。而微波加热具有加热均匀、升温快、加热效率高等优点。所以采用微波加热实现原材料的均匀高效快速加热，减少常规电阻炉辐射传热过程的能耗，避免了金属氧化物粉末导热性能差的问题促进还原反应的进行；此外本实用新型能实现氢气与钛铁矿均匀混合，保证反应时各反应物之间充分接触，利于反应进行完全，且产物经冷凝器后对产物进行充分冷凝。
附图说明
图1是本实施例的结构示意图；
图2是本实施例反应器左面结构示意图；
图中：1-钛铁矿矿物入口、2-氢气入口、3-导管、4-产物收集装置、5-冷却水出口、6-冷却水入口、7-石英反应器、8-玻璃冷凝器、9-冷却水、10-微波加热反应器、11-磁控管、12-真空阀、13-集气口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
本实施例所述熔炼钛铁矿反应装置，包括石英反应器7、微波加热反应器10、导管3、玻璃冷凝器8，其特征在于：石英反应器7左右两边分别接钛铁矿矿物入口1、氢气入口2和导管3，石英反应器7外部与微波加热反应器10相连；微波加热反应器10内设有磁控管11；钛铁矿矿物入口1、氢气入口2、导管3及产物收集装置4处设有真空阀12；玻璃冷凝器8左右分别设有导管3和集气口13及产物收集装置4，上下分别设有冷却水出口5和冷却水入口6。
实施例2
本实施例所述熔炼钛铁矿反应装置，包括石英反应器7、微波加热反应器10、导管3、玻璃冷凝器8，其特征在于：石英反应器7左右两边分别接钛铁矿矿物入口1、氢气入口2和导管3，石英反应器7外部与微波加热反应器10相连；微波加热反应器10内设有磁控管11；钛铁矿矿物入口1、氢气入口2、导管3及产物收集装置4处设有真空阀12；玻璃冷凝器8左右分别设有导管3和集气口13及产物收集装置4，上下分别设有冷却水出口5和冷却水入口6，如图1~2所示。
本实施例所述反应器7置于微波加热反应器10内，对反应物进行微波均匀高效快速加热。
本实施例所述玻璃冷凝器8内通有冷却水9，对反应产物进行冷却并通过产物收集装置4进行收集。
本实施例所述石英反应器7因为要置于微波加热反应器内加热，所以采用石英等耐高温材料。
本实施例所述玻璃冷凝器8考虑其不需要加热，所以采用玻璃等不耐热材料；所述导管3可根据需求调整；所述钛铁矿等矿物入口1和氢气入口2可根据微波加热反应器结构而改变其开口方向。
本实施例所述真空阀12为了保证石英反应器7达到较好的真空度。
Claims (3)
1.一种熔炼钛铁矿的微波加热反应装置，包括石英反应器（7）、微波加热反应器（10）、导管（3）、玻璃冷凝器（8）其特征在于：石英反应器（7）左右两边分别接钛铁矿矿物入口（1）、氢气入口（2）和导管（3），石英反应器（7）外部与微波加热反应器（10）相连；微波加热反应器（10）内设有磁控管（11）；钛铁矿矿物入口（1）、氢气入口（2）、导管（3）及产物收集装置（4）处设有真空阀（12）；玻璃冷凝器（8）左右分别设有导管（3）和集气口（13）及产物收集装置（4），上下分别设有冷却水出口（5）和冷却水入口（6）。
2.根据权利要求1所述的微波加热反应装置，其特征在于：所述石英反应器（7）置于微波加热反应器（10）内，对反应物进行微波均匀高效快速加热。
3.根据权利要求1所述的微波加热反应装置，其特征在于：玻璃冷凝器（8）内通有冷却水（9），对反应产物进行冷却并通过产物收集装置（4）进行收集。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106304457A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-01-04 | 武汉科技大学 | 一种圆筒型矿石微波预处理装置及其使用方法 |
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2016
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