提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法及还原釜的制作方法
专利名称：提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法及还原釜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种还原釜的导热方法，特别是涉及一种提升金属真空冶炼还原釜内物料加 热速度的方法及所用的还原釜。
技术背景在金属真空冶炼生产中，经过配料压制工序生产出还原物料送入还原罐中进行还原反应 ， 一般要求还原反应温度高于110(TC，压强小于10Pa 13Pa。通过燃料加热还原炉内的还原 罐或加热还原釜的辐射管使还原物料达到所要求的温度值实现还原反应。现有还原罐是管状 中空结构，放置在还原炉中来加热还原物料，热量从还原罐的外部向物料传递，热传导率低 ，温升缓慢，要达到反应温度所需要的时间非常长，现有的还原罐从加料到还原反应基本完 成所需要时间一般在8 12小时之间，生产能力有限，使用还原釜通过辐射管加热还原物料 ，由于装料量大幅增加，传热时间也较长。发明内容本发明的目的在于，提供一种提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法及所用的 还原釜。该方法及所提供的还原釜可以提高还原釜中的导热性能，使还原反应时间大大縮短 ，提高生产能力。本发明的技术方案提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法，其特征在于在 金属真空冶炼所用的还原釜壁上或贯穿还原釜内的辐射管(2)上设置导热体(1)，以增加 还原釜内辐射管与还原物料的接触面积，并降低辐射管与还原物料的导热距离，提高还原物 料的加热速度。上述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法中，所述的辐射管2可平行还原 釜前后两侧壁设置，也可水平设置。前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法中，所述导热体(1)的形状、 数量及导热体的设置方式是任意的，导热体的形状可以是矩形的，也可以是圆形或椭圆的， 或是有利于提高传导效果和便于制造的任意形状；以不影响还原物料和还原渣在还原釜中的 流动为宜；导热体的设置方式可以在辐射管上呈"米"字形设置，也可以"十"字形设置， 其排列方式可以按行列排列，也可以交错排列。前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法中，所述导热体之间沿辐射管轴
向的间隔为5-15厘米；导热体的长为3-7厘米，宽为1-3厘米，高为4-7厘米；辐射管的内径 为5-25厘米。前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法中，所述辐射管2和导热体1可用 耐高温金属材料或导热性能高的非金属材料制作。前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法中，所述辐射管和导热体用碳化 硅制作。按照前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法所用的还原釜，还原釜(3 )为矩形或圆筒形斜底箱体结构，底部呈30-60度倾斜设置，顶部为平顶或斜顶结构，还原 釜底部最低点的侧面釜体上设有排渣口 (5)，还原釜顶部最高点设有装料口 (4)，还原釜 顶部最高点侧面的釜体上设有金属蒸汽真空抽气口 (6)。上述的还原釜中，所述还原釜的底部和顶部呈35-50度倾斜设置，或底部倾斜设置，顶 部水平设置。底部为锥面或圆弧面的过渡面。与现有技术相比，由于本发明采用还原釜体结构，并在与还原釜连接的辐射管上设置许 多导热体，增加金属真空冶炼还原釜内部的辐射管与还原物料接触的导热面积，縮短与还原 物料的导热距离，提高对还原物料的加热速度。热量利用率高，节能效果好，减少了还原反 应时间，提高了生产能力。
附图l是本发明的结构示意图；附图2是本发明中的辐射管及辐射管上导热体的布置示意图； 附图3是还原釜是矩形结构时辐射管在还原釜中的布置图； 附图4是还原釜是圆形结构时辐射管在还原釜中的布置图； 附图5是还原釜在还原炉中的结构示意图；附图中的标记为1-导热体，2-辐射管，3-还原釜，4-装料口， 5-排渣口， 6-金属蒸汽 真空抽气口， 7-燃烧室。
具体实施方式
