一种半连续炼镁还原装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种半连续炼镁还原装置，包括循环水冷机、套筒进水管、套筒出水管、反应器进水管、反应器出水管，循环水冷机上设有出水口和回水口，在保护气体层外部设置水冷层，水冷层顶部连接有套筒进水管，底部连接有套筒出水管，反应器上部连接有反应器进水管、反应器下部连接有反应器出水管，套筒进水管、反应器进水管均与出水口连接，套筒出水管、反应器出水管均与回水口连接。优点是：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，提高了热量利用率，采用保护气体与冷却水双重保护，提高了透镜使用寿命；反应器上增加进水管和出水管，使反应器外部形成冷却层，提高了镁的收集效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于有色冶金行业的金属镁冶炼领域，尤其是涉及一种利用太阳能聚热或激光加热实现半连续炼镁的还原装置。
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CN1952191A、CN201942729U、CN101307389A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。专利申请号：201420733552.9，公开了一种半连续炼镁还原装置，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，实现冶炼高纯金属镁的目的，在使用过程中太阳光或激光穿过透镜照射在球团上，虽然有保护气体保护透镜，但是由于炼镁过程中温度过高，造成透镜使用寿命极低，影响了镁的收集。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本技术的目的是提供一种半连续炼镁还原装置，提高透镜使用寿命，提高镁的收集效果。为实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种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、送料装置及换热装置，反应装置与金属镁收集器连接，反应装置底部与排渣装置连接，反应装置包括密闭外壳，密闭外壳的内部设有载物台，载物台上设有反应器，送料装置为反应器送料，与载物台正对的密闭外壳的顶部设有入射窗，入射窗上安装有套筒式透镜，套筒式透镜外壁设有保护气体层，换热装置与保护气体层连接，还包括循环水冷机、套筒进水管、套筒出水管、反应器进水管、反应器出水管，循环水冷机上设有出水口和回水口，在保护气体层外部设置水冷层，水冷层顶部连接有套筒进水管，底部连接有套筒出水管，反应器上部连接有反应器进水管、反应器下部连接有反应器出水管，套筒进水管、反应器进水管均与出水口连接，套筒出水管、反应器出水管均与回水口连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：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，采用保护气体与冷却水双重保护，提高了透镜使用寿命；反应器上增加进水管和出水管，使反应器外部形成冷却层，提高了镁的收集效率。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中：101-保护气体流量计102-透光镜103-刮渣板104-球团105-反应器106-升降支杆107-载物台108-太阳光聚光系统或激光发生系统109-密闭外壳110-升降装置111-控制装置112-套筒113-套筒进水管114-套筒出水管115-反应器进水管116-反应器出水管117-循环水冷机118-出水口119-回水口201-气体温度测量仪202-收集器进水口203-水冷层204-排气管道205-气流挡板206-收集器出水口207-镁蒸气导管208-辅助冷态保护气体流量计209-可拆式收集器301-渣球303-密封箱305-渣车401-料仓403-导料管501-换热器502-管道。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术进行详细地描述，但是应该指出本技术的实施不限于以下的实施方式。见图1，一种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、送料装置及换热装置：反应装置包括保护气体流量计101、带有吹气功能的套筒112式透光镜102、刮渣板103、反应器105、升降支杆106、载物台107、太阳光聚光系统或激光发生系统108、密闭外壳109、升降装置110、控制装置111、套筒112、套筒进水管113、套筒出水管114、反应器进水管115、反应器出水管116、循环水冷机117、出水口118、回水口119，太阳光聚光系统或激光发生系统108正下方对应密闭外壳109，密闭外壳109顶部设有双层夹层的套筒112，外层为水冷层203，内层为气冷层，气冷层内通保护气体，具有防止粉末粘连到透光镜102上面，影响透光效果；套筒进水管113与循环水冷机117的出水口118相连，套筒出水管114与循环水冷机117的回水口119相连，保护气体通过管道经套筒112进入反应装置内部，并由保护气体流量计101控制，刮渣板103由控制装置111实现前后往复运动自动刮渣，在刮渣板103下方为反应器105，反应器105是上方开口，底部固定在载物台107上面，而且与升降支杆106相配套，升降支杆106下部与升降装置110相连，并通过升降装置110实现自动升降功能。反应器进水管115与出水口118相连接，反应器出水管116与回水口119相连接，使反应器105具有水冷保护功能，实现较长时间炼镁；透光镜102的透光率＞99.35％，吸收率＜0.15％具有透过高能太阳光或激光的功能。金属镁收集器包括与反应装置相连的镁蒸气导管207及气体温度测量仪201、气流挡板205、可拆式收集器209，镁蒸气导管207下面为辅助冷态保护气体流量计208；可拆式收集器209位于金属镁收集器底部，气流挡板205位于金属镁收集器上部，金属镁收集器夹层水冷通过收集器进水口202和收集器出水口206及阀门控制，热态保护气体通过排气管道204和阀门进入到换热装置内。排渣装置位于反应装置下方，排渣装置包括阀门、密封箱303及渣车305，密闭外壳109与密封箱303通过阀门控制，渣车305位于密封箱303正下方，渣球301从密闭外壳中排出经阀门控制进入到密封箱303，再由密封箱303通过渣车305运走。送料装置位于反应装置上方，送料装置包括料仓401及导料管403，料仓401与导料管403之间由控制阀门连接，导料管403穿过密闭外壳109位于反应器105上面，可以实现螺旋形式给反应器105送球团104料；换热装置包括换热器501、管道、控制阀门，换热装置与金属镁收集器相连接，通过管道502与保护气体流量计101相连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种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、送料装置及换热装置，反应装置与金属镁收集器连接，反应装置底部与排渣装置连接，反应装置包括密闭外壳，密闭外壳的内部设有载物台，载物台上设有反应器，送料装置为反应器送料，与载物台正对的密闭外壳的顶部设有入射窗，入射窗上安装有套筒式透镜，套筒式透镜外壁设有保护气体层，换热装置与保护气体层连接，其特征在于，还包括循环水冷机、套筒进水管、套筒出水管、反应器进水管、反应器出水管，循环水冷机上设有出水口和回水口，在保护气体层外部设置水冷层，水冷层顶部连接有套筒进水管，底部连接有套筒出水管，反应器上部连接有反应器进水管、反应器下部连接有反应器出水管，套筒进水管、反应器进水管均与出水口连接，套筒出水管、反应器出水管均与回水口连接。

【技术特征摘要】
1.一种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、送料装置及换
热装置，反应装置与金属镁收集器连接，反应装置底部与排渣装置连接，反应装置包括密闭
外壳，密闭外壳的内部设有载物台，载物台上设有反应器，送料装置为反应器送料，与载物
台正对的密闭外壳的顶部设有入射窗，入射窗上安装有套筒式透镜，套筒式透镜外壁设有
保护气体层，换热装置与保护气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金莲，巨东英，童晓宇，张伟，任伟，王亮，张立国，
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