连续法电炉冶炼金属镁的新工艺方法技术

连续法电炉冶炼金属镁的新工艺方法，其特征是从煅烧回转窑上料至保温料罐接、出料，至定量密封给料，再至电炉冶炼在1550~1600℃下还原出镁蒸汽，镁蒸汽结晶器冷却出的镁为液态镁，液态镁通过真空吸注泵吸注到接镁锅，接镁锅中的液态镁有电平车运至精炼车间精炼。出渣采用电炉前的且与电炉相通的前炉，确保在真空下连续出渣。本发明专利技术生产全过程可实现机械化和主要生产部分实现自动化控制，全生产过程物料不落地，减少人力消耗，提高了生产效率，可彻底清除粉尘污染，改善环境。本发明专利技术吨镁耗电7150度，比目前法国和美国的马利纳法吨镁耗电降低了40%；与皮江法相比CO2、SO2排放可降低80%；提高生产效率25%，降低能耗50%，降低生产成本30%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属镁冶炼领域，具体采用电炉微波加热冶炼金属镁的方法。
技术介绍
当前在我国家及世界上生产金属镁冶炼工艺主要有皮江法、半连续发（即马格尼 纳法)、氣化电解法。其中，由于氣化电解法吨儀电耗尚达2万度左右，成本过尚，从而失去了 市场竞争力而被淘汰。其次是我国采用的皮江法炼镁工艺，该工艺过程繁杂，（即物料煅烧、 再冷却到常温、磨粉（150~200目细粉)、再经过配料、大型压球机压球、再装入高铬镍钢质还 原罐中、外加热到1200°C进行还原10~12小时。人工高温加料、出料，由于是外加热，热能 损耗较大，热利用率仅有50%左右，能耗非常高。另外粉尘污染严重，大部分为人工操作，劳 动强度高，机械化程度低，单炉产能低，生产成本高（1. 4万元/吨镁左右)，而售价只有1. 32 万元/吨镁。 专利号是200810232855. 1公开的"微波加热皮江法炼镁的工艺"技术，该工艺中， 需要将煅烧后的白云石经过冷却、磨粉、成型后才能加入电炉中进行冶炼。冶炼过程中污染 严重，热效率低，劳动强度大。 专利号是95100495. 6中公开的"电炉热装料硅热还原真空炼镁新工艺"技术，该 技术的整套冶炼工序是不连续拉镁，即更换电极时需要停炉，还原镁是固态。目前我国大多数生产厂家由于镁冶炼生产赔本，不得不停产。法国和美国采用的 半连续电炉内热法炼镁工艺相对是比较先进的生产工艺，单炉产能高，机械化程度高，粉尘 及有害气体污染少，在更换电极出渣出镁时要间断的停炉，所以叫半连续法，而不是完全连 续化生产。
技术实现思路
为改变我国金属镁冶炼行业普遍采用的高耗能、高污染、高成本、机械化自动化程 度低、劳动强度高的落后生产工艺（即皮江法)，本专利技术提供所有冶炼工序均不停炉的连续 法电炉冶炼金属镁的新工艺方法。 本专利技术的技术方案： ，其特征是从皮带上料机加料到接镁锅出镁的整 套冶炼工艺过程是不停炉真空连续进行的，结晶器冷却出的镁为液态镁，螺旋输送机加料 环节、前炉出渣环节、结镁锅出镁环节不破真空且不停炉。 所述整套冶炼工艺过程包括皮带上料机加料、煅烧、保温料罐进料、螺旋输送机加 料、冶炼、前炉出渣、结晶器冷却、结镁锅出镁、接镁锅出镁工艺环节。 煅烧采用回转窑煅烧，回转窑煅烧白云石出料温度是900°C、粒径是10~20mm;冶 炼采用电炉真空冶炼，电炉真空冶炼温度是1550~1600°C; 皮带上料机采用大倾角皮带输送机。 连续法电炉冶炼金属镁的工艺设备包括炉料大倾角皮带输送机、炉料预热器、回 转窑、活动保温料罐、固定保温料罐、螺旋输送机、微波加热电炉、结晶器、结镁锅、真空吸注 栗、接镁锅。 