專利名稱：真空高溫爐快速降溫裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高溫爐降溫技術領域，具體涉及一種真空高溫爐快速降溫裝置。
背景技術：
在以輝鑰礦為原料采用真空分解工藝制備高純超細金屬鑰粉的過程中，首先是制備有色金屬雜質和硫含量極低的鑰粉，其步驟為:1、將輝鑰礦粉制備成球狀或塊狀，粒度為5 15mm ;2、對球團進行干燥；3、真空高溫爐中制備金屬鑰，在溫度為1300 2000°C、真空度在0.01 lOOPa、恒溫時間80 240min的條件下,將輝鑰礦進行真空分解生成金屬鑰；
4、冷卻收集金屬鑰粉。在輝鑰礦真空分解過程中，由于是分爐次生產，且生產溫度一般在1650°C以上，分解完成后若不經降溫直接出料不僅會對操作人員造成高溫傷害，而且金屬鑰粉在高溫條件下接觸空氣發(fā)生迅速氧化也形成物料的嚴重損耗，因此必須使每一爐分解生成的金屬鑰粉降溫至室溫后再出料，然后進行下一爐次的生產。在現(xiàn)有的技術中，真空高溫爐的降溫過程往往采取自然降溫的方法進行降溫，在降溫過程中為防止金屬鑰粉氧化，又要盡量避免外界空氣進入爐內，從而導致降溫時間很長，如分解處理一爐3噸的輝鑰礦原料，分解完成后僅真空高溫爐的降溫過程就至少需要28小時，加上裝載物料、真空高溫爐升溫、分解及出料流程，完成一爐次輝鑰礦分解的生產周期一般在60小時以上，降溫過程幾乎占據(jù)生產周期的一半，使得真空高溫爐的設備利用率受限,生產效率下降，生產及人力成本極大，也制約了生產規(guī)模。因此，有必要對真空高溫爐的結構進行改造，在保證鑰粉在真空高溫爐中質量穩(wěn)定性的前提下，對真空高溫爐進行快速降溫處理，縮短降溫時間，最大限度提高生產效率。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種真空高溫爐快速降溫裝置，以克服現(xiàn)有技術中真空高溫爐在高溫狀態(tài)下降溫時間長、影響生產效率的弊端，使爐內物料快速降溫，從而縮短生產周期、降低勞動強度，提高生產效率。本實用新型為解決上述技術問題采用的技術方案為:一種真空高溫爐快速降溫裝置，其特征在于:在真空高溫爐的殼體上分別設置有循環(huán)氣體充氣口、入風口和出風口，所述真空高溫爐快速降溫裝置包括高溫風機、兩級換熱系統(tǒng)及管路部分，所述兩級換熱系統(tǒng)包括串聯(lián)的一級換熱器、二級換熱器和循環(huán)水泵，所述高溫風機、殼體、一級換熱器通過管路互相連通構成循環(huán)氣路，所述一級換熱器、二級換熱器通過管路串聯(lián)構成循環(huán)水路。本實用新型的真空高溫爐快速降溫裝置中，用來降溫的循環(huán)氣體經循環(huán)氣體充氣口進入真空高溫爐內，在氣體循環(huán)降溫過程中，經真空高溫爐加熱的循環(huán)氣體自出風口流出，經一級換熱器換熱的循環(huán)氣體則自入風口進入，高溫風機提供循環(huán)氣體在循環(huán)氣路中的流動動力，循環(huán)水泵則提供換熱水在循環(huán)水路中的流動動力；采用本實用新型的真空高溫爐快速降溫裝置，在高溫反應結束后，通過循環(huán)氣體充氣口向高溫爐內充入氮氣、氫氣或惰性氣體等循環(huán)氣體，啟動高溫風機、循環(huán)水泵，高溫爐內的循環(huán)氣體在高溫風機的輔助下沿高溫風機、殼體、一級換熱器及相應管路構成的循環(huán)氣路不斷循環(huán)流通，經過高溫爐的熱氣體流經一級換熱器時經換熱成為冷氣體，冷氣體再流經高溫爐時與爐內熱物料換熱成為熱氣體，多次循環(huán)往復，將高溫爐內的熱量帶出，實現(xiàn)高溫爐的快速降溫；經一級換熱器換熱的熱水則進入二級換熱器進行二次換熱。一種真空高溫爐快速降溫裝置，所述一級換熱器為列管換熱器，二級換熱器為板式換熱器。一種真空高溫爐快速降溫裝置，所述循環(huán)氣體充氣口通過充氣管路連通氮氣源、氫氣源或惰性氣體源，充氣管路上設有充氣閥，采用氮氣、氫氣或惰性氣體等作為循環(huán)氣體既可以快速降低真空高溫爐內物料溫度，又能防止物料氧化。一種真空高溫爐快速降溫裝置，所述出風口、入風口分別設于殼體的上部和下部，以使降溫氣體最大限度通過殼體內的空間，減少死角，提高降溫效率。