專利名稱：金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬冶煉中還原金屬的收集方法及裝置，特別是涉及一種金屬真空冶煉 液態(tài)金屬收集方法及裝置。
背景技術(shù)：
在金屬真空還原法冶煉生產(chǎn)中，需要將經(jīng)過配料壓制工序生產(chǎn)出來的還原物料送入還原 罐中進(jìn)行高溫還原反應(yīng)，經(jīng)過高溫還原反應(yīng)產(chǎn)生的金屬蒸汽，有兩種收集方法。 一種是固態(tài) 金屬收集法，這種方法收集的金屬是固態(tài)金屬，在還原罐的結(jié)晶器上設(shè)置冷卻裝置，經(jīng)高溫 還原反應(yīng)產(chǎn)生的金屬蒸汽，在還原罐的結(jié)晶器上冷凝，凝結(jié)成固態(tài)金屬，這種固態(tài)金屬收集 法，具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡便的特點(diǎn)，但耗能較大、單罐產(chǎn)量不高、固態(tài)金屬氧化物含量較 高、金屬精煉和制作合金時(shí)需要二次熔化，金屬耗損大。還有一種是液態(tài)金屬收集法，這種 方法通常是在連續(xù)或半連續(xù)電加熱法上采用，在進(jìn)行還原反應(yīng)時(shí)，金屬蒸汽流出的管道內(nèi)設(shè) 置冷卻段，使其溫度正好達(dá)到金屬的液化溫度，并用適當(dāng)?shù)难b置將液態(tài)的金屬取走。這種方 法的金屬真空冶煉一般采用還原釜，原料裝料量往往較大，可以做成連續(xù)進(jìn)料和出料的生產(chǎn) 方式，產(chǎn)量大，但這種方法技術(shù)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作和生產(chǎn)成本高。目前真空冶煉還原罐大都 采用水平放置。 一般來說，水平放置的還原罐進(jìn)、出料采用同一個(gè)開口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法及裝置。以低成本的裝置 實(shí)現(xiàn)收集液態(tài)金屬的目的，在提高產(chǎn)量的同時(shí)還可以降低金屬中氧化物或雜質(zhì)的含量，提高 產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，降低工人生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，減少生產(chǎn)成本。收集的液態(tài)金屬在金屬精煉 或制作合金時(shí)不需要二次熔化，可以降低金屬的損耗。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，其特征在于將還原物料裝 入傾斜放置在還原爐內(nèi)的一個(gè)或一個(gè)以上還原罐中進(jìn)行高溫還原反應(yīng)，還原罐中經(jīng)高溫還原 反應(yīng)后產(chǎn)生的金屬蒸汽，由連接在還原罐側(cè)上方的金屬蒸汽真空管道導(dǎo)入液態(tài)金屬收集器， 控制液態(tài)金屬收集器的溫度使金屬蒸汽由氣態(tài)金屬變成液態(tài)金屬，液態(tài)金屬通過設(shè)在液態(tài)金 屬收集器與液態(tài)金屬收集箱之間的連接軟管被液態(tài)金屬收集箱收集。
上述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法中，所述的液態(tài)金屬收集器和液態(tài)金屬收集箱內(nèi) 部溫度控制在650-700。C之間。金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法用的收集裝置，該裝置包括還原爐1和還原罐2，還原爐 1中設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上傾斜設(shè)置且間隔排列的還原罐2;還原罐2向下的一端設(shè)有排渣口3， 還原罐2向上的一端設(shè)有裝料口4;在還原爐1外部還原罐2裝料口4的一側(cè)設(shè)有金屬蒸汽真空 管道5，金屬蒸汽真空管道5—端經(jīng)預(yù)抽真空閥門21連接預(yù)抽真空管22，金屬蒸汽真空管道5 側(cè)面經(jīng)短管6與還原罐2側(cè)上方連接，金屬蒸汽真空管道5另一端與液態(tài)金屬收集器7連接；液 態(tài)金屬收集器7另一端與固態(tài)金屬收集器11連接，并經(jīng)軟管9與液態(tài)金屬收集箱10連接；固態(tài) 金屬收集器11的另一端經(jīng)氣管12和真空閥門13連接真空管15，固態(tài)金屬收集器ll的另一端還 經(jīng)氣管12和壓縮氣閥門14連接壓縮氣管16。
