專利名稱：真空冶煉還原罐料筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冶煉生產(chǎn)設(shè)備，特別是一種皮江法冶煉鎂、鈣、鍶等金屬時(shí)所
用的裝料設(shè)備。
背景技術(shù)：
皮江法是用熱還原法對(duì)易揮發(fā)金屬進(jìn)行冶煉的經(jīng)典方法，該方法用到的主要設(shè)備 是試管式真空還原罐，將含有給定金屬元素的礦料和還原劑的粉末混合壓制成原料球后裝 入真空還原罐中加熱，在高溫和真空狀態(tài)下，原料球內(nèi)的金屬發(fā)生還原反應(yīng)生成金屬蒸汽， 金屬蒸汽在還原罐口凝結(jié)為固態(tài)金屬。 目前使用的還原罐是狹長(zhǎng)的圓筒，內(nèi)部操作空間小，冶煉結(jié)束后要由人工從還原 罐中掏出高溫?zé)嵩?，裝卸料非常困難，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低下，還容易引發(fā)安全 事故。中國(guó)專利CN98200282. 3公開(kāi)了一種立式還原煉鎂裝置，適用于硅熱法冶煉金屬鎂， 該裝置包括窯爐和還原罐，還原罐為立式，還原過(guò)程結(jié)束后，需要打開(kāi)還原罐底部進(jìn)行清 渣，在高溫?zé)釕B(tài)下還原渣易淤積，渣的清理非常困難。申請(qǐng)?zhí)枮?00620075515. 9的中國(guó)專 利公開(kāi)的一種還原罐，為了裝卸料方便在還原罐體內(nèi)設(shè)有料筒，但該裝置存在金屬蒸汽擴(kuò) 散慢，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種真空冶煉還原罐料筒，該裝 置可縮短反應(yīng)時(shí)間，具有清淤、裝卸方便的特點(diǎn)。 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種真空冶煉還原罐料筒，料筒筒身上開(kāi)有若干 孔，料筒上端連接吊鉤，料筒直徑與還原罐直徑比為0.85 : l，全部孔的總面積與料筒筒身 表面積比為O. 27 0. 3 : 1。 制造本實(shí)用新型所述的料筒是在鋼板上沖壓出若干孔，然后巻制成筒身，料筒上 端面焊接吊鉤，料筒底面為與圓形筒身焊接的鋼板。生產(chǎn)過(guò)程中，將鎂、鈣、鍶等需要還原的 料球裝入料筒中，用吊鉤將料筒吊入還原罐中，按還原生產(chǎn)工序安裝隔熱板、金屬收集器、 還原罐密封蓋板等，然后按工序要求進(jìn)行升溫、抽真空，達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，進(jìn)行破真空，取出 還原罐蓋板、金屬收集器、隔熱板等，然后將帶孔鋼板料筒吊起，將其中的反應(yīng)殘?jiān)沟艏?可進(jìn)行下一爐次的生產(chǎn)。 料筒直徑與還原罐直徑比為0.85 : l，經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)證明，該比例是料筒與還原罐 之間形成蒸汽通道并保證還原罐不發(fā)生變形的最佳比例，小于該比例時(shí)，料筒內(nèi)裝入的料 球較少，生產(chǎn)效率低；大于該比例時(shí)，料筒與還原罐之間形成的蒸汽通道過(guò)小會(huì)影響反應(yīng)速 度，而且還原罐容易變形開(kāi)裂破壞還原罐內(nèi)的真空環(huán)境。 全部孔的總面積與料筒表面積比為0.27 0.3 : l，是蒸汽溢出通道和料筒強(qiáng)度 的平衡點(diǎn)，全部孔的總面積與料筒表面積之比小于該比例時(shí)，金屬蒸汽不能從料筒中完全 溢出；該比例過(guò)大時(shí)，料筒的強(qiáng)度會(huì)降低，在高溫環(huán)境中容易發(fā)生變形。[0009] 做為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，增大料筒的直徑，使料筒制作可以采用在鋼板上沖孔， 再用傳統(tǒng)巻板機(jī)巻制的方法，設(shè)置料筒厚度為0. 2-2cm，料筒直徑為15-50cm，單個(gè)孔的面 積為l-20cm2。