CN220788729U - 一种单面双排铝热还原炼镁装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种单面双排铝热还原炼镁装置，包括还原炉，还原炉内设有燃烧室，燃烧室内等间隔固接有多个上排支罐砖，燃烧室内等间隔安装有多个中间蓄热式烧嘴，上排支罐砖的底部两侧分别设有下排支罐砖，上排支罐砖和下排支罐砖的顶面分别设有还原罐，还原罐内填装反应原料球团，还原罐连通有结晶器，结晶器位于还原炉的外侧。本实用新型还原效率高，过程中不产生废气，不需要脱硫脱硝装置。单罐产量提升一倍，能源利用率高，此外没有固体废渣产生，副产物为生产尖晶石的原料。
Description
技术领域
本实用新型属于铝热法炼镁还原炉技术领域，尤其涉及一种单面双排铝热还原炼镁装置。
背景技术
镁作为战略性资源和新型结构材料，在交通轻量化、新能源材料、环保产业、消费电子、海洋工程、航空航天以及军工配套、军民融合等领域发挥着很大的作用。皮江法是1940年左右发展起来的一种炼镁方法，是金属镁冶炼最具代表性、应用最广泛的热法炼镁工艺。到目前为止，皮江法炼镁仍是主要的镁生产方法。
皮江法炼镁主要问题集中表现在：1)能量和原材料有效利用率低；2)还原过程中产生固体废渣，难以处理；3)劳动强度大，劳动生产率低，劳动环境恶劣；3)无法机械化生产、自动化；5)缺乏高品质的镁及镁合金产品；
现有的皮江法炼镁装置，主要有还原罐水平放入还原炉内和还原罐竖直放入还原炉内两种结构形式，还原罐水平放入还原炉内是横罐技术，还原罐竖直放入还原炉内是竖罐技术。燃料一般使用煤气，燃烧效率低，温度不均匀，造成镁的还原率低，能源浪费大，另外需要配备脱硫脱硝等环保设备。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种单面双排铝热还原炼镁装置，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种单面双排铝热还原炼镁装置，包括还原炉，所述还原炉内设有燃烧室，所述燃烧室内等间隔固接有多个上排支罐砖，所述燃烧室内等间隔安装有多个中间蓄热式烧嘴，所述上排支罐砖的底部两侧分别设有下排支罐砖，所述上排支罐砖和所述下排支罐砖的顶面分别设有还原罐，所述还原罐内填装反应原料球团，所述还原罐连通有结晶器，所述结晶器位于所述还原炉的外侧。
优选的，所述结晶器的外侧设有水冷套管。
优选的，所述还原罐靠近所述结晶器的一侧设有抽真空口，所述还原罐的外侧安装有端盖。
优选的，所述反应原料球团由铝粉和轻烧氧化镁粉组成。
优选的，所述下排支罐砖内设有热流通道。
优选的，所述中间蓄热式烧嘴分别安装在所述上排支罐砖顶部的底部，位于所述上排支罐砖底部的所述中间蓄热式烧嘴的两端分别设有边部蓄热式烧嘴。
本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型还原效率高，过程中不产生废气，不需要脱硫脱硝装置。单罐产量提升一倍，能源利用率高，此外没有固体废渣产生，副产物为生产尖晶石的原料。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型单面双排铝热还原炼镁装置的结构示意图；
图2为本实用新型单面双排铝热还原炼镁装置的侧视图；
图3为中间蓄热式烧嘴的结构示意图。
图中：1、还原炉；2、燃烧室；3、上排支罐砖；4、中间蓄热式烧嘴；5、下排支罐砖；6、还原罐；7、结晶器；8、水冷套管；9、抽真空口；10、端盖；11、热流通道；12、边部蓄热式烧嘴。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参照图1-图3所示，本实用新型提供一种单面双排铝热还原炼镁装置，包括还原炉1，还原炉1内设有燃烧室2，燃烧室2内等间隔固接有多个上排支罐砖3，燃烧室2内等间隔安装有多个中间蓄热式烧嘴4，上排支罐砖3的底部两侧分别设有下排支罐砖5，上排支罐砖3和下排支罐砖5的顶面分别设有还原罐6，还原罐6内填装反应原料球团，还原罐6连通有结晶器7，结晶器7位于还原炉1的外侧。