上述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，在液態(tài)金屬收集器7、固態(tài)金屬收集器ll和 金屬快換接頭18的連接處設(shè)有圓弧形過渡8，圓弧形過渡8的下方設(shè)有支撐管20。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，固態(tài)金屬收集器11與圓弧形過渡8連接的一 端低于另一端，呈3 1(T傾斜設(shè)置。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，固態(tài)金屬收集器ll外部設(shè)有水冷裝置。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，金屬蒸汽真空管道5側(cè)面經(jīng)短管6與還原罐2 側(cè)上方30 6(T處連接。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，在液態(tài)金屬收集器7與液態(tài)金屬收集箱10之 間的連接軟管9上設(shè)有金屬快換接頭18，液態(tài)金屬收集箱10上設(shè)有液態(tài)金屬收集閥門19。
前述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置中，金屬蒸汽真空管道5上設(shè)有用于支撐還原罐 2的固定筋板17。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以低成本的裝置實(shí)現(xiàn)收集液態(tài)金屬的目的，在提高產(chǎn)量的同時(shí) 還可以降低金屬中氧化物或雜質(zhì)的含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，降低工人生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度 ，減少生產(chǎn)成本。收集的液態(tài)金屬在金屬精煉或制作合金時(shí)不需要二次熔化，因此降低了金 屬的損耗。由于本發(fā)明采用多個(gè)還原罐在還原爐中同時(shí)進(jìn)行還原反應(yīng)，同時(shí)收集液態(tài)金屬可 提高熱的利用率，使窯體內(nèi)的熱利用率提高2倍以上。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中熱能浪費(fèi)大 ，燃料消耗多，金屬產(chǎn)出率低的問題。


附圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意附圖2是圖1的正面視附圖3是圖1的側(cè)視圖。
附圖中的符號(hào)標(biāo)記為l-還原爐，2-還原罐，3-排渣口， 4-裝料口， 5-金屬蒸汽真空管
道，6-短管，7-液態(tài)金屬收集器，8-圓弧形過渡，9-軟管，10-液態(tài)金屬收集箱，11-固態(tài) 金屬收集器，12-氣管，13-真空閥門，14-壓縮氣閥門，15-真空管，16-壓縮氣管，17-固定 筋板，18-金屬快換接頭，19-液態(tài)金屬收集閥門，20-支撐管，21-預(yù)抽真空閥，22-預(yù)抽真空管。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例。 一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法及裝置，如圖l、圖2、圖3所示，其特點(diǎn) 是本發(fā)明采用煤氣或水煤漿等燃料在還原爐1中對(duì)還原罐2加熱。還原物料裝入傾斜放置在 一個(gè)或一個(gè)以上呈多行多列間隔排列的還原罐2中進(jìn)行高溫還原反應(yīng)。還原罐2中經(jīng)高溫還原 反應(yīng)后產(chǎn)生的金屬蒸汽，由設(shè)在還原爐外位于還原罐左側(cè)或右側(cè)的金屬蒸汽真空管道5導(dǎo)入 液態(tài)金屬收集器7，控制液態(tài)金屬收集器7的溫度在650 700。之間，使金屬蒸汽由氣態(tài)金屬 變成液態(tài)金屬，液態(tài)金屬通過設(shè)在液態(tài)金屬收集器7與液態(tài)金屬收集箱10之間的軟管9被液態(tài) 金屬收集箱10收集，未液化的少量金屬蒸汽由與液態(tài)金屬收集器7連接的固態(tài)金屬收集器11 收集。
