[实用新型]一种电热还原生产金属镁的设备

说明书

本实用新型公开了一种电热还原生产金属镁的设备，具体涉及金属镁生产设备技术领域，包括炉体、多个还原竖罐、多个结晶器和供电装置，炉体具有多个炉膛，任一还原竖罐能够放置并固定安装于任一炉膛内，结晶器能够密封连接于还原竖罐开口端并与还原竖罐连通，每个炉膛内均设置加热装置，供电装置的输出端用于与各加热装置连接，供电装置的输入端用于与清洁能源发电系统连接并能够将清洁能源发电系统产生电能提供给各加热装置。本实用新型能降低镁冶炼的能耗和污染，改善环境，减轻工人劳动强度，增加劳动生产率。

技术领域

本实用新型涉及金属镁生产设备技术领域，特别是涉及一种电热还原生产金属镁的设备。

背景技术

青海盐湖是我国盐湖分布的最大“富矿”，丰富的钾、镁、锂等盐类资源潜在经济价值巨大。镁资源是察尔汗盐湖的优势资源，储量占全国的83％以上，其中镁主要以氯化镁形式作为氯化钾生产排放的副产物存在，每年排放数千万吨。目前在青海盐湖对金属镁的生产主要通过卤水精制、电解、铸造三个单元实现，其中卤水精制中的氯化镁脱水单元还未能实现稳定运行，严重制约盐湖金属镁装置的稳定运行和达标达产。当前对水氯镁石脱水是在氯化氢气体保护下进行，避免在脱水过程中生成氧化镁，但是氯化氢气体在高温下对金属材料腐蚀严重，因此对设备材料选择要求严格，建造设备的成本高，加工技术要求难度大；而且氯化氢气体是有毒气体，制造、运输、使用过程难度大，极易造成环保污染和重大人身事故，继而影响了金属镁一体化项目进程。

因此可以选择热还原法生产金属镁，首先将青海盐湖提取氯化钾后的卤水和石灰乳作为原料，制备成等摩尔钙镁氧化物，将钙镁氧化物添加至还原罐内，还原罐在还原炉中加热，用铝硅合金还原剂将钙镁氧化物还原成金属镁，在青海盐湖中热还原法比电解法炼制金属镁的能耗低，并且能够避开水氯镁石脱水的难题。目前我国热还原法生产金属镁的还原炉普遍采用的是外加热卧式还原罐还原炉，对还原炉加热的燃料仍然为化石燃料，这样导致镁冶炼能耗高、污染大、生产成本高，而且卧式横罐的寿命短，人工操作较困难，生产环境差，工人劳动强度大。

随着全国风能太阳能发电逐渐增多，将青海盐湖区风电、光伏电和镁锂双离子储能电池作为热源取代目前化石燃料的热源，用电热连续铝硅合金还原得到金属镁，从而改善环境，增加劳动生产率，减轻工人劳动强度势在必行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电热还原生产金属镁的设备，以解决上述现有技术存在的问题，降低镁冶炼的能耗和污染，改善环境，减轻工人劳动强度，增加劳动生产率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种电热还原生产金属镁的设备，包括炉体、多个还原竖罐、多个结晶器和供电装置，所述炉体具有多个炉膛，任一所述还原竖罐能够放置并固定安装于任一所述炉膛内，所述结晶器能够密封连接于所述还原竖罐开口端并与所述还原竖罐连通，每个所述炉膛内均设置加热装置，所述供电装置的输出端用于与各所述加热装置连接，所述供电装置的输入端用于与清洁能源发电系统连接并能够将所述清洁能源发电系统产生电能提供给各所述加热装置。

优选的，还包括冷却系统、真空机组和控制系统，所述真空机组能够与各所述炉膛和与所述还原竖罐固定连接并连通后的所述结晶器连接并能够对各所述炉膛和与所述还原竖罐连通后的所述结晶器抽真空，所述冷却系统能够与所述真空机组、所述结晶器和各所述炉膛连接并对所述真空机组、所述结晶器和各所述炉膛进行冷却，所述控制系统能够连接所有的所述冷却系统、所述真空机组和所述供电装置并控制所述冷却系统、所述真空机组和所述供电装置的开启和关闭。

优选的，所述清洁能源发电系统为风电系统、光伏电系统和镁锂双离子储能电池系统中的至少一种，所述风电系统和所述光伏电系统分别与电源控制系统连接并能够将电能单向输送到所述电源控制系统，所述电源控制系统与所述供电装置连接并将电能输送至所述供电装置，所述镁锂双离子储能电池系统能够在所述风电系统和所述光伏电系统波动和间歇时向所述电源控制系统输送电能，所述电源控制系统能够将多余电源储存到所述镁锂双离子储能电池系统内。