实施例。提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法，如图1所示，将金属真空冶 炼所用的还原釜放置在还原炉8中，还原釜中设有按阵列排列并贯穿还原釜内的一组辐射管 ，辐射管的两端连通还原炉中的燃烧室9。所述的辐射管2可垂直设置，也可水平设置。如图 2所示，在辐射管或釜壁上设置导热体，以增加还原釜内辐射管与还原物料的接触面积，并 降低辐射管与还原物料的导热距离，提高还原物料的加热速度。所述导热体l的形状、数量 及导热体的设置方式是任意的，如图2所示，导热体的形状可以是矩形的，也可以是圆形或 椭圆的，或是有利于提高传导效果和便于制造的任意形状；导热体的数量可尽可能多设置， 以不影响还原物料在还原釜中的流动和渣的顺利排出为宜；导热体的设置方式可以在辐射管 上呈"米"字形设置，也可以"十"字形设置，其排列方式可以按行列排列，也可以交错排 列。所述导热体之间沿辐射管轴向的的间隔为5-15厘米；导热体的长为3-7厘米，宽为l-3厘 米，高为4-7厘米；辐射管的内径为5-25厘米。所述辐射管2和导热体1可用耐高温金属材料 或导热性能高的非金属材料制作。所述辐射管和导热体用碳化硅制作。按照前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法所用的还原釜，如图3、图4 、图5所示，还原釜3为矩形或圆形斜底箱体结构，并呈30-60度倾斜设置，还原釜的底部和 顶部为锥面或圆弧面的过渡面，还原釜底部最低点的侧面釜体上设有排渣口5，还原釜底部 最高点与排渣口相对处的釜体上设有辅助排渣口7，还原釜顶部最高点设有装料口4，还原釜 顶部最高点侧面的釜体上设有金属蒸汽真空抽气口6。所述还原釜的底部和顶部最好呈35-50 度倾斜设置，或底部倾斜设置，顶部水平设置。提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法，是通过在金属真空冶炼还原釜体上连 接的辐射管设置一定形状和分布导热体，增加金属真空冶炼还原釜内部的辐射管与还原物料 接触的导热面积，縮短与还原物料的导热距离，提高对还原物料的加热速度。如图l中的矩形还原釜，采用耐高温金属制作还原釜，进料口与还原釜的上部连接，出 渣口与还原釜下部连接，辐射管采用耐高温金制作，辐射管上分布有金属导热体，每根辐射 管沿轴向在高度相差10厘米的位置连接有以米字或十字或其他形状分布的导热体，上下相邻 的导热体之间是交叉分布的，使得每个小导热体的相对地错开，使得导热体均匀分布在还原 釜的内部，保证最佳的导热效果。辐射管穿过反应釜，与还原釜的顶部、底部连接并与燃烧 室相通，燃料燃烧产生的高温热气通过辐射管加热物料，根据还原釜底部和顶部形状的不同 辐射管的水平方向的分布采用不同的形状，达到辐射管和导热体在还原釜内的空间分布均匀 ，如矩形阵列分布，同心圆分布，椭圆形分布。辐射管和导热体也可以根据导热体在辐射管 上的辐射管的分布情况采用碳化硅(SiC)整体制作。考虑到在还原釜中设置在辐射管上导 热体会对物料的下落和排渣的影响，导热体的尺寸在长为3 7厘米，宽1 3厘米，高4 7厘 米之间，棱角处采用圆弧平滑过渡，避免加料时物料与碰撞产生碎料和阻碍排渣。辐射管的 内直径根据实际的物料直径，导热体的形状和分布情况，在5 25厘米之间。本发明方法可用于内热式的以辐射管方式加热的其他形式的还原釜来提高加热速度，如 :圆筒形反应釜，椭圆形，圆锥形反应釜及底部为平底，斜底，锥形底，圆弧形底及其他形
式的反应釜，根据具体的反应釜的形状、装料量、物料的大小来分布辐射管，选取导热体的 形状、尺寸和分布。
权利要求
1. 提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法，其特征在于在金属真空冶炼所用的还原釜壁上或贯穿还原釜内的辐射管(2)上设置导热体(1)，以增加还原釜内辐射管与还原物料的接触面积，并降低辐射管与还原物料的导热距离，提高还原物料的加热速度。
2根据权利要求l所述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的 方法，其特征在于所述的辐射管(2)可平行还原釜前后两侧壁设置，也可水平设置。
3根据权利要求2所述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的 方法，其特征在于所述导热体(1)的形状、数量及导热体的设置方式是任意的，导热体 的形状可以是矩形的，也可以是圆形或椭圆的，或是有利于提高传导效果和便于制造的任意 形状；以不影响还原物料和还原渣在还原釜中的流动为宜；导热体的设置方式可以在辐射管 上呈"米"字形设置，也可以"十"字形设置，其排列方式可以按行列排列，也可以交错排 列。
