CN206646171U - 一种熔盐炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种熔盐炉，包括炉体、隔墙和电极，电极设置在炉体的内部，炉体内空间通过隔墙分成多个半封闭的隔间，各个隔间的底部贯通，对应每个隔间的顶部均设置有炉盖。本实用新型的熔盐炉既能接收和存储电解镁工艺过程中的熔融电解质，而且能实现对废料镁锭的重熔作用，对熔盐炉中形成的镁液和废料镁锭形成的镁液均能回收利用，因此，本实用新型的熔盐炉对电解熔融光卤石工艺具有非常好的支持作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电解炼镁的技术领域，具体涉及一种在电解炼镁的工艺过程中接收熔融电解质的存储设备熔盐炉。
背景技术
镁是最轻的结构金属材料之一，因其具有比强度高、比刚度高、阻尼性好、切削性好、减震性好、热疲劳性能好、导热性好、电磁屏蔽能力强、压铸工艺性能好、易于回收等优点，是当前应用前景极为广泛的金属材料，其合金产品广泛应用于汽车、航空、航天、电子等领域，被材料学家誉为“时代金属”。传统金属镁的生产工艺主要是熔盐电解法和热还原法，当前应用较为广泛的是热还原法生产工艺，其是以菱镁矿和白云石为原料生产，但是生产过程中存在能耗偏高、环境污染严重、工人劳动强度大、高镍材料消耗量大等缺点，因此不适合广泛推广。
基于盐湖卤水含有大量的镁离子，现以盐湖光卤石为原料，采用脱水熔融氯化制取无水光卤石熔体，再用无水光卤石熔体电解制镁的工艺成为了当前炼镁最好的方法。该方法是从盐湖卤水中提取出含镁物料，通过脱水工序加工形成无水氯化镁颗粒，之后，采用电解工序使得无水氯化镁颗粒作为电解质发生电化学反应，以制得金属镁液，最后，采用铸造工序将所制得的金属镁液转化成镁锭。在上述电解过程中，为了增提高物料的电解效率，通常会向无水氯化镁颗粒中加入碳粉和氟化钙，同时，由于采用盐湖卤水为原料加工形成的无水氯化镁中还会含有氯化钠和氯化钾等杂质，因此经电解形成的金属镁液中还会含有电解质，该电解质包括没有电解完全的熔融氯化镁以及其他氯盐物质如氯化钾、氯化钠和氯化钙，采用抬包车将金属镁液从电解工序转移到铸造工序的过程中，抬包车中会吸入少量的上述电解质，因此，在将金属镁液从电解工序转换到铸造工序的过程中，需提供一个熔盐炉，用于接收和存储该熔融电解质，并具有一定的金属重熔能力，为电解熔融光卤石工艺提供支持。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种熔盐炉，用于解决现有的采用盐湖卤水作为原料电解炼镁的工艺中为金属镁液从电解工序转换到铸造工序的过程中金属镁液含有熔融的电解质存储和回收重熔的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种熔盐炉，包括炉体、隔墙和电极，所述电极设置在所述炉体的内部，所述炉体内空间通过隔墙分成多个半封闭的隔间，各个所述隔间的底部贯通，对应每个所述隔间的顶部均设置有炉盖。
优选地，一个所述炉盖上设置有再熔筐，所述再熔筐为可拆卸地安装在所述炉盖上。
优选地，部分所述炉盖上设置有清理口和辅盖，每个所述辅盖覆盖一个所述清理口设置，部分所述炉盖上还设置有出料口。
优选地，所述隔墙采用耐火材料制成，所述耐火材料为硅酸铝材料或熔铸氧化铝砖。
优选地，所述熔盐炉还包括第一热电偶和冷却器，所述第一热电偶设置在所述电极的上方，所述电极和所述第一热电偶均与所述冷却器相连。
优选地，所述熔盐炉还包括第二热电偶，所述第二热电偶设置在所述隔墙内部。
优选地，所述熔盐炉还包括排气管，所述排气管连通所述炉体的内部空间和外部空间。
优选地，所述排气管中包括多段膨胀节。
优选地，所述熔盐炉的底部设置有电气隔离块。
相比于现有技术，本实用新型所述的熔盐炉具有以下优势：本实用新型所述的熔盐炉既能接收和存储电解镁工艺过程中的熔融电解质，而且能实现对废料镁锭的重熔作用，对熔盐炉中形成的镁液和废料镁锭形成的镁液均能回收利用，因此，本实施例的熔盐炉对电解熔融光卤石工艺具有非常好的支持作用。
此外，本实用新型所述的熔盐炉通过增设有第一热电偶、第二热电偶、冷却器、排气管等器件，使得本实用新型中的熔盐炉能实现连续稳定地工作，不存在安全隐患，炉体内部方便定期清理，使用寿命长。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在附图中：
图1示出了本实用新型一种优选实施方式的熔盐炉的结构示意图。
附图说明：
1-炉体， 2-隔墙，
3-电极， 4-炉盖，
5-清理口， 6-辅盖，
7-出料口， 8-第一热电偶，
9-冷却器， 10-第二热电偶，
11-排气管， 12-膨胀节，
13-电气隔离块， 14-再熔筐。
具体实施方式
