微波加熱煉鎂技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明微波加熱煉鎂技術(shù)涉及煉鎂【技術(shù)領(lǐng)域】。其爐體圓壁上端與膨脹器由耐火材料砌制連接且下端與托盤固定，膨脹器與支撐滑動(dòng)活連接，微孔陶瓷管下端與托盤且上端與支撐、爐體與微波發(fā)生器且與殼體、殼體與上法蘭且與下法蘭固定，支撐以上爐體壁與殼體上收口段及上法蘭內(nèi)側(cè)構(gòu)成集鎂氣室，鎂氣出口管穿入集鎂氣室后與爐體且與殼體固定，托盤以下爐體壁與殼體下收口段及下法蘭內(nèi)側(cè)構(gòu)成渣料室，微孔陶瓷管內(nèi)放鎂球，渣料室內(nèi)放渣料；微波發(fā)生器功率1-500KW、頻率300-3000MHz、溫度1200-1350℃、冶煉15-60分鐘，鎂球由白云石煅燒獲氧化鎂與氧化鈣再加硅鐵與螢石混合后壓制而成。用于煉鎂。為微波新能源加熱技術(shù)。
【專利說明】微波加熱煉鎂技術(shù)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明微波加熱煉鎂技術(shù)，涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】；特別涉及煉鎂【技術(shù)領(lǐng)域】；尤其涉及微波加熱煉鎂爐及技術(shù)控制的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在實(shí)用金屬材料中，鎂及其合金密度低，被譽(yù)為21世紀(jì)的超輕材料。將陶瓷增強(qiáng)體加入鎂，可顯著提高彈性模量、強(qiáng)度、耐磨和耐高溫性能，鎂與其它金屬相比具有更低的密度和更高的比剛度及良好的阻尼性，在航空、航天工業(yè)中應(yīng)用興趣濃厚，更是當(dāng)今國防和高【技術(shù)領(lǐng)域】中最希望采用的材料，其廣泛的應(yīng)用前景，正呈現(xiàn)出方興未艾的態(tài)勢(shì)。鎂的應(yīng)用領(lǐng)域還有冶金、化學(xué)、電學(xué)、犧牲陽極、煙花、3C產(chǎn)品等。在尋找降低運(yùn)輸部門排放量的策略和辦法過程中，輕量化設(shè)計(jì)是使汽車、火車或飛機(jī)提高效率的較佳解決方案。鎂比鋼減輕55 %，與鋁相比減輕25 %，某些部件與鋁相比，減輕47 %的重量。通過鎂可有效的降低材料的重量，可實(shí)現(xiàn)節(jié)省燃料和減少廢氣排放量的目的。其中德國航空中心(DLR)所作的金屬鎂LCA(全生命周期分析)項(xiàng)目進(jìn)展表明——鎂作為一種輕質(zhì)材料——為各種重量敏感的應(yīng)用提供了可觀的潛力。為此，世界各國對(duì)鎂的生產(chǎn)與研究極為重視。
[0003]根據(jù)鎂礦資源和種類的不同，鎂的生產(chǎn)方法可分為兩大類，即氯化熔鹽電解法和熱還原法。電解法:氯化熔鹽電解法包括氯化鎂的生產(chǎn)及電解冶鎂兩大過程；該法又分為以菱鎂礦為原料的無水氯化鎂電解法和以海水為原料制取氯化鎂的電解法。后者的難點(diǎn)是如何去除MgCl.6H20的結(jié)晶水。生產(chǎn)MgCl.3/2H20，但這種生產(chǎn)物在空氣中加熱易水解反應(yīng)，生成不利于電解的雜質(zhì)，如Mg(0H)2。由于電解法生成過程中產(chǎn)生氯氣，污染環(huán)境、耗電量大、成本高，現(xiàn)在全世界已基本停產(chǎn)。熱還原法:根據(jù)還原劑的不同，熱還原法可分為硅熱
法、招熱法、碳熱法。娃熱法根據(jù)裝備、能源條件形成了三種工藝-皮江(Pia-geon)外熱
法、波爾扎諾(Bolzano)電內(nèi)熱法和馬格尼特(Magnethem)熔洛導(dǎo)電半連續(xù)娃熱法。