如果料筒直徑過(guò)小就必須購(gòu)無(wú)縫鋼管，成本相對(duì)鋼材相差1/3差價(jià)，且蒸汽 孔無(wú)法處理，必須氣割或機(jī)床鉆孔處理，存在生產(chǎn)成本高，效率低的缺點(diǎn)。單個(gè)孔的面積不 能過(guò)大，否則會(huì)降低料筒的強(qiáng)度。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型還具有以下特點(diǎn)(l)在帶孔鋼板料筒可預(yù)裝好所 需要的還原料球，進(jìn)出爐通過(guò)機(jī)械提吊，快速簡(jiǎn)捷。(2)帶有孔洞的料筒有利于料球在高溫 真空還原時(shí)，鎂、鈣、鍶蒸氣的快速擴(kuò)散，縮短了反應(yīng)時(shí)間。(3)還原反應(yīng)完成后的裝料筒可 直接提吊入倒渣設(shè)備進(jìn)行倒渣，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。(4)料筒可在鋼板上沖孔后在巻制機(jī)上巻制 而成，比起采用無(wú)縫鋼管再鉆孔的制作方法，既提高了效率，又節(jié)約了成本。

圖1是本實(shí)用新型專利真空冶煉還原罐料筒的主視圖。 圖2是圖1的俯視圖。 圖中，l-料筒筒身；2-吊鉤；3-料筒底面。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1 先選擇直徑為20cm的還原罐，然后在長(zhǎng)200cm、寬53. 4cm，壁厚為0. 6cm的長(zhǎng)方形 鋼板上，用沖孔機(jī)械有序加工出2989個(gè)面積lcm2的圓孔，在巻板機(jī)械上將鋼板巻制成直徑 為17cm，長(zhǎng)為200cm的圓柱形料筒筒身l，并焊接好筒身。料筒直徑與還原罐直徑之比為 0. 85，料筒筒身1的表面積為10676cm2，全部孔的面積為2989cm2，全部孔的面積與料筒筒身 1的表面積之比為0. 28，如圖1、2所示，吊鉤2與料筒筒身1焊合連結(jié)。料筒底面3為與圓 形筒身焊接的lcm厚的圓形鋼板，鋼板直徑大小與料筒筒身直徑一致，與料筒筒身l焊合。 實(shí)施例2 在長(zhǎng)200cm、寬47. lcm，壁厚為0. 2cm的長(zhǎng)方形鋼板上，用沖孔機(jī)械有序加工出 2543個(gè)面積lcm2的圓孔，然后在巻板機(jī)械上巻制成直徑為15cm，長(zhǎng)為200cm的圓柱形料筒 筒身l，并焊接好筒身。料筒筒身1的表面積為9420cn^，全部孔的面積為2543cn^，全部孔 的面積與料筒筒身1的表面積之比為O. 27，如圖1、2所示，吊鉤2與料筒筒身l焊合連結(jié)。 料筒底面3為與圓形筒身焊接的0. 2cm厚的圓形鋼板，鋼板直徑大小與料筒筒身直徑一致， 并與料筒筒身1焊合。還原罐的直徑為17. 6cm，料筒直徑與還原罐直徑之比為0. 85。 實(shí)施例3 在長(zhǎng)200cm、寬157cm，壁厚為2cm的長(zhǎng)方形鋼板上，用沖孔機(jī)械有序加工出470個(gè) 面積20cm2的圓孔，然后在巻板機(jī)械上巻制成直徑為50cm，長(zhǎng)為200cm的圓柱形料筒筒身1， 并焊接好筒身。料筒筒身1的表面積為31400cm、全部孔的面積為9420cm、全部孔的面積 與料筒筒身1的表面積之比為0.3，如圖1、2所示，吊鉤2與料筒筒身l焊合連結(jié)。料筒底 面3為與圓形筒身焊接的2cm厚的圓形鋼板，鋼板直徑大小與料筒筒身1直徑一致，并與料 筒筒身1焊合。還原罐的直徑為58. 8cm，料筒直徑與還原罐直徑之比為0. 85。 實(shí)施例4[0021] 先選擇直徑為41.2cm的還原罐，然后在長(zhǎng)200cm、寬110cm，壁厚為1. 5cm的長(zhǎng)方 形鋼板上，用沖孔機(jī)械有序加工出1275個(gè)面積5cm2的圓孔，然后在巻板機(jī)械上巻制成直徑 為35cm，長(zhǎng)為200cm的圓柱形料筒筒身l，并焊接好筒身。料筒直徑與還原罐直徑之比為 0. 85，料筒筒身1的表面積為21980cm、全部孔的面積為6374. 2cm2，全部孔的面積與料筒筒 身1的表面積之比為0. 29，如圖1、2所示，吊鉤2與料筒筒身1焊合連結(jié)。