本实用新型提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本实用新型的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本实用新型的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本实用新型范围的限制。
下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的描述。
如图1所示，本实施例提供一种熔盐炉，包括炉体1、隔墙2和电极3，电极3设置在炉体1的内部，该炉体1内空间通过隔墙2分成多个半封闭的隔间，各个隔间的底部贯通，对应每个隔间的顶部均设置有炉盖4。
本实施例中的熔盐炉应用于采用盐湖卤水作为原料电解熔融炼镁的工艺中，该电解熔融炼镁工艺是从盐湖卤水中加工生产出无水氯化镁颗粒，通过电解无水氯化镁颗粒从而生产得到金属镁液。由于无水氯化镁中还含有其他杂质如氯化钠、氯化钾、氯化钙，因此金属镁液中会含有部分电解质，该电解质包括未反应完全的氯化镁，还包括杂质成分氯化钠、氯化钾和氯化钙。采用抬包车将金属镁液从电解车间运送到铸造车间，由于电解质的密度大于金属镁液的密度，故金属镁液中的电解质会沉在抬包车装载区域的底部，抬包车首先将包内的电解质排放到熔盐炉中，在排放的过程中，会有部分的金属镁液也进入熔盐炉中。电解质和金属镁液的混合物会在熔盐炉中流动而分布在各个隔间之中，控制炉体1中的物料液位高于隔墙2的底面，由于金属镁液的密度较低，故会浮在电解质上，因此，金属镁液只会聚集在电解质的上层，处于一个隔间中，而不会分布到其他隔间中。
通过电极3的加热作用能使得熔盐炉内部的物料呈熔融状态，金属镁液浮在熔盐炉内部物料的顶层，通过抬包车可将上述熔盐炉炉体1内部的上层金属镁液抽出回收，运送到铸造车间生产镁锭。
本实施例中的熔盐炉能接收和存储电解镁工艺过程中的熔融电解质，且对熔盐炉中形成的镁液还能实现回收利用。
值得一提的是，本实施例中的一个所述炉盖4上设置有再熔筐14，该再熔筐14为可拆卸地安装在炉盖4上。
再熔筐14设置在炉盖4上，用于对镁锭废料进行再熔。当在铸造车间生产的镁锭不符合重量标准时，该镁锭为废料镁锭，将废料镁锭放置在再熔筐14中，再熔筐14借助于熔盐炉炉体1内的热量能将其中的镁锭进行重熔，重熔后的镁锭由泵抽往抬包车，再输送到铸造车间中，实现对废料镁锭的回收利用。
再熔筐14为可拆卸地安装在炉盖4上，在需要对废料镁锭进行重熔时，将再熔筐14安装在炉盖4上，当无需使用时，可将其拆卸下来，利于对熔盐炉的使用以及对再熔筐14的日常保养、维修或更换。
本实施例中的熔盐炉在物料和能量上均能实现充分利用，对电解熔融光卤石工艺具有非常好的支持作用。
需要说明的是，隔间所对应的部分炉盖4上设置有相对应的清理口5和辅盖6，每个辅盖6覆盖一个清理口5设置，部分炉盖4上设置有出料口7。
熔盐炉炉盖4上的出料口7用于与抽泵连接，以将熔盐炉内的镁液输送至抬包车中。另外，该出料口7还可作为炉体1内部情况观测口。
多次使用后，熔盐炉中的电解质过多，将熔盐炉炉体1的镁液抽出，在电极3不通电的情况下，熔盐炉内呈冷却的状态，熔盐炉内的电解质呈固态形式，此时，通过打开一个清理口5上的辅盖6，将机械抓斗伸入到熔盐炉内部，抓取熔盐炉中的淤泥，实现对熔盐炉中电解质的清理作用，以利于对熔盐炉的后期使用，延长其使用寿命。
本实施例中的隔墙2采用耐火材料制成，该耐火材料为硅酸铝材料或熔铸氧化铝砖。
硅酸铝是一种硅酸盐，常用作防火材料，具有低导热率、优良的热稳定性和化学稳定性。熔铸氧化铝砖是将耐火原料的配合料在高于该物料的熔融温度下熔化后，浇铸在预制的耐火模型中，通过冷却固化使得结晶组织发育长大而形成的制品。
采用上述两种耐火材料，能保证隔墙2的保温效果，而使得各隔间中的温度均满足工艺温度的要求。
为了避免电极3过热而造成损坏，本实施例在电极3的上方设置有第一热电偶8，优选为4个，用于监测电极3的温度，该电极3和第一热电偶8还和冷却器9相连。当第一热电偶8监测到电极3的温度过高时，会将信号反馈给冷却器9，冷却器9通过喷发冷却气体对电极3实现降温，以对电极3起到保护作用。
另外，本实施例中还有第二热电偶10，该第二热电偶10设置在隔墙2的内部，用于监测隔墙2周围的温度，以保证各隔间的温度符合工艺的要求。
需要说明的是，本实施例中的熔盐炉上设置有排气管11，该排气管11连通熔盐炉的内部空间和外部空间。
由于氯化镁与空气中的水分会发生反应从而会产生氯化氢气体，因此，本实施例设置有一个排气管11用于将氯化氢气体排出，该排气管11采用碳钢做成，排出的氯化氢气体被送到铸锭工段的排气系统以实现进一步的处理。
