[实用新型]一种密闭式还原炉

说明书

技术领域

一种密闭式还原炉涉及一种金属冶炼用炉子，具体地说涉及一种高钛渣冶炼中用的固相还原炉。

背景技术

在现有的金属冶炼中，特别是高钛渣冶炼中将煤粉与钛精矿粉按比例混和造球烘干后装入冶炼炉升温，在高温熔融状态下对其中的钙、铁、镁、锌、铝等金属氧化物进行还原反应，目前国内大多采用电炉冶炼工艺，此工艺是通过三根石墨电极，对炉池中的钛精矿粉进行高温熔炼反应，石墨电解在钛精矿中产生短路行成高温熔炼钛精矿，加入混合钛精矿碳粉在高温熔炼下产生还原反应3C+2Fe₂O₃ = 4Fe+3CO₂ ,C+ MgO＝高温 = Mg + CO , C+CaO = Ca+CO；现有技术中的各种炉子在还原过程中有以下缺点：

一、炉腔未密闭，还原后的Mg、Ca等金属与空气中的氧反应又生成MgO、CaO等氧化物,故此反应在不密闭环境下导致材料和能源的浪费，产品的品质也下降。

二、当钛精矿里的Fe₂O₃、MgO、CaO等氧化物质与碳反应后生成大量的CO₂气体从炉底往上排气形成喷渣，炉壁挂渣，导致翻渣结壳、经常塌料，不得不捣炉，生产环境也十分恶劣。

三、设备中感性负载较多，自然功率因数较低，电流波动大。

四、在冶炼前要进行压球、干燥等冶炼前的准备。

五、石墨电解消耗为吨高钛渣27kg左右。总之现有工艺存在着炉况不稳、翻渣结壳、经常塌料、电流波动大、劳动条件差、飞扬损失严重、电耗高、收率低、污染严重、热辐射高、操作环境恶劣。

发明内容

本实用新型为了克服现有炉子在金属冶炼中特别是高钛渣冶炼中所导致的上述缺点，采用密闭的炉腔中加入矿石粉末，电阻带加热升温，通入还原性气体，使固相状态的矿石粉末中的金属氧化物在密闭的环境下进行还原反应。

技术方案：一种密闭式还原炉包括炉壁和炉腔，炉壁上有进料口、排气管、出料口与炉腔联通，进料口上有进料口阀门，排气管上有排气管阀门，出料口上有出料口阀门，炉腔中分布有电阻发热带和还原气体输送管，还原气体输送管穿过炉壁与炉壁外的还原气体输送管相连接，炉壁外的还原气体输送管上有还原气体输气管阀门，电阻发热带穿过紧密地嵌在炉壁中的高温陶瓷绝缘管与外接电源相连，电阻发热带表层有耐高温绝缘涂层。

位于炉腔内的还原气体输送管面对炉底方向的管壁上均匀分布有还原气体通气口。

炉壁内层采用310S不锈钢板。

蒸汽输送管采用310S不锈钢管。

电阻发热带在炉腔中与炉底平行/或垂直均匀分布。

炉壁中间保温隔热层采用耐高温陶瓷纤维板。

有益效果：用本实用新型所述炉子对矿石粉末中的金属氧化物进行还原时因为在固态下还原，还原温度低，无喷渣，也就不翻渣结壳、塌料，不需捣炉，生产环境有很大改善。

在冶炼前不需进行压球、干燥等冶炼前的准备，也无石墨电极损耗。

还原过程中炉腔与空气隔绝，还原后的Mg、Ca等金属不再生成MgO、CaO等氧化物。

采用电阻带升温，电阻发热带（104，204）表层有高温绝缘涂层，电流负载不受炉腔内的矿渣及其还原情况的影响，所以电流负载稳定，电损低。

电阻发热带在炉腔中与炉底平行/或垂直均匀分布，电阻发热带与矿粉紧密接触加热，升温快，受热均匀，炉腔内的温度容易控制。

附图说明：图1是还原炉纵截面正投影示意图，其中101-炉壁外层,102-炉壁中间保温隔热层,103-炉壁内层,104-电阻发热带,105-高温陶瓷绝缘管,106-还原气体输气管,107-出料口,108-出料口阀门,109-排气管, 110-排气管阀门，111-进料口,112-进料口阀门。

图2是还原炉横截面正投影示意图，其中201-炉壁外层,202-炉壁中间保温隔热层,203-炉壁06-还原气体输气管，213-内层,204-电阻发热带,205-高温陶瓷绝缘管,2还原气体输气管阀门。

具体实施方式