4根据权利要求3所述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的 方法，其特征在于所述导热体之间沿辐射管轴向的间隔为5-15厘米；导热体的长为3-7厘 米，宽为l-3厘米，高为4-7厘米；辐射管的内径为5-25厘米。
5根据权利要求4所述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的 方法，其特征在于所述辐射管和导热体可用耐高温金属材料或导热性能高的非金属材料制 作。
6根据权利要求5所述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的 方法，其特征在于所述辐射管和导热体用碳化硅制作。
7按照权利要求1至6中任一权利要求所述的提升金属真空冶炼还原 釜内物料加热速度的方法所用的还原釜，其特征在于还原釜(3)为矩形或圆筒形斜底箱 体结构，底部呈30-60度倾斜设置，顶部为平顶或斜顶结构，还原釜底部最低点的侧面釜体 上设有排渣口 (5)，还原釜顶部最高点设有装料口 (4)，还原釜顶部最高点侧面的釜体上
8. 根据权利要求7所述的还原釜，其特征在于所述还原釜的底部和 顶部呈35-50度倾斜设置，底部为锥面或圆弧面的过渡面。
全文摘要
本发明公开了一种提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法。该方法是，在金属真空冶炼所用的还原釜壁上或贯穿还原釜内的辐射管(2)上设置导热体(1)，以增加还原釜内辐射管与还原物料的接触面积，并降低辐射管与还原物料的导热距离，提高还原物料的加热速度。本发明采用还原釜体结构，并在釜壁和与还原釜连接的辐射管上设置许多导热体，增加金属真空冶炼还原釜内部的辐射管与还原物料接触的导热面积，缩短与还原物料的导热距离，提高对还原物料的加热速度。热量利用率高，节能效果好，减少了还原反应时间，提高了生产能力。
文档编号C22B5/00GK101210285SQ200610201509
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月31日 优先权日2006年12月31日
发明者张继强, 黄贵明 申请人:贵州世纪天元矿业有限公司
技术领域：
本发明涉及一种还原釜的导热方法，特别是涉及一种提升金属真空冶炼还原釜内物料加 热速度的方法及所用的还原釜。
技术背景在金属真空冶炼生产中，经过配料压制工序生产出还原物料送入还原罐中进行还原反应 ， 一般要求还原反应温度高于110(TC，压强小于10Pa 13Pa。通过燃料加热还原炉内的还原 罐或加热还原釜的辐射管使还原物料达到所要求的温度值实现还原反应。现有还原罐是管状 中空结构，放置在还原炉中来加热还原物料，热量从还原罐的外部向物料传递，热传导率低 ，温升缓慢，要达到反应温度所需要的时间非常长，现有的还原罐从加料到还原反应基本完 成所需要时间一般在8 12小时之间，生产能力有限，使用还原釜通过辐射管加热还原物料 ，由于装料量大幅增加，传热时间也较长。发明内容本发明的目的在于，提供一种提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法及所用的 还原釜。该方法及所提供的还原釜可以提高还原釜中的导热性能，使还原反应时间大大縮短 ，提高生产能力。本发明的技术方案提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法，其特征在于在 金属真空冶炼所用的还原釜壁上或贯穿还原釜内的辐射管(2)上设置导热体(1)，以增加 还原釜内辐射管与还原物料的接触面积，并降低辐射管与还原物料的导热距离，提高还原物 料的加热速度。上述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法中，所述的辐射管2可平行还原 釜前后两侧壁设置，也可水平设置。前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法中，所述导热体(1)的形状、 数量及导热体的设置方式是任意的，导热体的形状可以是矩形的，也可以是圆形或椭圆的， 或是有利于提高传导效果和便于制造的任意形状；以不影响还原物料和还原渣在还原釜中的 流动为宜；导热体的设置方式可以在辐射管上呈"米"字形设置，也可以"十"字形设置， 其排列方式可以按行列排列，也可以交错排列。前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法中，所述导热体之间沿辐射管轴