[0004]加拿大科學(xué)家皮江(L.M.Piageon)教授發(fā)明的一種娃熱還原煉鎂工藝，稱為Piageon 工藝，其還原反應(yīng)為:2(Ca0.MgO) (s)+Si(Fe) (s) = 2Mg (g) +2Ca0.SiO2 (s) +Fe (Si)(s);該工藝將白云石煅燒，硅鐵作還原劑，螢石作催化劑，粉磨，制成鎂球，裝入還原罐，加溫到1200°C，8-12小時(shí)產(chǎn)鎂20-24kg。中國目前采用皮江(Pia-geon)法，占世界鎂產(chǎn)量的80%。2013年中國原鎂產(chǎn)量76.97萬噸，鎂合金29.78萬噸，鎂粒(粉)13.29萬噸。
[0005]上述煉鎂工藝共同存在的不足、缺陷與弊端是:電耗高、能耗大、設(shè)備損壞快、產(chǎn)品純度低、產(chǎn)能小、還原周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、無法實(shí)現(xiàn)大工業(yè)化生產(chǎn)，自動(dòng)化程度低等；特別是皮江(Pia-geon)法煉鎂工藝對(duì)環(huán)境污染及其嚴(yán)重。
[0006]近年來，微波加熱技術(shù)迅速發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種物料的干燥、加熱以及粉末煅燒。微波是一種頻率在300~3000MHz的電磁波，即波長(zhǎng)為IOOcm-1mm的電磁波，微波加熱是通過在材料內(nèi)部產(chǎn)生微觀電流，造成材料內(nèi)部的電性能量耗散直接加熱物料，它不需要由表及里的熱傳導(dǎo)。因此，微波加熱不需要像傳統(tǒng)的燃料式加熱或電阻式加熱那樣的傳熱過程。由微波發(fā)生器所產(chǎn)生的能量可直接由物料吸收而實(shí)現(xiàn)整體均勻升溫。微波具有選擇性加熱物料、升溫速率快、加熱效率高的突出特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，而且具有降低反應(yīng)溫度、縮短反應(yīng)時(shí)間、節(jié)能降耗明顯等優(yōu)點(diǎn)。因此，開發(fā)理論研究，進(jìn)行先進(jìn)、高效的微波煅燒新工藝研究具有重大意義。但是，值得注意的是:目前，對(duì)于微波煅燒的系統(tǒng)研究、且能夠形成理論體系的大型冶煉設(shè)備及控制技術(shù)還未出現(xiàn)。
[0007]基于發(fā)明人的專業(yè)知識(shí)與工作經(jīng)驗(yàn)及對(duì)事業(yè)精益求精的不懈追求，在認(rèn)真而充分的調(diào)查、了解、分析、總結(jié)、研究已有公知技術(shù)和現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，采取“微波加熱爐及技術(shù)控制”關(guān)鍵技術(shù)，研制成功了“微波加熱煉鎂技術(shù)”，有效的解決了已有公知技術(shù)和現(xiàn)狀的不足、缺
陷與弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明采用“微波加熱爐及技術(shù)控制”關(guān)鍵技術(shù)，其爐體圓壁上端與膨脹器由耐火材料砌制連接且下端與托盤固定，膨脹器與支撐滑動(dòng)活連接，微孔陶瓷管下端與托盤且上端與支撐、爐體與微波發(fā)生器且與殼體、殼體與上法蘭且與下法蘭固定，支撐以上爐體壁與殼體上收口段及上法蘭內(nèi)側(cè)構(gòu)成集鎂氣室，鎂氣出口管穿入集鎂氣室后與爐體且與殼體固定，托盤以下爐體壁與殼體下收口段及下法蘭內(nèi)側(cè)構(gòu)成渣料室，微孔陶瓷管內(nèi)放鎂球，渣料室內(nèi)放渣料；微波發(fā)生器功率1-500KW、頻率300-3000MHZ、溫度1200_135(TC、冶煉15-60分鐘，鎂球由白云石煅燒獲氧化鎂與氧化鈣再加硅鐵與螢石混合后壓制而成。
