CN209836268U - 一种真空反应炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空反应炉，包括基座、炉体和上盖，上盖上设有加料口和镁蒸气出口，炉体由外到内依次为壳体、加热装置、保温层和真空反应室，真空反应室内设有用于盛放原料球团的反应容器，制镁时通过加料口将制镁原料放入炉体中的反应容器内，通过感应加热线圈通电加热，使制镁原料在高温下发生还原反应生成镁蒸气，镁蒸气通过镁蒸气出口从炉体内排出；将炉体设置为中空夹层结构，利用保温层对真空反应室进行保温结构简单，保温性能好，避免了大量使用保温设备，仅能够使制镁原料的还原反应更加稳定，效率更高，且降低了设备成本。

Description

一种真空反应炉

技术领域

本实用新型涉及冶金设备技术领域，特别是涉及一种真空反应炉。此外，本实用新型还涉及一种包括上述真空反应炉的炼镁装置。

背景技术

镁是地球中储量极为丰富的金属元素，镁及镁合金具有良好的环境优势和性能优势，适用范围广泛，市场需求巨大。目前，大部分镁都是采用热还原法中的硅热还原法(即皮江法)生产的，其主要原理是在还原炉内利用硅铁还原剂将煅烧白云石还原成金属镁。

使用现有的还原炉生产镁时，需要耗费大量的时间去将反应物料装填到水平设置的反应仓内，且对反应仓进行加热时，需要对反应仓进行设置多级保温措施，以保证反应仓内的温度稳定，确保反应的正常进行，这就会造成加装保温层的成本过高，在反应完成后，还需要耗费大量的时间对反应仓内的废料进行清理，导致生产效率低。

因此如何解决利用还原炉生产镁时成本高、费时费力等问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种真空反应炉，其结构简单，保温性能好，成本低，能够使化学反应更加稳定，提高制镁效率高。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述真空反应炉的炼镁装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种真空反应炉，包括基座、炉体和上盖，所述上盖上设有加料口和镁蒸气出口，所述炉体由外到内依次为壳体、加热装置、保温层和真空反应室，所述真空反应室内设有用于盛放原料球团的反应容器。

优选地，所述反应容器为坩埚。

优选地，所述加热装置为感应加热线圈，且所述加热装置缠绕在所述保温层的外壁上。

优选地，还包括用于将所述炉体抽真空的抽真空装置，所述上盖上设有用于放置真空计的真空检测口。

优选地，所述镁蒸气出口处连接有镁蒸气冷凝管，所述抽真空装置设在所述镁蒸气冷凝管的出口端。

优选地，所述上盖上设有用于测量所述炉体内温度的第一测温装置，所述第一测温装置的测温头伸入至所述炉体内。

优选地，所述加料口处连接有进料系统，所述进料系统包括从上至下依次连接的承料斗、一级真空料仓和二级真空料仓，所述二级真空料仓的出料口通过输料管与所述加料口相连，且所述承料斗和所述一级真空料仓之间设有一级真空阀，所述一级真空料仓和所述二级真空料仓之间设有二级真空阀，所述二级真空料仓的出料口与所述加料口之间设有三级真空阀。

优选地，所述基座下方设有存渣室，所述存渣室通过机械阀与所述炉体内腔连接，所述反应容器包括可拆卸连接的底板和筒体，所述机械阀包括拉杆和所述底板，所述拉杆的一端与所述底板的底部相连，另一端伸出所述炉体。

优选地，所述基座上安装有第二测温装置，所述第二测温装置的测温头伸入至所述存渣室内。

优选地，还包括收渣装置，所述收渣装置包括料渣仓、渣储罐和链板输渣机，所述料渣仓设在所述存渣室下方且通过第一真空阀与所述存渣室连接，所述链板输渣机的上料端设在所述料渣仓底部的出料口下方，所述链板输渣机的出料端设在所述渣储罐的开口上方。

本实用新型提供的真空反应炉，包括基座、炉体和上盖，上盖上设有加料口和镁蒸气出口，炉体由外到内依次为壳体、加热装置、保温层和真空反应室，真空反应室内设有用于盛放原料球团的反应容器。

制镁时通过加料口将制镁原料放入炉体中的反应容器内，通过感应加热线圈通电加热，使制镁原料在高温下发生还原反应生成镁蒸气，镁蒸气通过镁蒸气出口从炉体内排出；将炉体设置为中空夹层结构，利用保温层对真空反应室进行保温结构简单，保温性能好，避免了大量使用保温设备，仅能够使制镁原料的还原反应更加稳定，效率更高，且降低了设备成本。

附图说明

图1为本实用新型所提供的真空反应炉的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的真空反应炉的另一种具体实施方式的结构示意图。

