[发明专利]一种利用还原镁渣余热预熔炼粗镁的装置及方法

说明书

一种利用还原镁渣余热预熔炼粗镁的装置及方法，预熔炼装置包括能够收集还原后镁渣的预熔炼室，预熔炼室的顶部设有粗镁固定平台，粗镁固定平台上设有多个用于盛放粗镁的坩埚，预熔炼室上开有排烟口以及放灰口，放灰口上安装放灰阀。预熔炼方法通过还原后的高温镁渣作为热介质对粗镁进行预熔炼，还原后的镁渣通过高温镁渣运转装置从预熔炼室上方注入，粗镁吸收热量熔化至液态后，将释放完热量的镁渣通过放灰口排出至低温镁渣运转装置。本发明能够减少镁渣余热在镁冶炼过程中的浪费，提高粗镁精炼的效率。

技术领域

本发明涉及冶炼技术，具体涉及一种利用还原镁渣余热预熔炼粗镁的装置及方法。

背景技术

2015年我国的镁产量为85.92万吨，按每吨镁产生6-8吨的镁渣计算，产生的镁渣会达到600万吨左右，目前的生产过程还原炉出渣仍是间歇式的，镁渣刚出炉时的温度高达1200℃，具有巨大的物理显热，比热为782J/(kg·℃)。如果按照室温25℃计算，当镁渣由1200℃降至室温时，1kg的镁渣能够释放约919kJ的热量。2015年镁渣余热可折合114万吨标准煤(姬克丹.炽热镁渣冷水合反应动力学的研究[D].太原:太原理工大学,2016:2)。

目前关于镁渣余热利用的研究有很多，例如，陈金清等(陈金清,徐祥斌,苏会斌.镁还原渣余热利用的现状及尚需解决的问题[J].轻金属,2011(5):48-50.)研究了镁渣余热利用的现状并总结了镁渣余热利用的三种主要设备：列管式换热器、冷渣机以及余热锅炉，该方法的主要思路是将镁渣余热作为辅助蒸气间接利用。最近禹健、高佳等(禹健,高佳,白健云.镁还原渣余热利用系统[P].中国专利：ZL10571643 7,2016.06.29)将镁渣余热作为助燃空气间接利用，并发表了专利。然而这些方法运行起来成本往往高于余热本来的价值，实际生产中不易推广。到目前为止没有一种十分理想且成熟的工艺及设备。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种利用还原镁渣余热预熔炼粗镁的装置及方法，能够减少镁渣余热在镁冶炼过程中的浪费，提高粗镁精炼的效率。

为了实现上述目的，本发明利用还原镁渣余热预熔炼粗镁的装置：

包括能够收集还原后镁渣的预熔炼室，预熔炼室的顶部设有粗镁固定平台，粗镁固定平台上设有多个用于盛放粗镁的坩埚，预熔炼室上开有排烟口以及放灰口，放灰口上安装放灰阀，还原后镁渣通过高温镁渣运转装置从预熔炼室上方注入，粗镁吸收热量熔化至液态后，将释放完热量的镁渣通过放灰口排出至低温镁渣运转装置。

预熔炼室包括自上至下口径依次渐扩和渐缩两部分内腔，排烟口开设在渐扩部分内腔上。

所述的渐扩部分内腔外侧通过支撑架搭建高温镁渣运转装置的移动平台，移动平台的边沿与粗镁固定平台之间为镁渣入口。

所述的坩埚上加装坩埚盖以及用以检测加热温度的温度传感器。

所述的预熔炼室由钢结构以及耐火保温材料制成。

本发明利用还原镁渣余热预熔炼粗镁的装置预熔炼粗镁的方法，包括以下步骤：a.将高温的还原后镁渣通过高温镁渣运转装置输送至预熔炼室；b.将盛放有粗镁的坩埚放置在粗镁固定平台上；c.粗镁吸收热量熔化至液态后，将坩埚整体移动至精炼炉；d.经过热量交换的镁渣自预熔炼室底部的放灰口排出至低温镁渣运转装置，通过低温镁渣运转装置运送出去。

输送至预熔炼室的镁渣温度为800℃～900℃，用以加热粗镁的镁渣温度为750℃。