[0009]通過本發(fā)明達(dá)到的目的是:①、采用“微波加熱爐及技術(shù)控制”關(guān)鍵技術(shù)，提供“微波加熱爐”專用煉鎂設(shè)備。②、采用“微波加熱爐及技術(shù)控制”關(guān)鍵技術(shù)，提供“微波加熱技術(shù)控制”先進(jìn)工藝。③、本發(fā)明以微波加熱的方式對(duì)鎂球進(jìn)行冶煉，開拓了煉鎂的新工藝技術(shù)。④、本發(fā)明的微波加熱工藝，充分發(fā)揮了微波所產(chǎn)生的能量可直接由物料吸收而實(shí)現(xiàn)整體均勻升溫的有益效果。⑤、本發(fā)明充分發(fā)揮了微波具有選擇性加熱料、升溫速率快、加熱效率高的特點(diǎn)，而且具有降低反應(yīng)溫度、縮短反應(yīng)時(shí)間、節(jié)能降耗明顯等優(yōu)點(diǎn)。⑥、本發(fā)明設(shè)置有微孔陶瓷管，既可使微波穿透微孔陶瓷管對(duì)鎂球?qū)嵤┘訜帷⒂挚墒规V球經(jīng)加熱后被蒸發(fā)出來的鎂氣進(jìn)入集鎂氣室為對(duì)氣態(tài)鎂的收集創(chuàng)造條件。⑦、本發(fā)明設(shè)置有殼體，它不僅對(duì)爐體起到了保護(hù)作用，更主要的是能夠?qū)ξ⒉ㄆ鸬狡帘巫饔谩＂?、本發(fā)明設(shè)置有膨脹器，它可使微孔陶瓷管在熱脹冷縮的物理變`化過程中通過支撐與膨脹器的上下滑動(dòng)，從而起到緩沖作用、保證了設(shè)備的安全與生產(chǎn)的順暢進(jìn)行。⑨、本發(fā)明構(gòu)思新穎、設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，便于制作成本低、使用效果穩(wěn)定可靠，可廣泛的推廣應(yīng)用。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0011]—種微波加熱煉鎂爐，由爐體、膨脹器、托盤、支撐、微孔陶瓷管、微波發(fā)生器、殼體、上法蘭、下法蘭、集鎂氣室、渣料室、鎂氣出口管、鎂球、渣料構(gòu)成；
[0012]所述微波加熱煉鎂爐，其爐體圓壁內(nèi)的上端與膨脹器由以耐火材料砌制的方式相連接，其爐體圓壁內(nèi)的下端與托盤固定連接，其膨脹器的內(nèi)側(cè)面與支撐的外圓面以上下滑動(dòng)的方式活連接，其托盤的安裝孔與微孔陶瓷管的下端、支撐的安裝孔與微孔陶瓷管的上端均固定連接，其爐體的圓壁與微波發(fā)生器、爐體的外壁與殼體均固定連接，其殼體的上端與上法蘭、殼體的下端與下法蘭均固定連接，其支撐以上爐體的爐壁與殼體的上收口段及上法蘭內(nèi)側(cè)共同構(gòu)成錐形腔體形狀的集鎂氣室，其鎂氣出口管穿入集鎂氣室后與爐體且與殼體固定連接，其托盤以下爐體的爐壁與殼體的下收口段及下法蘭內(nèi)側(cè)共同構(gòu)成反向錐形腔體形狀的渣料室，其微孔陶瓷管內(nèi)放置有鎂球，其渣料室內(nèi)放置有渣料。
[0013]所述的微波加熱煉鎂爐，所述爐體為由耐火材料砌制成中間呈圓形且兩端均呈錐形的腔體狀結(jié)構(gòu)，所述膨脹器為由耐火材料砌制成的塊狀結(jié)構(gòu)，所述托盤、支撐均為設(shè)置有安裝孔的圓板狀結(jié)構(gòu)，所述微孔陶瓷管為設(shè)置有微孔的陶瓷管狀結(jié)構(gòu)，所述微波發(fā)生器為產(chǎn)生微波的發(fā)生器，所述殼體為中間呈圓形且兩端均呈錐形的殼體狀結(jié)構(gòu)，所述上法蘭、下法蘭為法蘭狀結(jié)構(gòu)，所述集鎂氣室為錐形的腔體，所述渣料室為反向錐形的腔體，所述鎂氣出口管為管狀結(jié)構(gòu)，所述鎂球?yàn)槿梭w腎形的球塊狀結(jié)構(gòu)，所述洛料為不規(guī)則的塊狀結(jié)構(gòu)。
[0014]所述的微波加熱煉鎂爐，所述膨脹器為3-9個(gè)，所述微孔陶瓷管為3-15個(gè)，所述微波發(fā)生器本身設(shè)置有溫控及冷卻裝置。