向的间隔为5-15厘米；导热体的长为3-7厘米，宽为1-3厘米，高为4-7厘米；辐射管的内径 为5-25厘米。前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法中，所述辐射管2和导热体1可用 耐高温金属材料或导热性能高的非金属材料制作。前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法中，所述辐射管和导热体用碳化 硅制作。按照前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法所用的还原釜，还原釜(3 )为矩形或圆筒形斜底箱体结构，底部呈30-60度倾斜设置，顶部为平顶或斜顶结构，还原 釜底部最低点的侧面釜体上设有排渣口 (5)，还原釜顶部最高点设有装料口 (4)，还原釜 顶部最高点侧面的釜体上设有金属蒸汽真空抽气口 (6)。上述的还原釜中，所述还原釜的底部和顶部呈35-50度倾斜设置，或底部倾斜设置，顶 部水平设置。底部为锥面或圆弧面的过渡面。与现有技术相比，由于本发明采用还原釜体结构，并在与还原釜连接的辐射管上设置许 多导热体，增加金属真空冶炼还原釜内部的辐射管与还原物料接触的导热面积，縮短与还原 物料的导热距离，提高对还原物料的加热速度。热量利用率高，节能效果好，减少了还原反 应时间，提高了生产能力。
附图l是本发明的结构示意图；附图2是本发明中的辐射管及辐射管上导热体的布置示意图； 附图3是还原釜是矩形结构时辐射管在还原釜中的布置图； 附图4是还原釜是圆形结构时辐射管在还原釜中的布置图； 附图5是还原釜在还原炉中的结构示意图；附图中的标记为1-导热体，2-辐射管，3-还原釜，4-装料口， 5-排渣口， 6-金属蒸汽 真空抽气口， 7-燃烧室。
具体实施方式
实施例。提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法，如图1所示，将金属真空冶 炼所用的还原釜放置在还原炉8中，还原釜中设有按阵列排列并贯穿还原釜内的一组辐射管 ，辐射管的两端连通还原炉中的燃烧室9。所述的辐射管2可垂直设置，也可水平设置。如图 2所示，在辐射管或釜壁上设置导热体，以增加还原釜内辐射管与还原物料的接触面积，并 降低辐射管与还原物料的导热距离，提高还原物料的加热速度。所述导热体l的形状、数量 及导热体的设置方式是任意的，如图2所示，导热体的形状可以是矩形的，也可以是圆形或 椭圆的，或是有利于提高传导效果和便于制造的任意形状；导热体的数量可尽可能多设置， 以不影响还原物料在还原釜中的流动和渣的顺利排出为宜；导热体的设置方式可以在辐射管 上呈"米"字形设置，也可以"十"字形设置，其排列方式可以按行列排列，也可以交错排 列。所述导热体之间沿辐射管轴向的的间隔为5-15厘米；导热体的长为3-7厘米，宽为l-3厘 米，高为4-7厘米；辐射管的内径为5-25厘米。所述辐射管2和导热体1可用耐高温金属材料 或导热性能高的非金属材料制作。所述辐射管和导热体用碳化硅制作。按照前述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法所用的还原釜，如图3、图4 、图5所示，还原釜3为矩形或圆形斜底箱体结构，并呈30-60度倾斜设置，还原釜的底部和 顶部为锥面或圆弧面的过渡面，还原釜底部最低点的侧面釜体上设有排渣口5，还原釜底部 最高点与排渣口相对处的釜体上设有辅助排渣口7，还原釜顶部最高点设有装料口4，还原釜 顶部最高点侧面的釜体上设有金属蒸汽真空抽气口6。所述还原釜的底部和顶部最好呈35-50 度倾斜设置，或底部倾斜设置，顶部水平设置。提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法，是通过在金属真空冶炼还原釜体上连 接的辐射管设置一定形状和分布导热体，增加金属真空冶炼还原釜内部的辐射管与还原物料 接触的导热面积，縮短与还原物料的导热距离，提高对还原物料的加热速度。如图l中的矩形还原釜，采用耐高温金属制作还原釜，进料口与还原釜的上部连接，出 渣口与还原釜下部连接，辐射管采用耐高温金制作，辐射管上分布有金属导热体，每根辐射 管沿轴向在高度相差10厘米的位置连接有以米字或十字或其他形状分布的导热体，上下相邻 的导热体之间是交叉分布的，使得每个小导热体的相对地错开，使得导热体均匀分布在还原 釜的内部，保证最佳的导热效果。