[发明专利]立式燃气真空炉及利用它处理物料的方法

说明书

技术领域

本发明总地涉及冶金技术领域，具体涉及立式燃气真空炉及利用它处理物料的方法。

背景技术

现有的真空炉以电加热为主。电是二次能源，一般燃料的发电效率为30％-35％，电能的热效率一般为80％-85％，因而燃料电能热效率为25％左右(<30％)，能耗较高。立式电热真空炉，通过真空泵等设备使炉内产生真空，在真空下处理物料，坩埚中生成的金属蒸气沿着冷凝管上升，在冷凝管壁及上方的冷凝盘上被收集得到。

高温空气燃烧技术(HTACT)是国际上90年代迅速发展的高效、节能、环保型的先进燃烧技术。与传统燃烧技术相比,高温空气燃烧技术通过蓄热式烟气余热回收,可使空气预热温度达烟气温度的95％,其燃烧热效率可高达80％以上。高温空气燃烧技术通过HATC烧嘴及回收装置节能60％以上，可降低CO排放60％以上,同时高温空气燃烧技术实现贫氧区域燃烧,使NOx排放大大降低,为传统燃烧技术的l/15-1/20。此外高温空气燃烧技术燃烧噪音低,减轻了噪音污染。

高温空气燃烧技术已开发出几种高温空气燃烧器(蓄热式烧嘴加热系统),日本、美国、欧洲均已用于生产,该技术的开发应用已臻成熟,其技术经济效益显著。我国近几年在该技术领域已开发出数种蓄热式烧嘴及燃烧装置系统,并且成功应用于工业生产,技术经济效益巨大,环保性能优越。

因此，在真空炉中采用高温空气燃烧技术可有效降低能耗，提高能源利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立式燃气真空炉及利用这种立式燃气真空炉处理物料的方法。

本发明提供了一种立式燃气真空炉，包括：真空炉体和燃烧系统；

所述真空炉体包括反应室、冷凝室和冷凝管，所述反应室和所述冷凝室之间通过隔热罩隔开；所述反应室内为真空状态，位于所述真空炉体的下部，所述反应室内设中空的物料容器，所述物料容器用于堆放物料；所述冷凝管的一端位于所述冷凝室内，另一端穿过所述隔热罩与所述物料容器的内部相通；

所述燃烧系统包括燃烧室和烧嘴；所述燃烧室位于所述反应室内，沿所述真空炉体的内侧壁周向布置，且围绕所述物料容器周向设置所述烧嘴沿所述真空炉体的外侧壁周向布置，所述烧嘴与所述燃烧室管道连接；所述烧嘴通入可燃气体；

所述燃烧系统用于向所述反应室提供热量。

进一步地，所述燃烧系统采用双蓄热式燃烧系统，所述双蓄热式燃烧系统包括：左蓄热室、右蓄热室和换向阀；

所述左蓄热室和所述右蓄热室均通过管道连接所述烧嘴，所述左蓄热室和所述右蓄热室均通过管道连接所述换向阀，所述可燃气体通过所述换向阀进入所述左蓄热室或所述右蓄热室；所述换向阀控制所述可燃气体的流向，同一时间，所述可燃气体只能流向所述左换向阀或所述右换向阀。

进一步地，所述物料容器为石墨材质。

进一步地，所述燃烧室与所述真空炉体的内侧壁之间设有保温砖，所述保温砖厚度为100mm-120mm。

进一步地，所述可燃气体为焦炉煤气。

进一步地，所述反应室与所述冷凝室的高度之比为(4-6):3；

所述冷凝室包括冷凝盘；所述冷凝盘位于所述冷凝室的上部，与所述真空炉体的侧壁一起形成封闭空间，所述冷凝盘上设有凸台，所述凸台高3mm-5mm，朝向所述冷凝室内，正对所述冷凝管。

进一步地，所述冷凝盘为空心结构，所述冷凝盘的内部通冷却水。

进一步地，所述冷凝管与所述凸台之间的距离为5mm-7mm。

本发明还提供一种利用上述立式燃气真空炉处理物料的方法，包括：

步骤S1、将所述物料放入所述物料容器；

步骤S2、将所述可燃气体通过所述烧嘴通入所述燃烧室，并进行燃烧；

步骤S3、所述可燃气体燃烧产生的热量提高了所述反应室的温度，使所述物料在所述物料容器内发生反应，生成气态金属；

步骤S4、所述气态金属沿所述冷凝管进入所述冷凝室，在所述冷凝室内冷凝结晶；将所述可燃气体燃烧产生的烟气由烟气管道排出。

进一步地，还包括：

步骤S5、控制所述换向阀使所述可燃气体流向所述左蓄热室，再通过所述烧嘴进入所述燃烧室进行燃烧；

步骤S6、燃烧产生的烟气环绕在所述反应室的四周，以提高所述反应室内的温度，之后，经所述右蓄热室回收热量后由所述烟气管道排出；