[0015]一種微波加熱煉鎂技術(shù)，應(yīng)用權(quán)利要求1所述的微波加熱煉鎂爐，所述微波發(fā)生器的功率為1-500KW、頻率為300-3000MHZ、溫度控制在1200_1350°C之間、冶煉時(shí)間為15-60分鐘，所述鎂球?yàn)橛砂自剖?jīng)煅燒獲得的氧化鎂與氧化鈣再加入硅鐵與螢石進(jìn)行混合后壓制成的人體腎形的球塊狀結(jié)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明的工作原理及工作過程是:
[0017]眾所周知，微波加熱對(duì)被加熱的物料具有強(qiáng)烈的選擇性。例如，氧化鋁陶瓷、石英以及有機(jī)絕緣材料等幾乎不吸收微波，微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波可以自由地穿過這些材料而幾乎不損失能量；由氧化鎂與Al-Si合金粉末混合而成的鎂球具有良好的吸收微波能量的特性，可使用低品位的硅鐵，價(jià)格低，加入量多，等于多加入了微波感應(yīng)體，吸微波大，使氧化物升溫快而高。因此，將所述鎂球置于用氧化鋁陶瓷(Al2O)、石英(Si)等不吸收微波的材料制作的容器內(nèi)(具體的說就是本發(fā)明中的微孔陶瓷管)，可使微波自由穿過而幾乎不損失能量，微波穿過微孔陶瓷管對(duì)鎂球?qū)嵤┘訜帷_(dá)到微波煅燒的目的，微波煅燒是利用物料自身吸收微波的性能加熱還原物質(zhì)，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)鎂球的快速、均勻加熱。采用原位合成莫來石晶相的方式對(duì)微波專用陶瓷材料進(jìn)行韌化處理，獲得了微波冶金專用承載體材料增韌原理，研制出力學(xué)和熱學(xué)性能優(yōu)良，抗熱震性好，熱膨脹率低的微波專用陶瓷材料——微孔陶瓷管。另外，導(dǎo)電性能良好的金屬材料如不銹鋼、碳鋼、鎂鋁、銅、石墨等對(duì)微波產(chǎn)生全反射，因此可以用導(dǎo)電性能良好的金屬材料做成密封容器——本發(fā)明中所述的殼體，使微波的作用局限在特定的范圍內(nèi)，防止微波泄漏而不損失微波的有效能量，并由此實(shí)現(xiàn)在真空狀態(tài)下的單向還原反應(yīng)，以低成本、高效率獲得高質(zhì)量的金屬鎂。
[0018] 本發(fā)明對(duì)所述微波發(fā)生器的功率設(shè)定為1-500KW、頻率設(shè)定為300-3000MHZ、溫度控制在1200-1350°C之間、冶煉時(shí)間設(shè)定為15-60分鐘。具體操作是——通過打開上法蘭將鎂球裝入微孔陶瓷管中，封閉上法蘭，在此之前渣料室內(nèi)存放有上次經(jīng)過熱化學(xué)加工反應(yīng)后的渣料，開啟微波發(fā)生器，便開始對(duì)鎂球?qū)嵤峄瘜W(xué)加工，在這個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)過程中，產(chǎn)生出來的鎂氣進(jìn)入集鎂氣室經(jīng)鎂氣出口管輸送出來，經(jīng)過15-60分鐘，此次煉鎂過程完成；此次煉鎂過程完成后，打開下法蘭，將所述渣料室內(nèi)存放的上次經(jīng)過熱化學(xué)加工反應(yīng)后的渣料放出、同時(shí)將這次煉鎂過程完成后留存下來的渣料存放在渣料室中，封閉下法蘭，進(jìn)行下一次煉鎂過程的操作。本發(fā)明的操作方便快捷、效果穩(wěn)定可靠。以此方式，使鎂球有選擇性地快速自加熱。由于不存在像傳統(tǒng)的燃料式加熱或電阻式加熱那樣的傳熱過程，鎂球可被快速升溫到1200~1350°C。鎂球的自加熱所產(chǎn)生的熱量促使所述氧化鎂與Al-Si合金粉末混合而成的鎂球內(nèi)發(fā)生下述還原反應(yīng):[0019]MgO(固)+Α1 (固)—Al2O3(固)+Mg(氣)?
