【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属冶炼，更为具体地，涉及一种金属镁真空冶炼炉及其使用方法。
技术介绍
1、镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，地壳含量丰度2％，中国是世界上镁资源最为丰富的国家，镁资源矿石类型全，分布广，固体矿主要包含菱镁矿、白云石、蛇纹石等。镁是21世纪绿色金属材料，以镁合金形式应用，具有比强度高、质轻、减震性、良好的切削加工性等优点，广泛应用于冶金、航空航天、交通运输、军工、电池等领域。
2、目前国内炼镁主要方法为皮江法，加热方法采用外部火焰加热法，热效率10％-30％，单体生产能力为3.5t-6t/日，其存在高能耗、高污染、单产低等缺陷，部分企业采用竖罐法，加热方法采用电阻内加热法，热效率65％-85％，单体生产能力为320-460kg罐/日，其存在罐壁粘结、加热体粘接等问题。
3、喷吹法液态炼镁是一种新型炼镁技术，其工艺过程为在一定真空度和温度下加热，将硅铁熔化成液体还原熔池，含镁原料经氩气喷入还原熔池，发生可控还原反应，该技术工艺设备相对成熟，反应速度快，具有大规模生产潜力，热效率高、成本低、环保，是未来镁冶炼主流发展方向。
4、但是，现有的金属镁冶炼炉能耗高，产物纯度不高，硅铁还原剂易堵塞输入管道，还原反应后残渣、残铁不能很好的排出，喷粉枪和破渣取样枪固定不牢固竖直、运行不稳定，镁冶炼成本高、效率低。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种金属镁真空冶炼炉，可保证液态的硅铁还原剂输入时不会降温凝固，还原反应后残渣
2、本专利技术提供的一种金属镁真空冶炼炉，包括罐体和扣合在所述罐体上的罐盖，以及设置在所述罐体的底部的坩埚和扣合在所述坩埚上的防溅盖，还包括：
3、液态硅铁保温输入机构，包括由所述坩埚的底部向上设置的液态硅铁内置通道，所述液态硅铁内置通道穿过所述罐体的底部与设置在所述罐体的底部外侧的硅铁保温输送管道连接；
4、残渣虹吸排出机构，包括由所述坩埚的底部向上设置的残渣排出内置通道，所述残渣排出内置通道穿过所述罐体的底部与设置在所述罐体的底部外侧的残渣虹吸出渣管道连接，在所述残渣虹吸出渣管道的管壁上设置有透明查看口，在所述残渣虹吸出渣管道的端口设置有盖体；
5、喷粉枪安装机构，包括设置在所述罐盖的中心面一侧的喷粉枪安装套和设置在所述防溅盖上的喷粉枪导向套，所述喷粉枪安装套和所述喷粉枪导向套连接，并竖直贯通；
6、破渣取样枪安装机构，包括设置在所述罐盖的中心面另一侧的破渣取样枪安装套和设置在所述防溅盖上的破渣取样枪导向套，所述破渣取样枪安装套和所述破渣取样枪导向套连接，并竖直贯通；
7、残铁排出机构，设置在所述罐体的底部，用于排出冶炼后的残铁。
8、所述硅铁保温输送管道的管道壁包括由外到内依次设置的耐热不锈钢层、碳毡层和石墨层，在所述硅铁保温输送管道的外部设置有加热装置。
9、所述残渣虹吸出渣管道包括第一竖管和与罐体的底部通过法兰和螺栓连接的第二竖管，在所述第一竖管和所述第二竖管的下端之间可拆卸连接有横管，所述第一竖管长于所述第二竖管，在所述第一竖管的上端可拆卸连接有向下倾斜的斜管，所述透明查看口设置在所述第一竖管的上部，所述盖体设置在所述斜管的端部；所述残渣虹吸出渣管道的管道壁包括由外到内依次设置的耐热不锈钢层、碳毡层和耐火砖层。
10、所述罐体包括钢筒和设置在所述钢筒的底部的钢底，所述钢筒包括依次连接的环形钢壁，在相邻的环形钢壁的连接处上下分别设置有一圈加固圈筋板；在所述钢筒的内侧由内向外依次铺设有耐火砖层和碳纤维毡层，在所述钢底铺设有砖层；在所述钢筒的上端一周设置有罐体法兰盘，在所述罐盖的一周设置有与所述罐体法兰盘相适配的罐盖法兰盘。
