[发明专利]一种竖罐炼镁抽真空的装置和方法

说明书

本发明提供一种竖罐炼镁抽真空的装置和方法，装置包括竖罐本体，在竖罐本体内部设置有中心筒，在中心筒上设有通气孔，竖罐本体的内壁与中心筒的外壁之间形成环形放料区，得以在环形放料区放置料球；在竖罐本体上位于中心筒的上方设有结晶装置，在竖罐本体上位于中心筒的下方设有排渣段；在竖罐本体上靠近结晶装置处设置有主抽真空装置、靠近排渣段处设置有预抽真空装置；方法利用预抽真空阀调整竖罐本体压力达到1000‑10000Pa，主抽真空阀开度维持系统压力在10Pa左右，使竖罐内产生的镁蒸汽凝结在结晶器内并定期收集辅结晶器粗镁和过滤收尘器粉料。本发明的一种竖罐炼镁抽真空的装置和方法能够使得到的结晶镁纯度更高，降低杂质含量。

技术领域

本发明涉及硅热法炼镁工艺系统技术领域，尤其涉及一种炼镁还原罐的抽真空装置，在硅热法竖罐炼镁生产工艺中应用。

背景技术

硅热法炼镁是目前国内外主要镁冶炼技术，通过“煅烧、还原、精炼”三步工序生产出纯度比较高的金属镁用于镁合金生产。然而，还原工序生产的粗镁通过熔剂法精炼所得精镁中，杂质含量一般在100～400ppm，仍然不能完全满足镁合金生产和使用要求。即使经过再次精炼提纯，所得镁合金中的有害杂质仍然难以降到50ppm以下，对镁合金耐蚀性和强韧性造成明显不利影响。鉴于以上问题，需要从硅热法炼镁的还原工序考虑直接还原生产杂质含量低的高纯镁。

硅热法竖罐炼镁工艺当前常用技术是在冷凝结晶段的上部设置真空接管来对罐内抽真空，由于真空接管设置在冷凝结晶段的上部，故加料后抽真空时，竖罐本体内料球表面附着的粉料(细料)，以及部分碎料，会被气流携带穿过冷凝结晶段进入真空泵及其系统。该过程会带来如下两个问题：一是部分粉料会附着在结晶器内壁上，导致结晶镁与结晶器之间形成一层粉料层，使结晶镁的初始结晶面受到污染影响镁的结晶形态；二是在还原反应持续产镁过程中，粉料及反应杂质会持续污染结晶镁造成金属镁的杂质含量升高。上述两个过程都明显影响镁的结晶纯度。

发明内容

本发明实施例提供了一种竖罐炼镁抽真空的装置和方法，不仅可以避免粉尘对结晶器的污染，而且可以避免粉尘对冷凝结晶镁的污染，使结晶镁的纯度明显提高，甚至不需要精炼而直接在还原工序生产出满足镁合金要求的高纯度镁。

为解决上述发明目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种竖罐炼镁抽真空的装置，包括竖罐本体，在所述竖罐本体内部设置有中心筒，在所述中心筒上设有通气孔，所述竖罐本体的内壁与所述中心筒的外壁之间形成环形放料区，得以在所述环形放料区放置料球；

在所述竖罐本体上位于所述中心筒的上方设有结晶装置，在所述竖罐本体上位于所述中心筒的下方设有排渣段；

在所述竖罐本体上靠近所述结晶装置处设置有主抽真空装置、靠近所述排渣段处设置有预抽真空装置。

示例性的，所述结晶装置为所述竖罐本体上的冷凝结晶段，包括设置在所述冷凝结晶段内部的结晶器和设置在所述冷凝结晶段外侧的冷凝水套。

示例性的，所述主抽真空装置和所述预抽真空装置由同一个真空泵机组驱动。

示例性的，所述主抽真空装置包括真空泵机组，所述竖罐本体上靠近所述结晶器处与所述真空泵机组通过主抽真空管道连通，在所述主抽真空管道上依次安装有辅结晶器一、过滤收尘器一和主抽真空阀。

示例性的，所述预抽真空装置包括真空泵机组，所述竖罐本体上靠近所述排渣段处与所述真空泵机组通过预抽真空管道连通，在所述预抽真空管道上依次安装有辅结晶器二、过滤收尘器二和预抽真空阀。

示例性的，所述主抽真空装置包括与所述竖罐本体上靠近所述结晶装置处的主抽真空管道，所述预抽真空装置包括与所述竖罐本体上靠近所述排渣段处连通的预抽真空管道，在所述主抽真空管道上依次安装有辅结晶器一和主抽真空阀，在所述预抽真空管道上依次安装有辅结晶器二和预抽真空阀；