金屬蒸汽真空管道5也可以采用向上走管，在還原爐l的上部收集液態(tài)金屬。 一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，如圖l、圖2、圖3所示，還原罐2由還原爐1兩側(cè) 的墻體支撐傾斜放置在還原爐l中，還原罐2的兩端處于還原爐1之外，上端是裝料口4，下端 是排渣口3。還原罐2內(nèi)產(chǎn)生的金屬蒸汽通過金屬蒸汽真空管道5流向液態(tài)金屬收集器7，通過 控制液態(tài)金屬收集器7的溫度在650 700。之間，使金屬蒸汽液化，液化后的液態(tài)金屬流向 液態(tài)金屬收集箱IO。金屬蒸汽真空管道5的上端經(jīng)預(yù)抽真空閥門21連接預(yù)抽真空管22，金屬 蒸汽真空管道5側(cè)面與還原罐2的側(cè)上方之間用短管6連通，短管6與水平方向的夾角最好在 30 60°之間。直徑大于金屬蒸汽真空管道5的液態(tài)金屬收集器7位于金屬蒸汽真空管道5與 最下面一個(gè)還原罐2連接部位的下面，液態(tài)金屬收集器7內(nèi)部設(shè)有隔板(未繪出)可以降低金 屬蒸汽流速，增加金屬蒸汽液化的機(jī)率，液態(tài)金屬收集器7的最下面變得比較細(xì)，通過連接 軟管9與液態(tài)金屬收集箱10連接，連接部分設(shè)有金屬快換接頭18，可由此斷開液態(tài)金屬收集 器7與液態(tài)金屬收集箱10的連接，以便更換液態(tài)金屬收集箱IO。軟管的另一端連接液態(tài)金屬 收集箱10上的液態(tài)金屬收集閥門19，在冶煉結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉液態(tài)金屬收集閥門19，再斷開與 液態(tài)金屬收集器7的連接。液態(tài)金屬收集器7、固態(tài)金屬收集器11和連接軟管9三管連通的部 分采用圓弧形過渡8，圓弧形過渡8從側(cè)面與固態(tài)金屬收集器11連通，固態(tài)金屬收集器ll的抽 氣端略微上揚(yáng)3 10。，使連接部分產(chǎn)生的少量液態(tài)金屬流向液態(tài)金屬收集箱10;圓弧形過 渡8的下部設(shè)有支撐管20，每列至少有一個(gè)還原罐2與相鄰的金屬蒸汽真空管道5用一塊橫向
的固定板筋17進(jìn)行固定，以便加強(qiáng)支撐和平衡。液態(tài)金屬收集器7和液態(tài)金屬收集箱10溫度 控制在650 70(T之間。固態(tài)金屬收集器內(nèi)部設(shè)有固態(tài)金屬收集器(未繪出)，固態(tài)金屬收 集器ll的外部設(shè)有水冷裝置，固態(tài)金屬收集器的抽氣端通過一根氣管12引向還原爐1的上方 ，并在還原罐2的頂部分別連接真空氣管15和壓縮氣管16，真空氣管15和壓縮氣管16通過真 空閥門13和壓縮氣閥門14分別與真空系統(tǒng)和壓縮系統(tǒng)連接。壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)置用于在金屬 冶煉還原反應(yīng)完成后，關(guān)閉真空抽氣，打開還原罐底蓋，打開壓縮氣體閥門，通過壓縮氣體 的壓力將爐渣排出還原罐。
權(quán)利要求
1.一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，其特征在于將還原物料裝入傾斜放置在還原爐內(nèi)的一個(gè)或一個(gè)以上還原罐中進(jìn)行高溫還原反應(yīng)，還原罐中經(jīng)高溫還原反應(yīng)后產(chǎn)生的金屬蒸汽，由連接在還原罐側(cè)上方的金屬蒸汽真空管道導(dǎo)入液態(tài)金屬收集器，控制液態(tài)金屬收集器的溫度使金屬蒸汽由氣態(tài)金屬變成液態(tài)金屬，液態(tài)金屬通過設(shè)在液態(tài)金屬收集器與液態(tài)金屬收集箱之間的連接軟管被液態(tài)金屬收集箱收集。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，其特征在 于所述的液態(tài)金屬收集器和液態(tài)金屬收集箱內(nèi)部溫度控制在650-700°C之間。