一種真空高溫爐快速降溫裝置，在所述二級換熱器的出水管路上設置熱泵，以利用循環(huán)水的余熱。本實用新型的真空高溫爐快速降溫裝置:第一，改進了原有真空高溫爐的內部構造設計，引入氮氣或惰性氣體等循環(huán)氣體氛圍及循環(huán)水路結構，加快了爐內氣體循環(huán)，提高了熱交換率，縮短了物料在高溫爐中存在時間，保證了物料在真空高溫爐中的質量穩(wěn)定性，縮短了生產周期，降低了生產成本，使生廣效率大大提聞;第二，由于循環(huán)氣體是在相對密閉的循環(huán)氣路中流通來實現(xiàn)真空高溫爐的降溫，可以在節(jié)省氮氣、氫氣或惰性氣體消耗的前提下實現(xiàn)爐內物料的快速降溫，從而防止了爐內物料及爐內工作設備的高溫氧化，提高了生產效率；第三，引入的氮氣或惰性氣體等循環(huán)氣體氛圍及循環(huán)水路結構由于設置在真空高溫爐外，幾乎不占用高溫爐的內部空間，不影響高溫爐的每爐次生產量，也利于對現(xiàn)有的各類需進行快速降溫的真空爐如分解爐、碳化爐、還原爐等設備的技術改造，從而降低生產成本，提聞設備利用效率。

圖1為本實用新型的真空高溫爐快速冷卻裝置工藝結構示意圖。圖中主要編號；10、真空高溫爐；11殼體；12入風口 ；13發(fā)熱元件；14載料坩堝；15出風口 ； 16循環(huán)氣體充氣口 ； 17充氣管路；18出氣管路；19入氣管路；20高溫風機；21氣體循環(huán)管路；22循環(huán)水泵；23列管換熱器；24進水管路I ;25進水管路II ;26出水管路II ；27板式換熱器；28出水管路I ;29硫蒸汽通道；30硫冷凝裝置；31真空系統(tǒng)；32充氣閥；33出風閥；34入風閥；35通道控制閥。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例詳細說明本實用新型的技術方案，但本實用新型的技術方案包括但不限于此。[0021]如圖1所示，本實施例中采用真空高溫爐10作為反應容器來分解輝鑰礦制備金屬鑰粉:真空高溫爐10的殼體11內壁上設置有發(fā)熱元件13，發(fā)熱元件13即真空高溫爐10的工作熱源，殼體11頂部通過硫蒸汽通道29依次與硫冷凝裝置30、真空系統(tǒng)31連通，硫蒸汽通道29上設有通道控制閥35，殼體11內還設有載料坩堝14，本實施例中載料坩堝14用以裝載待分解物料輝鑰礦，真空系統(tǒng)15用以提供真空氛圍，輝鑰礦分解產生的硫蒸汽經硫蒸汽通道29進入硫冷凝裝置30中冷凝；真空高溫爐快速降溫裝置包括高溫風機20、兩級換熱系統(tǒng)及管路部分，在真空高溫爐10的殼體11上分別設置有循環(huán)氣體充氣口 16、入風口 12和出風口 15，本實施例中，循環(huán)氣體充氣口 16、入風口 12設于殼體11的下部，出風口 15設于殼體11的上部；本實施例中高溫風機工作溫度為600°C ；兩級換熱系統(tǒng)包括串聯(lián)的一級換熱器、二級換熱器和循環(huán)水泵22，高溫風機20、殼體11、一級換熱器通過管路互相連通構成循環(huán)氣路，一級換熱器、二級換熱器通過管路串聯(lián)構成循環(huán)水路；本實施例中，一級換熱器采用列管換熱器23，二級換熱器采用板式換熱器27，殼體11經出風口 15通過出風管路18與列管換熱器23連通，列管換熱器23通過氣體循環(huán)管路21和高溫風機20連通，高溫風機20通過入風管路19經入風口 12與殼體11連通，出風管路18、入風管路19上分別設有出風閥33及入風閥34 ;真空高溫爐殼體11、出風管路18、列管換熱器23、氣體循環(huán)管路21、高溫風機20和入風管路19互相連通構成循環(huán)氣路；本實施例中循環(huán)氣體充氣口 16通過充氣管路17連通氬氣源，充氣管路17上設有充氣閥32 ；列管換熱器23、板式換熱器27串聯(lián)在設有進水管路I 24、出水管路I 28及循環(huán)水泵22的第一循環(huán)水路上，板式換熱器27串聯(lián)在設有進水管路II 25、出水管路II 26的第二循環(huán)水路上。