[发明专利]微波冶炼炉及其微波加热还原与电炉精炼复合冶炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，是一种微波冶炼炉及其微波加热还原与电炉精炼复合冶炼工艺，适用于各类金属矿物质的还原冶炼。

背景技术

传统的冶金加热方式有：火焰加热、电弧加热、电加热等，传统的典型冶金炉有：冲天炉、矿热炉等。传统的冶炼工艺是：物料经烧结预还原、高温物料温度降到室温、室温物料再入炉重新加热熔化进行二次加热得到冶炼产品。传统冶炼工艺的缺点：能耗高、污染大、效率低。

发明内容

本发明所要解决的问题是，对现有技术进行改进和创新，提供一种结构简单，加热均匀、速度快、热效率高，设备占地面积小，物料可连续加入，连续放出，物料的还原与熔炼同时完成，没有二次倒装、二次加热环节的微波冶炼炉；并提供其科学合理，流程短，便于控制，作业效率高的微波加热还原与电炉精炼复合冶炼工艺。

解决其技术问题之一所采用的技术方案是，一种微波冶炼炉，其特征是，它包括：炉体、外壳、在炉体与外壳之间设置绝热保温层，在外壳上设置微波加热发生器，微波加热发生器与微波加热控制器连接。

解决其技术问题之二所采用的技术方案是，一种微波加热还原与电炉精炼复合冶炼工艺，其特征是，与精炼炉配合使用的微波冶炼炉安装于精炼炉的上方，经过干燥的矿物原料与还原剂按一定比例混合，从微波冶炼炉的进料口连续进入炉腔，直接堆积在精炼炉物料的表面上或液面上，微波冶炼炉炉腔内的物料，靠精炼炉中的液体浮力支撑，当微波冶炼炉进料口加入物料的重量超过浮力时，自然将微波冶炼炉下段高温物料压入精炼炉内，物料在通过微波冶炼炉炉腔的过程中，在微波功率的加热下，物料温度迅速升高并开始熔化，进入精炼炉中，在精炼炉内完全熔化及精炼，精炼后的高温金属液体及高温渣液，不断从精炼炉中排出，得到精炼的产品。

本发明的微波冶炼炉与现有技术相比的有益效果体现在：

1）加热速度快：由于微波能够渗入物料内部，而不是依靠物料本身的热传导，因此加热速度快；

2）反应灵敏，便于控制：常规方法加热时，要达到一定温度都需要相当长的时间，停止加热时温度降下来又需要较长的时间。而微波加热时开机即可正常运转，调整微波输出功率，物料的加热情况立即无惰性地随之改变，更便于自动控制；

3）加热均匀：常规加热是物料表面先发热，然后通过热传导把热量传到物料内部，而微波加热是整个物体同时加热，避免了传统加热过程中的“冷中心”现象，因此加热均匀；

4）热效率高，设备占地面积小：由于微波是直接对物料加热，除少量微波传输损失外，几乎没有其他的额外损耗，因此热效率高，节约能源，设备占地面积小；

5）物料的还原与熔炼同时完成：没有二次倒装、二次加热环节，具有高效节能、清洁无污染等特点；

6）物料可连续加入，连续放出，作业效率高、质量好。

本发明的微波加热还原与电炉精炼复合冶炼工艺具有科学合理，流程短，便于控制，作业效率高等优点。

附图说明

图1为；微波冶炼炉结构剖视示意图；

图2为图1的俯视示意图。

图中：1微波加热控制器，2微波加热发生器，3炉腔，4炉体，5绝热保温层，6外壳。

具体实施方式

下面利用附图和实施例对本发明作进一步说明。

参照图1和图2，本发明的微波冶炼炉，包括：炉体4、外壳6、在炉体4与外壳6之间设置绝热保温层5，在外壳6上设置微波加热发生器2，微波加热发生器2与微波加热控制器1连接。炉体4采用陶瓷制作。微波加热发生器2与微波加热控制器1是市售的配套产品。

参照图1和图2，本发明的微波加热还原与电炉精炼复合冶炼工艺，与现有技术精炼炉配合使用的，本发明的微波冶炼炉安装于精炼炉的上方，经过干燥的矿物原料与还原剂按一定比例混合，从微波冶炼炉的进料口连续进入炉腔3，直接堆积在精炼炉物料的表面上或液面上，微波冶炼炉炉腔3内的物料，靠精炼炉中的液体浮力支撑，当微波冶炼炉进料口加入物料的重量超过浮力时，自然将微波冶炼炉下段高温物料压入精炼炉内，物料在通过微波冶炼炉炉腔的过程中，在微波功率的加热下，物料熔化并进入精炼炉中，在精炼炉内完全熔化及精炼，精炼后的高温金属液体及高温渣液，不断从精炼炉中排出，得到精炼的产品。