附图中标记如下：

基座1、炉体2、加热装置21、保温层22、真空反应室23、反应容器24、上盖3、加料口31、窥视口32、抽真空装置4、镁蒸气冷凝管5、第一测温装置6、承料斗7、一级真空阀8、一级真空料仓9、二级真空阀10、二级真空料仓11、三级真空阀12、存渣室13、第二测温装置14、料渣仓15、渣储罐16、链板输渣机17。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种真空反应炉，其结构简单，保温性能好，成本低，能够使化学反应更加稳定，提高制镁效率高。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述真空反应炉的炼镁装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的真空反应炉的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本实用新型所提供的真空反应炉的另一种具体实施方式的结构示意图。

本实用新型具体实施方式提供的真空反应炉，主要包括基座1、炉体2和上盖3，上盖3上设有加料口31和镁蒸气出口，炉体2由外到内依次为壳体、加热装置21、保温层22和真空反应室23，真空反应室23具体由保温层22在炉体2内隔绝而成，真空反应室23内设有用于盛放原料球团的反应容器24。

具体地，反应容器24优选为坩埚，坩埚耐高温、保温性能优越且化学性能稳定；加热装置21具体可以选用感应加热线圈，感应加热线圈缠绕在保温层22的外壁上，设置简单方便且加热速度快。

制镁时通过加料口31将制镁原料放入炉体2中的坩埚内，通过感应加热线圈通电加热，使制镁原料在高温下发生还原反应生成镁蒸气，镁蒸气通过镁蒸气出口从炉体2内排出；将炉体2设置为中空夹层结构，利用保温层22对真空反应室23进行保温，并选用坩埚为反应容器24，结构简单，保温性能好，避免了大量使用保温设备，仅能够使制镁原料的还原反应更加稳定，效率更高，且降低了设备成本。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的真空反应炉，还包括抽真空装置4，抽真空装置4与真空感应炉相连，用于在制镁时将真空感应炉抽真空，以防止空气中的氧气影响还原反应的正常进行。

另外，在上盖3上还可以设有用于放置真空计的真空检测口，以方便操作人员检测真空感应炉内真空度是否达标。

进一步地，为方便镁的收集，在镁蒸气出口处可以连接有镁蒸气冷凝管5，镁蒸气通过镁蒸气冷凝管5进行冷凝收集。

另外，抽真空装置4可以设在镁蒸气冷凝管5的出口端，并通过镁蒸气冷凝管5与真空感应炉连通，能够减少真空感应炉上的连接开口，更有利于真空感应炉内真空环境的实现。

进一步地，为方便操作人员观察炉内情况，在上盖3上可以设有窥视口32，窥视口32处具体可以安装高温玻璃，且与上盖3密封连接。

进一步地，在上盖3上还可以设有第一测温装置6，第一测温装置6的测温头伸入至炉体2内，以便于能够准确测量炉体2内温度，第一测温装置6的读数端位于炉体2外，以方便操作人员读取，通过第一测温装置6测量炉体2内温度，以方便操作人员检测真空感应炉内温度是否达标。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的真空反应炉，为方便上料，在加料口31处可以连接有进料系统，进料系统具体可以包括承料斗7，承料斗7通过真空阀与加料口31连通，上料时将制镁原料放入承料斗7内，通过真空阀将制镁原料放入真空感应炉内。

为保证真空感应炉内的真空环境，进料系统还可以包括一级真空料仓9和二级真空料仓11，承料斗7、一级真空料仓9和二级真空料仓11从上至下依次连接，且二级真空料仓11的出料口通过输料管与加料口31相连，承料斗7和一级真空料仓9之间设有一级真空阀8，一级真空料仓9和二级真空料仓11之间设有二级真空阀10，二级真空料仓11的出料口与加料口31之间设有三级真空阀12；上料时将制镁原料放入承料斗7内，通过控制一级真空阀8将承料斗7内的制镁原料放入一级真空料仓9，然后对该料仓进行真空处理，通过一级真空阀8排出空气，然后再通过二级真空阀10将制镁原料放入二级真空料仓11，并通过二级真空阀10再次排出二级真空料仓11内的空气，最后通过三级真空阀12将制镁原料经输料管放入真空感应炉的真空反应室23内，通过设置多级料仓，并在进料的同时进行抽真空处理，保证最后制镁原料进入真空反应室23的坩埚内没有空气进入，从而保证真空反应室23的真空环境。

在上述各具体实施方式的基础上，为方便还原反应结束后炉体2内反应废渣的排出，本实用新型提供的真空反应炉，在基座1下方可以设有存渣室13，存渣室13通过机械阀与炉体2内腔连接，机械阀可以由拉杆和反应容器24的底板组成，反应容器24的底板与筒体可拆卸连接，拉杆的一端与底板的底部相连，另一端伸出炉体2外；制镁时，向内推动拉杆使底板将反应容器24的底部封闭，反应完成后，向外拉动拉杆从而使底板水平运动离开反应容器24的底部，使反应容器24底部处于打开状态，则反应容器24内的废渣能够从反应容器24的底部开口卸出，并掉入基座1下方的存渣室13内，简单方便。