本实用新型还原效率高，过程中不产生废气，不需要脱硫脱硝装置。单罐产量提升一倍，能源利用率高，此外没有固体废渣产生，副产物为生产尖晶石的原料。
进一步优化方案，结晶器7的外侧设有水冷套管8。
进一步优化方案，还原罐6靠近结晶器7的一侧设有抽真空口9，还原罐6的外侧安装有端盖10。
进一步优化方案，反应原料球团由铝粉和轻烧氧化镁粉组成。
进一步优化方案，下排支罐砖5内设有热流通道11。方便烟气流通，热量分布均匀。
进一步优化方案，中间蓄热式烧嘴4分别安装在上排支罐砖3顶部的底部，位于上排支罐砖3底部的中间蓄热式烧嘴4的两端分别设有边部蓄热式烧嘴12。
将含量99.8％的铝粉和含量95％的轻烧氧化镁粉按照23:77的比例混合并压制成直径为25mm的反应原料球团；将反应原料球团装入还原罐6内，通过自动送料车(图中未显示)将还原罐6送入燃烧室2内，通过中间蓄热式烧嘴4和边部蓄热式烧嘴12加热，温度升到1300℃后保温11小时，还原反应持续进行，此过程中产生的镁蒸气输送到结晶器7内进行凝结，结晶器7外围有水冷套管8，保证结晶温度维持在镁熔点以下。还原在真空条件下进行，抽真空系统通过原装装置上的抽真空口9将还原罐6抽真空至5-10Pa；还原反应结束后，将洁净区抽出，并取出其中的凝结原镁，在通过副产品收集装置，将副产品从还原罐6罐口取出收集。
轻烧氧化镁和高纯铝粉做原料，产物为粗镁和尖晶石中间产品。原料利用率接近100％，且提升了粗镁品质。
燃料采用天然气代替煤气，燃烧效率高，不需要另外配备脱硫硝的环保设施。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，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。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种单面双排铝热还原炼镁装置，其特征在于：包括还原炉(1)，所述还原炉(1)内设有燃烧室(2)，所述燃烧室(2)内等间隔固接有多个上排支罐砖(3)，所述燃烧室(2)内等间隔安装有多个中间蓄热式烧嘴(4)，所述上排支罐砖(3)的底部两侧分别设有下排支罐砖(5)，所述上排支罐砖(3)和所述下排支罐砖(5)的顶面分别设有还原罐(6)，所述还原罐(6)内填装反应原料球团，所述还原罐(6)连通有结晶器(7)，所述结晶器(7)位于所述还原炉(1)的外侧。
2.根据权利要求1所述的单面双排铝热还原炼镁装置，其特征在于：所述结晶器(7)的外侧设有水冷套管(8)。
3.根据权利要求1所述的单面双排铝热还原炼镁装置，其特征在于：所述还原罐(6)靠近所述结晶器(7)的一侧设有抽真空口(9)，所述还原罐(6)的外侧安装有端盖(10)。
4.根据权利要求1所述的单面双排铝热还原炼镁装置，其特征在于：所述反应原料球团由铝粉和轻烧氧化镁粉组成。
5.根据权利要求1所述的单面双排铝热还原炼镁装置，其特征在于：所述下排支罐砖(5)内设有热流通道(11)。
6.根据权利要求1所述的单面双排铝热还原炼镁装置，其特征在于：所述中间蓄热式烧嘴(4)分别安装在所述上排支罐砖(3)顶部的底部，位于所述上排支罐砖(3)底部的所述中间蓄热式烧嘴(4)的两端分别设有边部蓄热式烧嘴(12)。
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