11、在所述罐体上设置有法兰水冷装置和安全防爆装置，所述法兰水冷装置包括设置在所述罐体法兰盘下侧一周的水煤气管，所述水煤气管的进水端与水供应系统连接，所述水煤气管的出水端与真空水冷箱连接，所述真空水冷箱与外部水冷箱连接，在所述水煤气管的进水端设置有气动球阀；所述安全防爆装置包括设置在所述罐体的中下部的两组真空压力释放阀，在所述罐体上设置有一体化温度变送器，所述一体化温度变送器的测温探头伸入到所述罐体的内部；在所述罐体的下端设置有可开闭的检修门。
12、在所述罐体的底部设置有残铁排出机构，所述残铁排出机构包括开设在所述坩埚的底部的残铁排出口，所述残铁排出口与设置在所述罐体的底部的滑动水口连接。
13、所述坩埚为石墨坩埚，在所述坩埚的外部设置有加热机构，所述加热机构包括围绕在所述坩埚的下半部的感应线圈，所述感应线圈与所述坩埚之间铺设有碳毡，所述感应线圈与所述罐体的外部的电源连接。
14、在所述罐盖上设置有观察窗，所述观察窗包括共同穿设在所述坩埚和所述罐盖上的穿管，在所述穿管的上端设置有玻璃，其中一个所述观察窗竖直设置，另一个所述观察窗与竖直方向的夹角为30°；在所述罐体的上部设置有与水平面夹角为10°的镁蒸汽出气管，所述镁蒸汽出气管与所述坩埚上的镁蒸汽出口连接。
15、在所述罐盖上一周均匀设置有三个防溅盖吊装装置，所述防溅盖吊装装置包括竖直设置在所述罐盖上的链条导向套，在所述链条导向套的上端外周设置有导向套法兰，在所述链条导向套的上端内周设置有环板，在所述环板上设置有关于所述环板的中心面对称的两个连接板，在所述两个连接板之间连接有第一销轴；在所述防溅盖上一周均匀设置有三个吊耳，所述吊耳包括设置在所述防溅盖上的两个耳板和连接在所述两个耳板之间的第二销轴，在所述第一销轴和所述第二销轴之间连接有环链，所述环链位于所述链条导向套中；在所述链条导向套上部扣合有套盖，所述套盖的套盖法兰与所述导向套法兰通过螺栓连接。
16、本专利技术另一方面提供的一种金属镁真空冶炼炉的使用方法，采用上述的金属镁真空冶炼炉进行冶炼，包括以下步骤：
17、s1：吊装所述罐盖，所述防溅盖通过所述防溅盖吊装装置的连接位于所述罐盖的下方，将所述防溅盖扣合在所述坩埚的上方，将所述罐盖扣合在所述罐体的上方；
18、s2：将所述喷粉枪与所述喷粉枪导向套安装，将所述破渣取样枪与所述破渣取样枪安装套安装；
19、s3：将所述罐体和所述坩埚抽真空；
20、s4：向所述硅铁保温输送管道中输送液态硅铁，所述液态硅铁沿所述液态硅铁内置通道进入所述坩埚内，开启所述喷粉枪向所述坩埚内喷粉，同时开启所述加热机构为所述坩埚加热；
21、s5：观察所述残渣虹吸出渣管道上的透明查看口，若所述透明查看口有残渣，则打开所述盖体，所述残渣通过所述残渣排出内置通道流向所述残渣虹吸出渣管道并流出；
22、s6：冶炼周期结束后，打开所述滑动水口排出残铁。
23、从上面的描述可知，本专利技术提供的金属镁真空冶炼炉及其使用方法，冶炼炉包括液态硅铁保温输入机构，使液态硅铁还原剂不会降温凝固，顺畅输本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属镁真空冶炼炉，包括罐体和扣合在所述罐体上的罐盖，以及设置在所述罐体的底部的坩埚和扣合在所述坩埚上的防溅盖，其特征在于，还包括：
2.如权利要求1所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，所述硅铁保温输送管道的管道壁包括由外到内依次设置的耐热不锈钢层、碳毡层和石墨层，在所述硅铁保温输送管道的外部设置有加热装置。
3.如权利要求1所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，所述残渣虹吸出渣管道包括第一竖管和与罐体的底部通过法兰和螺栓连接的第二竖管，在所述第一竖管和所述第二竖管的下端之间可拆卸连接有横管，所述第一竖管长于所述第二竖管，在所述第一竖管的上端可拆卸连接有向下倾斜的斜管，所述透明查看口设置在所述第一竖管的上部，所述盖体设置在所述斜管的端部；
4.如权利要求1所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，所述罐体包括钢筒和设置在所述钢筒的底部的钢底，所述钢筒包括依次连接的环形钢壁，在相邻的环形钢壁的连接处上下分别设置有一圈加固圈筋板；