进一步地，本实用新型提供的真空反应炉，还可以包括收渣装置，收渣装置包括料渣仓15、渣储罐16和链板输渣机17，料渣仓15设在存渣室13下方且通过第一真空阀与存渣室13连接，链板输渣机17的上料端设在料渣仓15底部的出料口下方，且出料端设在渣储罐16的开口上方；

还原反应结束后，打开机械阀将炉体2内的废渣排至存渣室13后，即可重新向炉体2内装填原料球团，进行下一轮作业，当废渣存储至一定量时，打开第一真空阀将存渣室13内的废渣排至渣料仓，再通过链板输渣机17将从渣料仓排出的废渣输送到渣储罐16内进行收集，进行后续处理，实现自动收集打包反应废渣，防止废渣乱排污染环境，另外还可以根据废渣的特性进行废物利用，提高资源利用率。

其中，在基座1上可以安装有第二测温装置14，第二测温装置14的测温头伸入至存渣室13内，通过第二测温装置14对排入存渣室13的废渣进行测温，防止温度过高的废渣进入渣料仓造成设备的损伤，另外可以利用废渣的余热降低真空反应室23与存渣室13的热交换，有利于真空反应室23内温度稳定，保证连续生产，等到存渣室13内废渣的温度过低时排出，防止低温的废渣对反应室吸取热量，降低生产效率。

另外，为保证炉体2内的真空环境，在料渣仓15底部的出料口处可以设有第二真空阀，防止制镁时空气通过渣料仓和存渣室13进入真空感应炉内。

在本实用新型申请文件的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

另外，说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本实用新型所提供的真空反应炉进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种真空反应炉，其特征在于，包括基座(1)、炉体(2)和上盖(3)，所述上盖(3)上设有加料口(31)和镁蒸气出口，所述炉体(2)由外到内依次为壳体、加热装置(21)、保温层(22)和真空反应室(23)，所述真空反应室(23)内设有用于盛放原料球团的反应容器(24)。

2.根据权利要求1所述的真空反应炉，其特征在于，所述反应容器(24)为坩埚。

3.根据权利要求2所述的真空反应炉，其特征在于，所述加热装置(21)为感应加热线圈，且所述加热装置(21)缠绕在所述保温层(22)的外壁上。

4.根据权利要求1所述的真空反应炉，其特征在于，还包括用于将所述炉体(2)抽真空的抽真空装置(4)，所述上盖(3)上设有用于放置真空计的真空检测口。

5.根据权利要求4所述的真空反应炉，其特征在于，所述镁蒸气出口处连接有镁蒸气冷凝管(5)，所述抽真空装置(4)设在所述镁蒸气冷凝管(5)的出口端。

6.根据权利要求5所述的真空反应炉，其特征在于，所述上盖(3)上设有用于测量所述炉体(2)内温度的第一测温装置(6)，所述第一测温装置(6)的测温头伸入至所述炉体(2)内。

7.根据权利要求1所述的真空反应炉，其特征在于，所述加料口(31)处连接有进料系统，所述进料系统包括从上至下依次连接的承料斗(7)、一级真空料仓(9)和二级真空料仓(11)，所述二级真空料仓(11)的出料口通过输料管与所述加料口(31)相连，且所述承料斗(7)和所述一级真空料仓(9)之间设有一级真空阀(8)，所述一级真空料仓(9)和所述二级真空料仓(11)之间设有二级真空阀(10)，所述二级真空料仓(11)的出料口与所述加料口(31)之间设有三级真空阀(12)。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的真空反应炉，其特征在于，所述基座(1)下方设有存渣室(13)，所述存渣室(13)通过机械阀与所述炉体(2)内腔连接，所述反应容器(24)包括可拆卸连接的底板和筒体，所述机械阀包括拉杆和所述底板，所述拉杆的一端与所述底板的底部相连，另一端伸出所述炉体(2)。

9.根据权利要求8所述的真空反应炉，其特征在于，所述基座(1)上安装有第二测温装置(14)，所述第二测温装置(14)的测温头伸入至所述存渣室(13)内。

10.根据权利要求8所述的真空反应炉，其特征在于，还包括收渣装置，所述收渣装置包括料渣仓(15)、渣储罐(16)和链板输渣机(17)，所述料渣仓(15)设在所述存渣室(13)下方且通过第一真空阀与所述存渣室(13)连接，所述链板输渣机(17)的上料端设在所述料渣仓(15)底部的出料口下方，所述链板输渣机(17)的出料端设在所述渣储罐(16)的开口上方。