炉料预热器连接回转窑，回转窑的输出口连接活动保温料罐；活动保温料罐通过 阀门连接固定保温料罐；固定保温料罐下面是螺旋输送机，螺旋输送机连接微波电炉；微 波电炉连接结晶器，结晶器连接结镁锅； 结镁锅与接镁锅之间设置真空吸注栗； 连续法电炉冶炼金属镁的工艺设备还配备有钾钠分离器、除尘器、水环真空栗；钾钠分 离器连接除尘器，除尘器连接水环真空栗。 本专利技术的有益效果： 1、采用煅烧白云石出来的煅白温度高达900°C左右，现有技术均是冷却后转入下一道 工序，不能连续生产；本专利技术采用双层加料罐达到连续热装料，可节省30%左右的热能，提 高连续化自动化生产程度，保证连续性生产。 2、在1550°C~1600°C的高温下还原出的金属镁，通过炉顶过道，在结晶器下结成 液态镁降至结镁锅中，通过电动栗抽出到接镁锅中，运至精炼车间精炼镁锭。3、结镁锅的粗镁液运到精炼车间倒入真空精炼电炉中采用真空蒸馏精炼镁锭，炼 出99. 95%的一级镁。全过程可实现机械化和主要生产部分实现自动化控制，全生产过程物 料不落地，减少人力消耗，提高了生产效率，可彻底清除粉尘污染，改善环境。4、采用微波供电电炉冶炼，真空条件下进行硅热还原炼出金属镁；由于采用微波 供电方式，取消了更换电极工序，避免了更换电极造成停炉的时间及间断生产，同时节省大 量石墨电极消耗，降低成本，有利于电炉的连续化生产进一步提高了生产效率。综上所述，本专利技术生产成本不超过1万元元/吨镁；而目前的皮江法炼镁成本最低 的单位是13500元/吨镁，所以本专利技术具有较高的市场生存能力和市场竞争能力。【附图说明】 图1是本专利技术的工艺装备示意图。 图2是本专利技术的工艺流程图。图中，1、皮带上料机，2、预热器，3、回转窑，4、活动保温料罐，5、硅铁上料系统，6、整流变压器，7、微波处理器，8、钾钠分离器，9、硅铁罐料，10、除尘器，11、水环真空栗，12、电 平车，13、接镁锅，14、真空吸注栗，15、结镁锅，16、微波电炉，17、放渣前炉，18、螺旋输送机， 19、固定保温料罐，20、耐热闸板阀门。【具体实施方式】 图1所示，连续法冶炼金属镁的工艺设备包括炉料预热器2、回转窑3、活动保温料 罐4、固定保温料罐19、螺旋输送机18、微波电炉16、结晶器、结镁锅13、真空吸注栗14、接 镁锅15 ;活动保温料罐4与固定保温料罐19之间通过耐热闸板阀门20连接；固定保温料 罐19下面设置螺旋输送机18,螺旋输送机18连接微波电炉16,微波电炉16通过炉顶过道 与结晶器连接，结晶器的上面连接钾钠分离器8,钾钠分离器8连接除尘器10 ;结晶器的下 面连接结镁锅13,结镁锅13下方设置接镁锅15,接镁锅15设置在电平车12上。 预热器2为回转窑3的附属设施； 微波电炉16的一旁通过过道连接放渣前炉17 ;所述放渣前炉17内腔有一堵隔墙，隔 墙将放渣前炉17分隔出两个渣腔；隔墙的高度高于过道的出口。隔墙与放渣前炉顶之间有 空间，该空间用于液态炉渣从一个渣腔流入另一个渣腔。隔墙的作用是使进入放渣前炉17 的液态炉渣当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
连续法电炉冶炼金属镁的新工艺方法，其特征是从皮带上料机加料到接镁锅出镁的整套冶炼工艺过程是不停炉连续进行，结晶器冷却出的镁为液态镁，螺旋输送机加料环节、前炉出渣环节、结镁锅出镁环节均不破真空。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙克本，张博华，孙智平，
申请(专利权)人：孙克本，张博华，孙智平，
类型：发明
国别省市：山西;14