[0020]MgO(固)+Si(固)S — i02(固)+Mg(氣)個(gè)
[0021]其中，在1200~1350°C下鎂以氣態(tài)方式出現(xiàn)且適時(shí)對(duì)其予以收集，為對(duì)氣態(tài)鎂進(jìn)行下道工序的處理做好準(zhǔn)備，上述反應(yīng)自左至右自發(fā)進(jìn)行。
[0022]通過微波照射穿透，整個(gè)鎂球的溫度可以很快升高到所需的還原溫度，所以加工時(shí)間可以成倍縮短。并且，由于微波使得整個(gè)鎂球被快速、均勻地升高溫度，因而可以使得上述反應(yīng)在分子尺度上都很均勻地進(jìn)行，因而所述的還原反應(yīng)進(jìn)行得更加徹底。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在所述煉鎂步驟中施加的微波的頻率范圍:300~3000MHz，使得整個(gè)鎂球可以在不產(chǎn)生輝光放電的情況下被快速、均勻地發(fā)生還原反應(yīng)。鎂分子被微波射線沖擊后便被離子化，而鎂離子表面被鈍化，使鎂化學(xué)反應(yīng)變遲鈍、抗氧化、氮化性能大大增強(qiáng)，改變了傳統(tǒng)的加熱方式，沒有熱傳導(dǎo)過程，這一煉鎂工藝的發(fā)明改變了已有工藝技術(shù)的缺點(diǎn)，解決了已有公知技術(shù)與現(xiàn)狀的不足、缺陷與弊端，這一重大突破解決了困擾近100年鎂應(yīng)用的最大難題。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在所述微波煅燒步驟中爐內(nèi)真空度:大于lOOOPa，并小于lOOPa，優(yōu)選大于2000Pa，并小于10Pa。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在所述微波煅燒步驟中還原溫度:1000~1400°C，優(yōu)選1200 ~1300。。。
[0026]根據(jù)本發(fā)明 的又一方面，在所述煉鎂還原步驟中，在還原溫度下的保溫時(shí)間:5~120分鐘，優(yōu)選15~60分鐘。
[0027]在本發(fā)明的實(shí)施過程中，所述的鎂以氣態(tài)方式出現(xiàn)且適時(shí)予以收集，為對(duì)氣態(tài)鎂進(jìn)行下道工序的處理做好準(zhǔn)備，從而可獲得高效、高純度的鎂金屬。
[0028]采用本發(fā)明的方法，煉鎂還原過程中的能耗大幅度降低、還原反應(yīng)速度成倍提高、還原反應(yīng)程度進(jìn)行得更為徹底。因此，大幅度提高熱利用效率，顯著縮短加工周期，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)明顯改善(即提高)了煉鎂還原過程的收得率、降低了設(shè)備外殼的溫度，提高了工業(yè)化大批量生產(chǎn)中煉鎂設(shè)備的壽命，實(shí)現(xiàn)了綠色煉鎂的最佳工藝。
[0029]由于采用了本發(fā)明提供的技術(shù)方案；由于本發(fā)明采用了 “微波加熱爐及技術(shù)控制”關(guān)鍵技術(shù)；由于本發(fā)明的工作原理及工作過程所述；由于本發(fā)明其爐體圓壁上端與膨脹器由耐火材料砌制連接且下端與托盤固定，膨脹器與支撐滑動(dòng)活連接，微孔陶瓷管下端與托盤且上端與支撐、爐體與微波發(fā)生器且與殼體、殼體與上法蘭且與下法蘭固定，支撐以上爐體壁與殼體上收口段及上法蘭內(nèi)側(cè)構(gòu)成集鎂氣室，鎂氣出口管穿入集鎂氣室后與爐體且與殼體固定，托盤以下爐體壁與殼體下收口段及下法蘭內(nèi)側(cè)構(gòu)成渣料室，微孔陶瓷管內(nèi)放鎂球，渣料室內(nèi)放渣料；微波發(fā)生器功率1-500KW、頻率300-3000MHZ、溫度1200-1350°C、冶煉15-60分鐘，鎂球由白云石煅燒獲氧化鎂與氧化鈣再加硅鐵與螢石混合后壓制而成。使得本發(fā)明與已有的公知技術(shù)及現(xiàn)狀相比，具有如下有益效果:
