本发明专利技术公开了一种微波镁冶炼装置及冶炼方法，属于微波冶炼技术领域。微波镁冶炼装置包括外壳，外壳的内部设置有吸波的罐体，罐体的内部设置有吸波的中心筒；外壳的上方设置有结晶单元，结晶单元的上方设置有上盖板，罐体的顶部与结晶单元之间设置有透波的隔热板；外壳的下方设置有下盖板，下盖板与罐体之间设置有排渣筒；外壳上设置有若干个微波发生器一，上盖板上设置有若干个微波发生器二，微波发生器二位于容纳原料的腔体的正上方；中心筒的侧壁上设置有若干个镁蒸气的进气孔，隔热板上设置有出气孔；罐体上设置有热电偶，外壳上设置有抽真空管。本发明专利技术采用上述一种微波镁冶炼装置及冶炼方法，能够解决微波加热镁冶炼原料效率低的问题。率低的问题。率低的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种微波镁冶炼装置及冶炼方法
[0001]本专利技术涉及微波冶炼
，尤其是涉及一种微波镁冶炼装置及冶炼方法。
技术介绍
[0002]镁是目前世界上最轻的金属结构材料，被誉为继钢铁、铝之后的第三大金属工程材料，镁的应用和需求也与日俱增。但是，目前世界上80％以上的原镁都是使用皮江法生成的，其存在能耗高、产量低、生产周期长、效率低等一些列问题，严重制约着原镁产量的提高。
[0003]目前，提高设备能源利用率、减排、减碳是镁冶炼工艺发展的重点。一些新的工艺被应用于皮江法镁冶炼中，比如使用蓄热燃烧技术以及富氧燃烧技术，虽然这些方法能提高燃烧效率，但是外加热工艺对热量的利用率不高，节能效果有限。此外内置热电偶加热、电磁感应加热、等离子加热等内加热方式，希望通过内加热的方式提过生产效率，但是存在粘罐严重，设备寿命短，还原效率低等各种问题。
[0004]随着微波冶金的成功应用，人们又尝试将微波应用在镁冶炼工艺中。相比传统加热方式，微波加热具有加热效率高、清洁无污染、加热均匀、启动迅速、升温速度和容易控制等优点。中国专利技术专利CN101892395 B、CN101376928B、CN106498185B等均提出使用微波进行镁冶炼的方法。上述专利通过微波使料球升温，从而实现冶炼的目标。但是镁冶炼所用料球的主要成分是CaO、MgO、硅铁等物质，吸收微波能力较弱，微波加热效率很低。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种微波镁冶炼装置，解决微波加热镁冶炼原料效率低的问题。本专利技术的另一个目的是提供一种微波镁冶炼装置的冶炼方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种微波镁冶炼装置，包括外壳，外壳的内部设置有吸波的罐体，罐体的内部设置有吸波的中心筒，中心筒的底部与罐体内壁密封接触，中心筒与罐体之间形成容纳原料的腔体；
[0007]外壳的上方设置有结晶单元，结晶单元的上方设置有将结晶单元封闭的上盖板，罐体的顶部与结晶单元之间设置有透波的隔热板；外壳的下方设置有将外壳封闭的下盖板，下盖板与罐体之间设置有排渣筒；
[0008]外壳上设置有若干个微波发生器一，上盖板上设置有若干个微波发生器二，微波发生器二位于容纳原料的腔体的正上方；
[0009]中心筒的侧壁上设置有若干个镁蒸气的进气孔，隔热板上设置有将镁蒸气送入结晶单元的出气孔；
[0010]罐体上设置有测温的热电偶，外壳上设置有抽真空管。
[0011]优选的，所述结晶单元包括结晶器，结晶器设置在隔热板的上方，结晶器的外部罩设有冷却水套，冷却水套与外壳连接，上盖板设置在冷却水套的上方。
[0012]优选的，所述罐体的外部包覆有透波的保温层。
[0013]优选的，所述外壳为金属壳体，所述罐体及中心筒均为吸波陶瓷材料。
[0014]一种基于上述微波镁冶炼装置的微波镁冶炼方法，包括以下步骤：
[0015]S1、将排渣筒、罐体、中心筒依次安装在外壳的内部；
[0016]S2、通过上部加料的方式，将原料料球加入到中心筒与罐体之间的腔体内，将隔热板封盖在罐体顶部，将结晶器置于隔热板上，然后将上盖板密封安装在冷却水套的上方，将下盖板密封安装在外壳的底部；
[0017]S3、通过抽真空管对外壳围成的空腔进行抽真空处理；
[0018]S4、打开微波发生器一和微波发发生器二，对原料进行冶炼；打开冷却水套的循环水，结晶器对镁蒸气进行冷凝结晶；
[0019]S5、冶炼完成后，关闭微波发生器一和微波发生器二，关闭抽真空管，向外壳内通入空气恢复常压；
[0020]S6、打开上盖板，取出结晶器和隔热板；打开下盖板，取出中心筒，还原渣通过排渣筒排出；