5.如权利要求4所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，在所述罐体上设置有法兰水冷装置和安全防爆装置，所述法兰水
6.如权利要求1所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，所述残铁排出机构包括开设在所述坩埚的底部的残铁排出口，所述残铁排出口与设置在所述罐体的底部的滑动水口连接。
7.如权利要求1所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，所述坩埚为石墨坩埚，在所述坩埚的外部设置有加热机构，所述加热机构包括围绕在所述坩埚的下半部的感应线圈，在所述感应线圈与所述坩埚之间铺设有碳毡，所述感应线圈与所述罐体的外部的电源连接。
8.如权利要求1所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，在所述罐盖上设置有观察窗，所述观察窗包括共同穿设在所述坩埚和所述罐盖上的穿管，在所述穿管的上端设置有玻璃，其中一个观察窗竖直设置，另一个观察窗与竖直方向的夹角为30°；
9.如权利要求1所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，在所述罐盖上一周均匀设置有三个防溅盖吊装装置，所述防溅盖吊装装置包括竖直设置在所述罐盖上的链条导向套，在所述链条导向套的上端外周设置有导向套法兰，在所述链条导向套的上端内周设置有环板，在所述环板上设置有关于所述环板的中心面对称的两个连接板，在所述两个连接板之间连接有第一销轴；
10.一种金属镁真空冶炼炉的使用方法，采用如权利要求1-9任意一项所述的金属镁真空冶炼炉进行冶炼，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种金属镁真空冶炼炉，包括罐体和扣合在所述罐体上的罐盖，以及设置在所述罐体的底部的坩埚和扣合在所述坩埚上的防溅盖，其特征在于，还包括：
2.如权利要求1所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，所述硅铁保温输送管道的管道壁包括由外到内依次设置的耐热不锈钢层、碳毡层和石墨层，在所述硅铁保温输送管道的外部设置有加热装置。
3.如权利要求1所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，所述残渣虹吸出渣管道包括第一竖管和与罐体的底部通过法兰和螺栓连接的第二竖管，在所述第一竖管和所述第二竖管的下端之间可拆卸连接有横管，所述第一竖管长于所述第二竖管，在所述第一竖管的上端可拆卸连接有向下倾斜的斜管，所述透明查看口设置在所述第一竖管的上部，所述盖体设置在所述斜管的端部；
4.如权利要求1所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，所述罐体包括钢筒和设置在所述钢筒的底部的钢底，所述钢筒包括依次连接的环形钢壁，在相邻的环形钢壁的连接处上下分别设置有一圈加固圈筋板；
5.如权利要求4所述的金属镁真空冶炼炉，其特征在于，在所述罐体上设置有法兰水冷装置和安全防爆装置，所述法兰水冷装置包括设置在所述罐体法兰盘下侧一周的水煤气管，所述水煤气管的进水端与水供应系统连接，所述水煤气管的出水端与真空水冷箱连接，所述真空水冷箱与外部水冷箱连接，在所述水煤...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑义，金海涛，吴迪，梁文玉，郗照亮，涂晏阁，刘玉昊，张薇，
申请(专利权)人：北京中冶设备研究设计总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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