[0030]1、由于本發(fā)明采用了 “微波加熱爐及技術(shù)控制”關(guān)鍵技術(shù)，從而提供了 “微波加熱爐”專用煉鎂設(shè)備。
[0031]2、由于本發(fā)明采用了“微波加熱爐及技術(shù)控制”關(guān)鍵技術(shù)，從而提供了“微波加熱技術(shù)控制”先進(jìn)工藝。
[0032]3、由于本發(fā)明以微波加熱的方式對(duì)鎂球進(jìn)行冶煉，從而開拓了煉鎂的新工藝技術(shù)。
[0033]4、由于本發(fā)明的1、2、3條所述，從而為微波煉鎂的工業(yè)化大生產(chǎn)奠定了理論基礎(chǔ)、開拓了實(shí)施先例，解決了已有公知技術(shù)的不足、缺陷與弊端，將煉鎂技術(shù)提高到了一個(gè)嶄新的水平。
[0034]5、本發(fā)明的微波加熱工藝，充分發(fā)揮了微波所產(chǎn)生的能量，獲得了可直接由物料吸收而實(shí)現(xiàn)整體均勻升溫的有益效果。
[0035]6、本發(fā)明充分發(fā)揮了微波具有選擇性加熱料、升溫速率快、加熱效率高的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，整個(gè)鎂球的溫度可以很快升高到所需的還原溫度，所以加工時(shí)間可以成倍縮短。由于微波使得整個(gè)鎂球被快速、均勻地升高溫度，因而可以使得上述反應(yīng)在分子尺度上都很均勻地進(jìn)行，因而所述的還原反應(yīng)進(jìn)行得更加徹底。而且具有降低反應(yīng)溫度、縮短反應(yīng)時(shí)間、節(jié)能降耗的明顯優(yōu)點(diǎn)等。
[0036]7、本發(fā)明使得整個(gè)鎂球可以在不產(chǎn)生輝光放電的情況下被快速、均勻地發(fā)生還原反應(yīng)。鎂分子被微波射線沖擊后便被離子化，而鎂離子表面被鈍化，使鎂化學(xué)反應(yīng)變遲鈍、抗氧化、氮化性能大大增強(qiáng)，改變了傳統(tǒng)的加熱方式，沒有熱傳導(dǎo)過程，這一煉鎂工藝的發(fā)明改變了已有工藝技術(shù)的缺點(diǎn)。
[0037]8、本發(fā)明設(shè)置有微孔陶瓷管，既可使微波穿透微孔陶瓷管對(duì)鎂球?qū)嵤┘訜帷⒂挚墒规V球經(jīng)加熱后被蒸發(fā)出來的鎂氣進(jìn)入集鎂氣室為對(duì)氣態(tài)鎂的收集創(chuàng)造了條件。
[0038]9、本發(fā)明設(shè)置有殼體，它不僅對(duì)爐體起到了保護(hù)作用，更主要的是能夠?qū)ξ⒉ㄆ鸬狡帘巫饔?，使微波的作用局限在特定的范圍?nèi)，防止微波泄漏而不損失微波的有效能量，并由此實(shí)現(xiàn)在真空狀態(tài) 下的單向還原反應(yīng)，以低成本、高效率獲得高質(zhì)量的金屬鎂。
[0039]10、本發(fā)明設(shè)置有膨脹器，它可使微孔陶瓷管在熱脹冷縮的物理變化過程中通過支撐外邊沿與膨脹器之間的上下滑動(dòng)，從而起到緩沖作用、保證了設(shè)備的安全與生產(chǎn)的順暢進(jìn)行。
[0040]11、本發(fā)明屬于綠色生產(chǎn)，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染，有效的保護(hù)了環(huán)境。
[0041]12、本發(fā)明解決了已有公知技術(shù)與現(xiàn)狀的不足、缺陷與弊端，這一重大突破解決了困擾近100年鎂行業(yè)的最大難題。
[0042]13、本發(fā)明構(gòu)思新穎、設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，便于制作成本低、使用效果穩(wěn)定可靠，可廣泛的推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]說明書附圖為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中微波加熱煉鎂爐及其煉鎂狀況的示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。正如說明書附圖所示:
[0045]一種微波加熱煉鎂爐，由爐體1、膨脹器2、托盤3、支撐4、微孔陶瓷管5、微波發(fā)生器6、殼體7、上法蘭8、下法蘭9、集鎂氣室10、渣料室11、鎂氣出口管12、鎂球13、渣料14構(gòu)成；
[0046]所述微波加熱煉鎂爐，其爐體I圓壁內(nèi)的上端與膨脹器2由以耐火材料砌制的方式相連接，其爐體I圓壁內(nèi)的下端與托盤3固定連接，其膨脹器2的內(nèi)側(cè)面與支撐4的外圓面以上下滑動(dòng)的方式活連接，其托盤3的安裝孔與微孔陶瓷管5的下端、支撐4的安裝孔與微孔陶瓷管5的上端均固定連接，其爐體I的圓壁與微波發(fā)生器6、爐體I的外壁與殼體7均固定連接，其殼體7的上端與上法蘭8、殼體7的下端與下法蘭9均固定連接，其支撐4以上爐體I的爐壁與殼體7的上收口段及上法蘭8內(nèi)側(cè)共同構(gòu)成錐形腔體形狀的集鎂氣室10，其鎂氣出口管12穿入集鎂氣室10后與爐體I且與殼體7固定連接，其托盤3以下爐體I的爐壁與殼體7的下收口段及下法蘭9內(nèi)側(cè)共同構(gòu)成反向錐形腔體形狀的渣料室11，其微孔陶瓷管5內(nèi)放置有鎂球13，其渣料室11內(nèi)放置有渣料14。
[0047]所述的微波加熱煉鎂爐，所述爐體I為由耐火材料砌制成中間呈圓形且兩端均呈錐形的腔體狀結(jié)構(gòu)，所述膨脹器2為由耐火材料砌制成的塊狀結(jié)構(gòu)，所述托盤3、支撐4均為設(shè)置有安裝孔的圓板狀結(jié)構(gòu)，所述微孔陶瓷管5為設(shè)置有微孔的陶瓷管狀結(jié)構(gòu)，所述微波發(fā)生器6為產(chǎn)生微波的發(fā)生器，所述殼體7為中間呈圓形且兩端均呈錐形的殼體狀結(jié)構(gòu)，所述上法蘭8、下法蘭9為法蘭狀結(jié)構(gòu)，所述集鎂氣室10為錐形的腔體，所述渣料室11為反向錐形的腔體，所述鎂氣出口管12為管狀結(jié)構(gòu)，所述鎂球13為人體腎形的球塊狀結(jié)構(gòu)，所述渣料14為不規(guī)則的塊狀結(jié)構(gòu)。
[0048]所述的微波加熱煉鎂爐，所述膨脹器2為3-9個(gè)，所述微孔陶瓷管5為3_15個(gè)，所述微波發(fā)生器6本身設(shè)置有溫控及冷卻裝置。
[0049]一種微波加熱煉鎂技術(shù)，應(yīng)用權(quán)利要求1所述的微波加熱煉鎂爐，所述微波發(fā)生器6的功率為1-500KW、頻率為300-3000MHZ、溫度控制在1200-1350°C之間、冶煉時(shí)間為15-60分鐘，所述鎂球13為由白云石經(jīng)煅燒獲得的氧化鎂與氧化鈣再加入硅鐵與螢石進(jìn)行混合后壓制成的人體腎形的球塊狀結(jié)構(gòu)。
[0050]在上述的具體實(shí)施過程中:對(duì)所述膨脹器2分別以3、4、5、6、7、8、9個(gè)進(jìn)行了實(shí)施；對(duì)所述微孔陶瓷管5分別以3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15個(gè)進(jìn)行了實(shí)施；對(duì)所述微波發(fā)生器 6 的功率分別以 1、10、30、50、80、100、120、140、160、180、200、230、260、300、330、370、400、450、500KW進(jìn)行了實(shí)施；對(duì)所述微波發(fā)生器6的頻率分別以300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、150`0、1800、2000、2300、2500、2800、3000 兆赫進(jìn)行了實(shí)施；對(duì)所述微波發(fā)生器6的溫度以分別控制在1200、1220、1240、1260、1280、1300、1320、1350°C進(jìn)行了實(shí)施；對(duì)所述冶煉時(shí)間分別以15、20、25、30、35、40、45、50、55、60分鐘進(jìn)行了實(shí)施；均獲得了預(yù)期的良好效果。