炉体1在工作时处于高温状态，当对炉体1内废电解质进行清理时其处于低温状态，为了避免炉体1在高温与低温之间切换易产生形变而带来潜在危险，所述排气管中包括有多段膨胀节12，其作为一种能自由伸缩的弹性补偿元件能用于补偿因温度差而引起的附加应力，对炉体1起到保护作用。
为了避免电极3漏电情况的发生，在熔盐炉的底部还设置有电气隔离块13，用于将用电的分支电路与整个电气系统隔离，使得熔盐炉成为一个在电气上被隔离的、独立的不接地安全系统，以防止在裸露导体故障带电情况下发生间接触电危险，增强其安全性能。
应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。
Claims (9)
1.一种熔盐炉，其特征在于，包括炉体(1)、隔墙(2)和电极(3)，所述电极(3)设置在所述炉体(1)的内部，所述炉体(1)内空间通过隔墙(2)分成多个半封闭的隔间，各个所述隔间的底部贯通，对应每个所述隔间的顶部均设置有炉盖(4)。
2.根据权利要求1所述的熔盐炉，其特征在于，一个所述炉盖(4)上设置有再熔筐(14)，所述再熔筐(14)为可拆卸地安装在所述炉盖(4)上。
3.根据权利要求1所述的熔盐炉，其特征在于，部分所述炉盖(4)上设置有清理口(5)和辅盖(6)，每个所述辅盖(6)覆盖一个所述清理口(5)设置，部分所述炉盖(4)上还设置有出料口(7)。
4.根据权利要求1所述的熔盐炉，其特征在于，所述隔墙(2)采用耐火材料制成，所述耐火材料为硅酸铝材料或熔铸氧化铝砖。
5.根据权利要求1所述的熔盐炉，其特征在于，所述熔盐炉还包括第一热电偶(8)和冷却器(9)，所述第一热电偶(8)设置在所述电极(3)的上方，所述电极(3)和所述第一热电偶(8)均与所述冷却器(9)相连。
6.根据权利要求1所述的熔盐炉，其特征在于，所述熔盐炉还包括第二热电偶(10)，所述第二热电偶(10)设置在所述隔墙(2)内部。
7.根据权利要求1所述的熔盐炉，其特征在于，所述熔盐炉还包括排气管(11)，所述排气管(11)连通所述炉体(1)的内部空间和外部空间。
8.根据权利要求7所述的熔盐炉，其特征在于，所述排气管中包括多段膨胀节(12)。
9.根据权利要求1所述的熔盐炉，其特征在于，所述熔盐炉的底部设置有电气隔离块(13)。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111056750A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 深圳市诸脉科技有限公司 | 一种自动化熔盐添加装置及玻璃化学钢化生产设备 |
| CN111960448A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-11-20 | 青海北辰科技有限公司 | 四氯化钛生产中混合熔盐产物的精制装置及其精制方法 |
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2017
- 2017-04-12 CN CN201720381676.9U patent/CN206646171U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111056750A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 深圳市诸脉科技有限公司 | 一种自动化熔盐添加装置及玻璃化学钢化生产设备 |
| CN111960448A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-11-20 | 青海北辰科技有限公司 | 四氯化钛生产中混合熔盐产物的精制装置及其精制方法 |
| CN111960448B (zh) * | 2020-09-24 | 2024-03-12 | 青海北辰科技有限公司 | 四氯化钛生产中混合熔盐产物的精制装置及其精制方法 |
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Assignee: Qinghai Salt Lake Magnesium Industry Co.,Ltd. Assignor: QINGHAI SALT LAKE INDUSTRY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023990000996 Denomination of utility model: A molten salt furnace Granted publication date: 20171117 License type: Exclusive License Record date: 20240102 |