3.金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法用的收集裝置，其特征在于該 裝置包括還原爐(1)和還原罐(2)，還原爐(1)中設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上傾斜設(shè)置且間隔 排列的還原罐(2);還原罐(2)向下的一端設(shè)有排渣口 (3)，還原罐(2)向上的一端設(shè) 有裝料口 (4);在還原爐(1)外部還原罐(2)裝料口 (4)的一側(cè)設(shè)有金屬蒸汽真空管道 (5)，金屬蒸汽真空管道(5) —端經(jīng)預(yù)抽真空閥門(21)連接預(yù)抽真空管(22)，金屬蒸 汽真空管道(5)側(cè)面經(jīng)短管(6)與還原罐(2)側(cè)上方連接，金屬蒸汽真空管道(5)另一 端與液態(tài)金屬收集器(7)連接；液態(tài)金屬收集器(7)另一端與固態(tài)金屬收集器(11)連接 ，并經(jīng)軟管(9)與液態(tài)金屬收集箱(10)連接；固態(tài)金屬收集器(11)的另一端經(jīng)氣管( 12)和真空閥門(13)連接真空管(15)，固態(tài)金屬收集器(11)的另一端還經(jīng)氣管(12) 和壓縮氣閥門(14)連接壓縮氣管(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特征在 于液態(tài)金屬收集器(7)、固態(tài)金屬收集器(11)和金屬快換接頭(18)的連接處設(shè)有圓 弧形過渡(8)，圓弧形過渡(8)的下方設(shè)有支撐管(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特征在 于固態(tài)金屬收集器(11)與圓弧形過渡(8)連接的一端低于另一端，呈3 1(T傾斜設(shè)置
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特征在 于固態(tài)金屬收集器(11)外部設(shè)有水冷裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特征在 于金屬蒸汽真空管道(5)側(cè)面經(jīng)短管(6)與還原罐(2)側(cè)上方30 6(T處連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特征在 于在液態(tài)金屬收集器(7)與液態(tài)金屬收集箱(10)之間的連接軟管(9)上設(shè)有金屬快換 接頭(18)，液態(tài)金屬收集箱(10)上設(shè)有液態(tài)金屬收集閥門(19)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集裝置，其特征在 于金屬蒸汽真空管道(5)上設(shè)有用于支撐還原罐(2)的固定筋板(17)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬真空冶煉液態(tài)金屬收集方法，特點(diǎn)是將還原物料裝入傾斜放置在還原爐內(nèi)的一個(gè)或一個(gè)以上還原罐中進(jìn)行高溫還原反應(yīng)，還原罐中經(jīng)高溫還原反應(yīng)后產(chǎn)生的金屬蒸汽，由連接在還原罐側(cè)上方的金屬蒸汽真空管道導(dǎo)入液態(tài)金屬收集器，控制液態(tài)金屬收集器的溫度使金屬蒸汽由氣態(tài)金屬變成液態(tài)金屬，液態(tài)金屬通過設(shè)在液態(tài)金屬收集器與液態(tài)金屬收集箱之間的連接軟管被液態(tài)金屬收集箱收集。本發(fā)明以低成本的裝置實(shí)現(xiàn)收集液態(tài)金屬的目的，在提高產(chǎn)量的同時(shí)還可以降低金屬中氧化物或雜質(zhì)的含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，降低工人生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，減少生產(chǎn)成本。收集的液態(tài)金屬在金屬精煉或制作合金時(shí)不需要二次熔化，還可以降低金屬的損耗。
文檔編號(hào)C22B5/16GK101177737SQ20061020108
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者唐曉風(fēng), 張繼強(qiáng), 黃貴明 申請(qǐng)人:貴州世紀(jì)天元礦業(yè)有限公司