一種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及有色冶金行業(yè)的金屬鎂冶煉領域，尤其是涉及一種利用聚集太陽 光或激光加熱實現(xiàn)半連續(xù)煉鎂工藝的還原裝置。
【背景技術】
[0002] 鎂的生產方法主要有熱還原法與電解法兩類，目前，世界鎂產量的80%由熱還原 法中的"皮江法"生產。然而，現(xiàn)行的"皮江法"煉鎂工藝存在許多缺陷，主要體現(xiàn)在：（1)反 應速率慢，典型的工藝過程中還原反應周期長達10-12小時，效率低下；（2)采用火焰外部 加熱，熱量由反應器外部逐漸傳導到內部，周期長，熱能損失大，熱能利用率低，專業(yè)分析認 為典型工藝的熱能利用率只有20%左右；（3)橫罐一般采用含有鎳、鉻的昂貴的耐熱鋼，消 耗很快，成本高；(4)排放含有二氧化硫等有害氣體的煙塵，嚴重污染環(huán)境，勞動環(huán)境惡劣， 對周圍生態(tài)環(huán)境負面影響大。
[0003] 如 CN 1952191A、CN 201942729U、CN 101307389A 等專利技術，針對皮江法煉鎂工 藝的上述不足提出了改進的方法，主要是變火焰加熱為清潔能源的電能加熱，具體熱源有 電阻片加熱、爐料電阻加熱、感應加熱等，再一個改進就是變外部加熱為內部加熱，雖然使 用清潔的二次能源電能和改進熱量傳遞方式，但生產成本較高。

【發(fā)明內容】

[0004] 本實用新型目的是一種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置，在真空條件下，利用聚集太陽 光或激光經過透鏡直接照射反應物的表面并發(fā)生還原反應生成金屬鎂，而且還原過程不產 生污染環(huán)境的有害氣體和物質，最終降低金屬鎂的生產成本，實現(xiàn)鎂冶煉行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
[0005] 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置，其特征在于，包 括反應裝置、金屬鎂收集器、排渣裝置、送料裝置及凈化真空裝置，具體為：
[0006] 所述反應裝置包括密閉外殼，密閉外殼的內部設有載物臺，與載物臺正對的密閉 外殼的頂部設有入射窗，入射窗上安裝透鏡，入射窗的上方設有太陽光聚光系統(tǒng)或激光發(fā) 生系統(tǒng)，密閉外殼上安裝有真空表；載物臺上設有反應器，反應器為上方開口的活塞結構， 其筒壁固定在載物臺上，活塞連接在位于其下方升降裝置的升降支桿上；反應器旁設有一 個通過控制裝置控制其往復運動的刮渣板。
[0007] 所述金屬鎂收集器包括冷卻器，其上部設有鎂蒸氣入口和排氣口，鎂蒸氣入口通 過鎂蒸氣導管與反應裝置相連通，冷卻器內的上部設有氣流擋板并將鎂蒸氣入口和排氣口 隔開，冷卻器的底部設有金屬鎂出口，出口上安裝有可拆式收集器；冷卻器外殼為夾層水冷 結構通過進水口和出水口及閥門控制。
[0008] 所述排渣裝置包括密封箱，密封箱的上下分別設有由閥門控制的入渣口和出渣 口，入渣口經密閉外殼底部與反應裝置相連通。
[0009] 所述送料裝置包括料倉，料倉出口與導料管的一端連接并由閥門控制，導料管另 一端穿過反應裝置的密閉外殼并指向反應器的開口。
[0010] 所述凈化真空裝置包括凈化器和真空泵，凈化器的入口經管道與金屬鎂收集器的 排氣口相連，凈化器的出口經管道與真空泵相連，每段管道上都設有控制閥。
[0011] 進一步的太陽光聚光系統(tǒng)聚集太陽光為一次聚集太陽光、或二次聚集太陽光中的 一種；激光發(fā)生系統(tǒng)發(fā)生的激光為太陽光轉化的激光、CO 2激光、光纖激光中的一種。
[0012] 進一步的金屬鎂收集器氣流擋板與水平面的夾角α為45?90°之間；金屬鎂收 集器的底部為錐形，金屬鎂出口位于錐形的末端。
[0013] 本實用新型有以下特點和有益效果：
[0014] 利用無污染的一次能源聚集的太陽光或激光經過透鏡直接照射到反應物的表面 并提供持續(xù)廉價熱源，提高了熱量利用效率，縮短了冶煉周期，生產了高純金屬鎂，降低了 金屬鎂的生產成本和減少環(huán)境污染，實現(xiàn)鎂冶煉行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0016] 圖中：101-太陽光聚光系統(tǒng)或激光發(fā)生系統(tǒng)；102-透鏡；103-刮渣板；104- 球團；105-反應器；106-升降支桿；107-載物臺；108-真空表；109-密閉外殼；110- 升降裝置；111 一控制裝置；201-進水口；202-可拆式收集器；203-氣流擋板；204-出 水口；207-鎂蒸氣導管；301-渣球；303-密封箱；305-渣車；401-料倉；403-導料管； 501-凈化器；503-真空泵；504-管道。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明，但不夠成對本實用新型的任何 限制。
[0018] 如圖1所示，一種真空半連續(xù)煉鎂還原裝置，包括反應裝置、金屬鎂收集器、排渣 裝置、送料裝置及凈化真空裝置，具體為：
[0019] 所述反應裝置包括密閉外殼109,密閉外殼109的內部設有載物臺107,與載物臺 107正對的密閉外殼109的頂部設有入射窗，入射窗上安裝透鏡102,入射窗的上方設有太 陽光聚光系統(tǒng)或激光發(fā)生系統(tǒng)101。太陽光聚光系統(tǒng)聚集太陽光為一次聚集太陽光、或二次 聚集太陽光中的一種；激光發(fā)生系統(tǒng)發(fā)生的激光為太陽光轉化的激光、CO 2激光、光纖激光 中的一種。密閉外殼109上安裝有真空表108,主要用于測量密閉容器內部的壓力值。載 物臺107上設有反應器105,反應器105為上方開口的活塞結構，其筒壁固定在載物臺107 上，活塞連接在位于其下方升降裝置110的升降支桿106上，活塞及升降支桿106通過升降 裝置110實現(xiàn)自動升降功能；反應器105旁設有一個通過控制裝置111控制其往復運動的 刮渣板103。反應裝置及反應器橫截面為圓形、橢圓、方形或其為他易加工的形狀。
[0020] 所述金屬鎂收集器包括冷卻器，其上部設有鎂蒸氣入口和排氣口，鎂蒸氣入口通 過鎂蒸氣導管