本实用新型专利技术提供一种真空半连续炼镁还原装置，包括反应装置、金属镁收集器、排渣装置、送料装置及净化真空装置。在真空条件下，利用聚集太阳光或激光经过透镜直接照射反应物的表面并发生还原反应生成金属镁粉，而且还原过程不产生污染环境的有害气体和物质，提高了热量利用效率，缩短了冶炼周期，生产了高纯金属镁粉，降低了金属镁粉的生产成本和减少环境污染，实现镁冶炼行业可持续发展。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及有色冶金行业的金属镁冶炼领域，尤其是涉及一种利用聚集太阳 光或激光加热实现半连续炼镁工艺的还原装置。
技术介绍
镁的生产方法主要有热还原法与电解法两类，目前，世界镁产量的80%由热还原 法中的"皮江法"生产。然而，现行的"皮江法"炼镁工艺存在许多缺陷，主要体现在：（1)反 应速率慢，典型的工艺过程中还原反应周期长达10-12小时，效率低下；（2)采用火焰外部 加热，热量由反应器外部逐渐传导到内部，周期长，热能损失大，热能利用率低，专业分析认 为典型工艺的热能利用率只有20%左右；（3)横罐一般采用含有镍、铬的昂贵的耐热钢，消 耗很快，成本高；(4)排放含有二氧化硫等有害气体的烟尘，严重污染环境，劳动环境恶劣， 对周围生态环境负面影响大。 如 CN 1952191A、CN 201942729U、CN 101307389A 等专利技术，针对皮江法炼镁工 艺的上述不足提出了改进的方法，主要是变火焰加热为清洁能源的电能加热，具体热源有 电阻片加热、炉料电阻加热、感应加热等，再一个改进就是变外部加热为内部加热，虽然使 用清洁的二次能源电能和改进热量传递方式，但生产成本较高。
技术实现思路
本技术目的是一种真空半连续炼镁还原装置，在真空条件下，利用聚集太阳 光或激光经过透镜直接照射反应物的表面并发生还原反应生成金属镁，而且还原过程不产 生污染环境的有害气体和物质，最终降低金属镁的生产成本，实现镁冶炼行业可持续发展。 本技术的目的是这样实现的，一种真空半连续炼镁还原装置，其特征在于，包 括反应装置、金属镁收集器、排渣装置、送料装置及净化真空装置，具体为： 所述反应装置包括密闭外壳，密闭外壳的内部设有载物台，与载物台正对的密闭 外壳的顶部设有入射窗，入射窗上安装透镜，入射窗的上方设有太阳光聚光系统或激光发 生系统，密闭外壳上安装有真空表；载物台上设有反应器，反应器为上方开口的活塞结构， 其筒壁固定在载物台上，活塞连接在位于其下方升降装置的升降支杆上；反应器旁设有一 个通过控制装置控制其往复运动的刮渣板。 所述金属镁收集器包括冷却器，其上部设有镁蒸气入口和排气口，镁蒸气入口通 过镁蒸气导管与反应装置相连通，冷却器内的上部设有气流挡板并将镁蒸气入口和排气口 隔开，冷却器的底部设有金属镁出口，出口上安装有可拆式收集器；冷却器外壳为夹层水冷 结构通过进水口和出水口及阀门控制。 所述排渣装置包括密封箱，密封箱的上下分别设有由阀门控制的入渣口和出渣 口，入渣口经密闭外壳底部与反应装置相连通。 所述送料装置包括料仓，料仓出口与导料管的一端连接并由阀门控制，导料管另 一端穿过反应装置的密闭外壳并指向反应器的开口。 所述净化真空装置包括净化器和真空泵，净化器的入口经管道与金属镁收集器的 排气口相连，净化器的出口经管道与真空泵相连，每段管道上都设有控制阀。 进一步的太阳光聚光系统聚集太阳光为一次聚集太阳光、或二次聚集太阳光中的 一种；激光发生系统发生的激光为太阳光转化的激光、CO 2激光、光纤激光中的一种。 进一步的金属镁收集器气流挡板与水平面的夹角α为45?90°之间；金属镁收 集器的底部为锥形，金属镁出口位于锥形的末端。 本技术有以下特点和有益效果： 利用无污染的一次能源聚集的太阳光或激光经过透镜直接照射到反应物的表面 并提供持续廉价热源，提高了热量利用效率，缩短了冶炼周期，生产了高纯金属镁，降低了 金属镁的生产成本和减少环境污染，实现镁冶炼行业可持续发展。【附图说明】 图1为本技术的结构示意图。 