[0051]以上為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制；凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員，均可按說明書附圖所示和以上所述順暢地實(shí)施本發(fā)明；但在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案作出演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實(shí)施例，均屬于本發(fā)明的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種微波加熱煉鎂爐，其特征在于:由爐體(1)、膨脹器⑵、托盤(3)、支撐(4)、微孔陶瓷管(5)、微波發(fā)生器(6)、殼體(7)、上法蘭(8)、下法蘭(9)、集鎂氣室(10)、渣料室(11)、鎂氣出口管(12)、鎂球(13)、渣料(14)構(gòu)成； 所述微波加熱煉鎂爐，其爐體(1)圓壁內(nèi)的上端與膨脹器(2)由以耐火材料砌制的方式相連接，其爐體(1)圓壁內(nèi)的下端與托盤(3)固定連接，其膨脹器(2)的內(nèi)側(cè)面與支撐(4)的外圓面以上下滑動(dòng)的方式活連接，其托盤(3)的安裝孔與微孔陶瓷管(5)的下端、支撐(4)的安裝孔與微孔陶瓷管(5)的上端均固定連接，其爐體(1)的圓壁與微波發(fā)生器(6)、爐體(1)的外壁與殼體(7)均固定連接，其殼體(7)的上端與上法蘭(8)、殼體(7)的下端與下法蘭(9)均固定連接，其支撐(4)以上爐體(1)的爐壁與殼體(7)的上收口段及上法蘭(8)內(nèi)側(cè)共同構(gòu)成錐形腔體形狀的集鎂氣室(10)，其鎂氣出口管(12)穿入集鎂氣室(10)后與爐體⑴且與殼體(7)固定連接，其托盤(3)以下爐體⑴的爐壁與殼體(7)的下收口段及下法蘭(9)內(nèi)側(cè)共同構(gòu)成反向錐形腔體形狀的渣料室(11)，其微孔陶瓷管(5)內(nèi)放置有鎂球(13)，其渣料室(11)內(nèi)放置有渣料(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波加熱煉鎂爐，其特征在于:所述爐體(1)為由耐火材料砌制成中間呈圓形且兩端均呈錐形的腔體狀結(jié)構(gòu)，所述膨脹器(2)為由耐火材料砌制成的塊狀結(jié)構(gòu)，所述托盤(3)、支撐(4)均為設(shè)置有安裝孔的圓板狀結(jié)構(gòu)，所述微孔陶瓷管(5)為設(shè)置有微孔的陶瓷管狀結(jié)構(gòu)，所述微波發(fā)生器(6)為產(chǎn)生微波的發(fā)生器，所述殼體(7)為中間呈圓形且兩端均呈錐形的殼體狀結(jié)構(gòu)，所述上法蘭(8)、下法蘭(9)為法蘭狀結(jié)構(gòu)，所述集鎂氣室(10)為錐形的腔體，所述渣料室(11)為反向錐形的腔體，所述鎂氣出口管(12)為管狀結(jié)構(gòu)，所述鎂球(13)為人體腎形的球塊狀結(jié)構(gòu),所述洛料(14)為不規(guī)則的塊狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波加熱煉鎂爐，其特征在于:所述膨脹器(2)為3-9個(gè)，所述微孔陶瓷管(5)為3-15個(gè)，所述 微波發(fā)生器(6)本身設(shè)置有溫控及冷卻裝置。
4.一種微波加熱煉鎂技術(shù)，其特征在于:應(yīng)用權(quán)利要求1所述的微波加熱煉鎂爐，所述微波發(fā)生器(6)的功率為1-500KW、頻率為300-3000MHZ、溫度控制在1200_1350°C之間、冶煉時(shí)間為15-60分鐘，所述鎂球(13)為由白云石經(jīng)煅燒獲得的氧化鎂與氧化鈣再加入硅鐵與螢石進(jìn)行混合后壓制成的人體腎形的球塊狀結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】C22B4/02GK103882247SQ201410140973
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】于洪喜, 何葉青, 李華梅 申請(qǐng)人:于洪喜