[实用新型]单排双面蓄热式横罐炼镁还原炉

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金领域，尤其涉及一种单排双面蓄热式横罐炼镁还原炉。

背景技术

在横罐外热法炼镁工艺中，煅烧白云石原料、硅铁还原剂和萤石添加剂按一定的工艺配比配料，混合料粉磨后压制成球团，球团加入耐热钢还原罐中，在高温、真空条件下发生化学反应，还原出的金属镁蒸汽被冷凝收集，得到结晶粗镁。真空热还原反应为强吸热化学反应，为还原罐提供热能的设备为还原炉，其热能消耗约占全部冶炼热能消耗的60～70%，在金属镁生产成本中占有重要比例，因此，降低还原炉能耗是横罐外热法炼镁工艺的共性课题。

目前，使用相对成熟，推广应用更为广泛的还原炉主要有2种形式，即：单面双排还原炉和双面单排还原炉。当采用低热值发生炉煤气为燃料时，单面双排还原炉一般采用空、煤气双蓄热方式回收烟气余热；现有的双面单排还原炉受其结构限制，一般只采用空气单蓄热方式回收烟气余热，虽然从理论上而言，双蓄热方式能更充分地回收烟气余热，但经过长期的生产使用检验，双面单排还原炉逐渐被人们认识到是一种更为适用的炉型，除投资明显更低外，双面单排还原炉更多的优点还体现在工艺操作容易、热工控制稳定、炉温均匀、还原炉维修率低。但现有的双面单排还原炉并不是尽善尽美，尤其是燃料燃烧主要布置在还原罐上方，这一点是不利于炉气向还原罐传热的，燃料消耗较大。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而发明的一种单排双面蓄热式横罐炼镁还原炉。

本实用新型是这样实现的：一种单排双面蓄热式横罐炼镁还原炉,包括炉体，炉体内为炉膛，其特征在于:炉体中部同一水平面上横向设置有相互平行的加热罐，加热罐下部的炉膛为多条相互平行的双层通道，相邻双层通道之间设置有端墙，双层通道下层为煤气通道，其两端的端墙上设有煤气喷管，双层管道的上层为空气通道，其两端的端墙上设有空气蓄热室，煤气喷管和空气储热室之间设置有隔层；加热罐上部的端墙上交错布置有煤气喷管和空气蓄热室。

所述的位于加热罐上部的煤气喷管的数量为3—5个，加热罐下部的煤气喷管的数量为3—5个。

所述的还原炉采用空气单预热蓄热式余热回收方式或空气、燃气双预热蓄热式余热回收方式中的一种回收烟气余热。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1）现有还原炉空气蓄热室和煤气喷管主要布置在还原罐上方，炉端墙上部空气蓄热室横截面积约占全部空气蓄热室的74%。本装置端墙上部空气蓄热室横截面积约占全部空气蓄热室的49%，上、下部的空气蓄热室横截面积以及煤气喷管数量基本相等。一方面，高温气体因密度更小，会自然向上对流，因此新型炉将会更有利于高温炉气向还原罐传热，尤其是对还原罐的下面加热，这将有利于提高还原罐产量，降低燃料消耗；另一方面，炉气与还原罐热交换条件改善后，还原罐吸收的热量更多地直接来自炉气，来自炉墙辐射的热量相对减少，这有利于降低炉墙工作温度，延长还原炉寿命，减少炉墙散热损失。

2）现有还原炉炉膛下部空、煤气的混合燃烧是依靠隔墙上的通孔自然对流扩散完成，设计上对燃烧有目的地布置难度很大；新型炉炉膛下部空、煤气的混合燃烧是依靠煤气在压力作用下强制通过隔层上的缝隙（或通孔）进入空气流燃烧，通过调整隔层上的缝隙（或通孔）可以有效地调节还原炉纵向温度的均匀性。

3）本装置炉膛下层多个通道完全相同，每个通道都是由下层煤气通道和上层空气通道组成，现有还原炉炉膛下层只有一层通道，分为煤气和空气通道，比较而言，新型炉在炉膛横向温场将更加均匀，更加有利于工艺。

4）本装置下部煤气从煤气喷管喷出后进入到空气储热室内，在空气流中燃烧后，并不是直接喷向还原罐，而是先碰触到下层空气通道上部的耐火砖，被“打散、均化”后，再流向还原罐，从而避免可能出现的火焰直接烧罐，影响还原罐寿命的问题。

5）从热平衡角度而言，本装置中煤气通道位于炉体底部，煤气可吸收被传向炉底的热量，具有双重有益效果：其一，煤气被预热，有利于节省燃料；其二，可以降低炉底温度，保护炉底，从而较大幅度地降低炉底耐火材料的厚度和等级，有利于节省建设投资。

综上所述，本装置将主要的燃料燃烧布置在还原罐下部的双层燃烧通道内，更加有利于炉气与还原罐热交换，进而节省燃料消耗，提高金属镁产量。

附图说明

图1为享有单排双面还原炉断面示意图。

图2为本实用新型中单排双面蓄热式横罐炼镁还原炉断面示意图。

图中：1.炉体、2.加热罐、3.双层通道、4.煤气喷管、5.空气储热室、6.隔层。