图中：101-太阳光聚光系统或激光发生系统；102-透镜；103-刮渣板；104- 球团；105-反应器；106-升降支杆；107-载物台；108-真空表；109-密闭外壳；110- 升降装置；111 一控制装置；201-进水口；202-可拆式收集器；203-气流挡板；204-出 水口；207-镁蒸气导管；301-渣球；303-密封箱；305-渣车；401-料仓；403-导料管； 501-净化器；503-真空泵；504-管道。【具体实施方式】 下面结合附图对本技术作进一步的详细说明，但不够成对本技术的任何 限制。 如图1所示，一种真空半连续炼镁还原装置，包括反应装置、金属镁收集器、排渣 装置、送料装置及净化真空装置，具体为： 所述反应装置包括密闭外壳109,密闭外壳109的内部设有载物台107,与载物台 107正对的密闭外壳109的顶部设有入射窗，入射窗上安装透镜102,入射窗的上方设有太 阳光聚光系统或激光发生系统101。太阳光聚光系统聚集太阳光为一次聚集太阳光、或二次 聚集太阳光中的一种；激光发生系统发生的激光为太阳光转化的激光、CO 2激光、光纤激光 中的一种。密闭外壳109上安装有真空表108,主要用于测量密闭容器内部的压力值。载 物台107上设有反应器105,反应器105为上方开口的活塞结构，其筒壁固定在载物台107 上，活塞连接在位于其下方升降装置110的升降支杆106上，活塞及升降支杆106通过升降 装置110实现自动升降功能；反应器105旁设有一个通过控制装置111控制其往复运动的 刮渣板103。反应装置及反应器横截面为圆形、椭圆、方形或其为他易加工的形状。 所述金属镁收集器包括冷却器，其上部设有镁蒸气入口和排气口，镁蒸气入口通 过镁蒸气导管当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种真空半连续炼镁还原装置，其特征在于，包括反应装置、金属镁收集器、排渣装置、送料装置及净化真空装置，具体为：所述反应装置包括密闭外壳(109)，密闭外壳(109)的内部设有载物台(107)，与载物台(107)正对的密闭外壳(109)的顶部设有入射窗，入射窗上安装透镜(102)，入射窗的上方设有太阳光聚光系统或激光发生系统(101)，密闭外壳(109)上安装有真空表(108)；载物台(107)上设有反应器(105)，反应器(105)为上方开口的活塞结构，其筒壁固定在载物台(107)上，活塞连接在位于其下方升降装置(110)的升降支杆(106)上；反应器(105)旁设有一个通过控制装置(111)控制其往复运动的刮渣板(103)；所述金属镁收集器包括冷却器，其上部设有镁蒸气入口和排气口，镁蒸气入口通过镁蒸气导管(207)与反应装置相连通，冷却器内的上部设有气流挡板(203)并将镁蒸气入口和排气口隔开，冷却器的底部设有金属镁出口，出口上安装有可拆式收集器(202)；冷却器外壳为夹层水冷结构通过进水口(201)和出水口(204)及阀门控制；所述排渣装置包括密封箱(303)，密封箱(303)的上下分别设有由阀门控制的入渣口和出渣口，入渣口经密闭外壳(109)底部与反应装置相连通；所述送料装置包括料仓(401)，料仓(401)出口与导料管(403)的一端连接并由阀门控制，导料管(403)另一端穿过反应装置的密闭外壳(109)并指向反应器(105)的开口；所述净化真空装置包括净化器(501)和真空泵(503)，净化器(501)的入口经管道(504)与金属镁收集器的排气口相连，净化器(501)的出口经管道(504)与真空泵(503)相连，每段管道(504)上都设有控制阀。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李金莲，巨东英，童晓宇，张伟，杨亮，付国利，邓伟，任伟，王再义，韩子文，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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