料筒底面3為與 圓形筒身焊接的1. Ocm厚的圓形鋼板，鋼板直徑大小與料筒筒身1直徑一致，并與料筒筒身 l焊合。 實(shí)施例5 在長(zhǎng)200cm、寬110cm，壁厚為1. 8cm的長(zhǎng)方形鋼板上，用沖孔機(jī)械有序加工出615 個(gè)面積10cm2的圓孔，然后在巻板機(jī)械上巻制成直徑為35cm，長(zhǎng)為200cm的圓柱形料筒筒身 l，并焊接好筒身。料筒筒身1的表面積為21980cn^，全部孔的面積為6154. 4cn^，全部孔的 面積與料筒筒身1的表面積之比為0. 28，如圖1、2所示，吊鉤2與料筒筒身1焊合連結(jié)。料 筒底面3為與圓形筒身焊接的1. 8cm厚的圓形鋼板，鋼板直徑大小與料筒筒身1直徑一致， 并與料筒料筒筒身1焊合。還原罐的直徑為41. 2cm，料筒直徑與還原罐直徑之比為0. 85。 實(shí)施例6 在長(zhǎng)200cm、寬125. 6cm，壁厚為0. 6cm的長(zhǎng)方形鋼板上，用沖孔機(jī)械有序加工出 470個(gè)面積15cm2的圓孔，然后在巻板機(jī)械上巻制成直徑為40cm，長(zhǎng)為200cm的圓柱形料筒 筒身l，并焊接好筒身。料筒筒身1的表面積為25120cn^，全部孔的面積為7033. 6cm、全部 孔的面積與料筒筒身1的表面積之比為O. 28，如圖1、2所示，吊鉤2與料筒筒身l焊合連 結(jié)。料筒底面3為與圓形筒身焊接的lcm厚的圓形鋼板，鋼板直徑大小與料筒筒身1直徑 一致，并與料筒料筒筒身1焊合。還原罐的直徑為47. lcm，料筒直徑與還原罐直徑之比為 0. 85。 料筒制作完成后，進(jìn)行生產(chǎn)的操作步驟為 1、將鎂、鈣、鍶所需要還原的料球裝入帶孔鋼板料筒中； 2、將料筒吊入還原罐中； 3、將擋火板和收集器依次吊入還原罐中，然后蓋上密封蓋板； 4、繼續(xù)升溫，抽真空，進(jìn)入還原操作，待還原周期結(jié)束后，先破真空，打開(kāi)密封蓋 板，吊出收集器，取出還原所得金屬； 5、取出擋火板，將帶孔鋼板料筒吊起，放入自動(dòng)倒渣裝置，將其中的反應(yīng)殘?jiān)沟簟?6、重復(fù)1到5步驟，即可循環(huán)生產(chǎn)。
權(quán)利要求一種真空冶煉還原罐料筒，其特征在于料筒筒身(1)壁上開(kāi)有若干孔，料筒上端連接有吊鉤(2)，料筒直徑與還原罐直徑比為0.85∶1，全部孔的總面積與料筒筒身表面積比為0.27～0.3∶1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空冶煉還原罐料筒，其特征在于料筒厚度為 0. 2-2cm，料筒直徑為15-50cm，單個(gè)孔的面積為l-20cm2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種真空冶煉還原罐料筒，其特征在于料筒厚度為 0. 6cm。
專利摘要本實(shí)用新型提供的真空冶煉還原罐料筒涉及一種冶煉生產(chǎn)設(shè)備。該料筒壁上開(kāi)有若干孔，料筒上端連接吊鉤，料筒直徑與還原罐直徑比為0.85∶1，全部孔的總面積與料筒筒身表面積比為0.27～0.3∶1。與現(xiàn)有的還原罐相比，本實(shí)用新型提供的還原罐料筒是在帶孔鋼板料筒中預(yù)裝好所需要的還原料球，進(jìn)出爐通過(guò)機(jī)械提吊，快速簡(jiǎn)捷，還原反應(yīng)完成后的裝料筒可直接提吊入倒渣設(shè)備進(jìn)行倒渣，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。帶有孔洞的料筒有利于料球在高溫真空還原時(shí)，鎂、鈣、鍶蒸氣的快速擴(kuò)散，縮短了反應(yīng)時(shí)間。料筒可在鋼板上沖孔后在卷制機(jī)上卷制而成，比起采用無(wú)縫鋼管再鉆孔的制作方法，既提高了效率，又節(jié)約了成本。
文檔編號(hào)C22B5/02GK201459211SQ20092010422
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者張建華, 徐正祥, 梅小明, 諸天柏 申請(qǐng)人:五臺(tái)云海鎂業(yè)有限公司