采用圖1所示的真空高溫爐快速降溫裝置進行輝鑰礦真空分解制備金屬鑰粉的操作流程如下:1、裝載物料:將載有輝鑰礦原料的載料坩堝14置于高溫真空爐10內；2、加熱升溫:發(fā)熱元件13開始工作，使爐內輝鑰礦加熱升溫至1300°C ；3、真空分解:開啟通道控制閥35、真空系統(tǒng)31，保持充氣閥32、出風閥33及入風閥34為關閉狀態(tài)，在真空系統(tǒng)31的作用下，爐內真空度保持在0.01 lOOPa，載物坩堝內的輝鑰礦開始分解，硫蒸汽通過硫蒸汽通道29進入硫冷凝裝置30冷凝回收,80 240min后，反應結束，發(fā)熱元件13停止工作，關閉真空系統(tǒng)31及通道控制閥35 ；4、充氣:開啟充氣閥32、出風閥33及入風閥34，將氬氣源中的氬氣通過循環(huán)氣體充氣管路17充入真空高溫爐殼體11內，關閉充氣閥32 ；5、快速降溫:開啟高溫風機20、循環(huán)水泵22，水開始在管路中循環(huán)，氬氣在高溫風機的輔助下沿循環(huán)氣路不斷循環(huán)流通，將真空高溫爐內的熱量帶出，約12小時爐內溫度降
至室溫；6、出料:打開真空高溫爐，取出爐中載料坩堝14內的金屬鑰粉，完成一個爐次的生產。[0034]經過近一年的現(xiàn)場生產實踐表明，采用本實用新型的真空高溫爐快速降溫裝置后，處理一爐3噸的輝鑰礦原料，真空高溫爐的降溫過程由原來的28小時縮短至現(xiàn)在的12小時，每爐次的生產周期由原來的60小時降低至現(xiàn)在的34小時，生產效率提高近一倍。需要說明的是:本說明書中所提及但未詳述的設備均采用所述領域的現(xiàn)有設備，只要能實現(xiàn)本實用新型中所述的功能即可。
權利要求1.一種真空高溫爐快速降溫裝置，其特征在于:在真空高溫爐(10)的殼體(11)上分別設置有循環(huán)氣體充氣口(16)、入風口(12)和出風口(15)，所述真空高溫爐快速降溫裝置包括高溫風機(20)、兩級換熱系統(tǒng)及管路部分，所述兩級換熱系統(tǒng)包括串聯(lián)的一級換熱器、二級換熱器和循環(huán)水泵(22)，所述高溫風機(20)、殼體(11)、一級換熱器通過管路互相連通構成循環(huán)氣路，所述一級換熱器、二級換熱器通過管路串聯(lián)構成循環(huán)水路。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種真空高溫爐快速降溫裝置，所述一級換熱器為列管換熱器(23 )，二級換熱器為板式換熱器(27 )。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種真空高溫爐快速降溫裝置，所述循環(huán)氣體充氣口(16)通過充氣管路(17)連通氮氣源、氫氣源或惰性氣體源，充氣管路(17)上設有充氣閥(32)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種真空高溫爐快速降溫裝置，所述出風口(15)、入風口(12)分別設于殼體(11)的上部和下部。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種真空高溫爐快速降溫裝置，在所述二級換熱器的出水管路(26)上設置熱泵。
專利摘要本實用新型屬于高溫爐降溫技術領域，具體涉及一種可以對真空高溫爐進行快速降溫的裝置。提出的真空高溫爐快速降溫裝置包括高溫風機(20)、兩級換熱系統(tǒng)及管路部分，在真空高溫爐(10)的殼體(11)上分別設置有循環(huán)氣體充氣口(16)、入風口(12)和出風口(15)，所述兩級換熱系統(tǒng)包括串聯(lián)的一級換熱器、二級換熱器和循環(huán)水泵(22)，所述高溫風機(20)、殼體(11)、一級換熱器通過管路互相連通構成循環(huán)氣路，所述一級換熱器、二級換熱器通過管路串聯(lián)構成循環(huán)水路。該真空高溫爐快速降溫裝置能使爐內物料快速降溫，從而縮短生產周期、降低勞動強度，提高生產效率。
文檔編號C22B34/34GK203021631SQ20122073714
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者趙維根, 趙龍飛, 楊學詩 申請人:嵩縣開拓者鉬業(yè)有限公司