辐射管穿过反应釜，与还原釜的顶部、底部连接并与燃烧 室相通，燃料燃烧产生的高温热气通过辐射管加热物料，根据还原釜底部和顶部形状的不同 辐射管的水平方向的分布采用不同的形状，达到辐射管和导热体在还原釜内的空间分布均匀 ，如矩形阵列分布，同心圆分布，椭圆形分布。辐射管和导热体也可以根据导热体在辐射管 上的辐射管的分布情况采用碳化硅(SiC)整体制作。考虑到在还原釜中设置在辐射管上导 热体会对物料的下落和排渣的影响，导热体的尺寸在长为3 7厘米，宽1 3厘米，高4 7厘 米之间，棱角处采用圆弧平滑过渡，避免加料时物料与碰撞产生碎料和阻碍排渣。辐射管的 内直径根据实际的物料直径，导热体的形状和分布情况，在5 25厘米之间。本发明方法可用于内热式的以辐射管方式加热的其他形式的还原釜来提高加热速度，如 :圆筒形反应釜，椭圆形，圆锥形反应釜及底部为平底，斜底，锥形底，圆弧形底及其他形
式的反应釜，根据具体的反应釜的形状、装料量、物料的大小来分布辐射管，选取导热体的 形状、尺寸和分布。
权利要求
1. 提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法，其特征在于在金属真空冶炼所用的还原釜壁上或贯穿还原釜内的辐射管(2)上设置导热体(1)，以增加还原釜内辐射管与还原物料的接触面积，并降低辐射管与还原物料的导热距离，提高还原物料的加热速度。
2根据权利要求l所述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的 方法，其特征在于所述的辐射管(2)可平行还原釜前后两侧壁设置，也可水平设置。
3根据权利要求2所述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的 方法，其特征在于所述导热体(1)的形状、数量及导热体的设置方式是任意的，导热体 的形状可以是矩形的，也可以是圆形或椭圆的，或是有利于提高传导效果和便于制造的任意 形状；以不影响还原物料和还原渣在还原釜中的流动为宜；导热体的设置方式可以在辐射管 上呈"米"字形设置，也可以"十"字形设置，其排列方式可以按行列排列，也可以交错排 列。
4根据权利要求3所述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的 方法，其特征在于所述导热体之间沿辐射管轴向的间隔为5-15厘米；导热体的长为3-7厘 米，宽为l-3厘米，高为4-7厘米；辐射管的内径为5-25厘米。
5根据权利要求4所述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的 方法，其特征在于所述辐射管和导热体可用耐高温金属材料或导热性能高的非金属材料制 作。
6根据权利要求5所述的提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的 方法，其特征在于所述辐射管和导热体用碳化硅制作。
7按照权利要求1至6中任一权利要求所述的提升金属真空冶炼还原 釜内物料加热速度的方法所用的还原釜，其特征在于还原釜(3)为矩形或圆筒形斜底箱 体结构，底部呈30-60度倾斜设置，顶部为平顶或斜顶结构，还原釜底部最低点的侧面釜体 上设有排渣口 (5)，还原釜顶部最高点设有装料口 (4)，还原釜顶部最高点侧面的釜体上
8. 根据权利要求7所述的还原釜，其特征在于所述还原釜的底部和 顶部呈35-50度倾斜设置，底部为锥面或圆弧面的过渡面。
全文摘要
本发明公开了一种提升金属真空冶炼还原釜内物料加热速度的方法。该方法是，在金属真空冶炼所用的还原釜壁上或贯穿还原釜内的辐射管(2)上设置导热体(1)，以增加还原釜内辐射管与还原物料的接触面积，并降低辐射管与还原物料的导热距离，提高还原物料的加热速度。本发明采用还原釜体结构，并在釜壁和与还原釜连接的辐射管上设置许多导热体，增加金属真空冶炼还原釜内部的辐射管与还原物料接触的导热面积，缩短与还原物料的导热距离，提高对还原物料的加热速度。热量利用率高，节能效果好，减少了还原反应时间，提高了生产能力。
文档编号C22B5/00GK101210285SQ200610201509
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月31日 优先权日2006年12月31日
发明者张继强, 黄贵明 申请人:贵州世纪天元矿业有限公司
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