[0021]S7、重复步骤S1
‑
S6。
[0022]优选的，所述S3中，外壳围成的空腔的真空度在10Pa以下。
[0023]优选的，所述S4中，原料冶炼温度为1100℃
‑
1300℃，结晶器外部的温度为500℃
‑
700℃。
[0024]本专利技术所述的一种微波镁冶炼装置及冶炼方法的优点和积极效果是：
[0025]1、本专利技术采用吸波陶瓷材料制成罐体和中心筒，在容纳原料的同时作为发热源对原料进行加热，避免了原料吸波性能差造成的反应慢问题，提高了原料升温速度，缩短了还原时间。
[0026]2、外壳及上盖板上均设置有微波发生器，外壳上的微波发生器一通过罐体对原料加热，上盖板上的微波发生器二通过隔热板对原料进行直接加热，有效的提高了升温速率，缩短了还原周期，将原来12小时的还原时间缩短为1
‑
3小时。
[0027]3、采用微波作为加热源，在生产过程中无任何污染气体和碳排放产生。
[0028]4、陶瓷的罐体和中心筒均有较高的高温强度和抗氧化性能，提高了装置的使用寿命。
[0029]5、装置竖管设置的方式，易于实现自动化的装料和排渣。
[0030]6、陶瓷材质的罐体和中心筒不易与原料发生粘结，避免了粘罐现象，便于还原渣的排出。
[0031]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0032]图1为本专利技术一种微波镁冶炼装置及冶炼方法实施例的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术一种微波镁冶炼装置及冶炼方法实施例的上盖板结构示意图。
[0034]附图标记
[0035]1、外壳；2、罐体；3、中心筒；4、原料；5、隔热板；6、上盖板；7、结晶器；8、冷却水套；9、排渣筒；10、下盖板；11、微波发生器一；12、微波发生器二；13、进气孔；14、出气孔；15、抽真空管；16、热电偶；17、保温层；18、密封板。
具体实施方式
[0036]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0037]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0038]实施例
[0039]图1为本专利技术一种微波镁冶炼装置及冶炼方法实施例的结构示意图，图2为本专利技术一种微波镁冶炼装置及冶炼方法实施例的上盖板结构示意图。如图所示，一种微波镁冶炼装置，包括外壳1，外壳1的内部设置有吸波的罐体2，罐体2的内部设置有吸波的中心筒3，外壳1、罐体2和中心筒3同轴设置。中心筒3与罐体2之间形成容纳原料4的腔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微波镁冶炼装置，其特征在于：包括外壳，外壳的内部设置有吸波的罐体，罐体的内部设置有吸波的中心筒，中心筒的底部与罐体内壁密封接触，中心筒与罐体之间形成容纳原料的腔体；外壳的上方设置有结晶单元，结晶单元的上方设置有将结晶单元封闭的上盖板，罐体的顶部与结晶单元之间设置有透波的隔热板；外壳的下方设置有将外壳封闭的下盖板，下盖板与罐体之间设置有排渣筒；外壳上设置有若干个微波发生器一，上盖板上设置有若干个微波发生器二，微波发生器二位于容纳原料的腔体的正上方；中心筒的侧壁上设置有若干个镁蒸气的进气孔，隔热板上设置有将镁蒸气送入结晶单元的出气孔；罐体上设置有测温的热电偶，外壳上设置有抽真空管。2.根据权利要求1所述的一种微波镁冶炼装置，其特征在于：所述结晶单元包括结晶器，结晶器设置在隔热板的上方，结晶器的外部罩设有冷却水套，冷却水套与外壳连接，上盖板设置在冷却水套的上方。3.根据权利要求2所述的一种微波镁冶炼装置，其特征在于：所述罐体的外部包覆有透波的保温层。4.根据权利要求3所述的一种微波镁冶炼装置，其特征在于：所述外壳为金属壳体，所述罐体及中心筒均为吸波陶瓷材料。5.一种基于权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇强，张锐，范冰冰，陈毛，王海龙，李红霞，邵刚，刘国齐，王刚，宋博，
申请(专利权)人：郑州丰元冶金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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