本技術涉及金屬鎂冶煉的,尤其是涉及一種節(jié)能豎罐煉鎂結晶裝置。
背景技術:
1、煉鎂結晶是在高溫和真空條件下,有氧化鈣存在時,通過硅(或鋁)還原氧化鎂生成鎂蒸氣與反應生成的固體硅酸二鈣(2cao·sio2)相互分離,并經冷凝得到結晶鎂。
2、目前,一般的煉鎂裝置包括還原罐、上蓋、下蓋、中心管和鎂結晶器。還原罐底部為出渣口,上蓋和下蓋分別安裝在還原罐的上、下端口,且分別用于抽真空時密封還原罐;鎂結晶器安裝在還原罐內,且用于冷凝結晶鎂。使用時,將料球從還原罐上端口加入,對還原罐加熱,產生鎂蒸氣,鎂蒸氣經過鎂結晶器冷卻,從而完成煉鎂結晶。
3、然而,由于鎂蒸氣從料球內部擴散出后,主要是通過料球間的孔隙向上流入鎂結晶器,在加熱還原過程中,自然堆裝的料球收縮并往下沉積,增加了鎂蒸氣溢出的阻力,從而降低了結晶效率。
技術實現思路
1、為了提高鎂的結晶效率,本技術提供一種節(jié)能豎罐煉鎂結晶裝置。
2、本技術提供的一種節(jié)能豎罐煉鎂結晶裝置,采用如下的技術方案:
3、一種節(jié)能豎罐煉鎂結晶裝置,包括還原罐、中心管、結晶器、分離組件和調節(jié)組件,所述還原罐豎直設置,且頂端和底端均開設有料口;所述中心管安裝在所述還原罐內,所述中心管上開設有通風孔;所述結晶器安裝在所述還原罐的頂端;所述分離組件設置在所述還原罐內,且用于將已反應完的料球與未反應完的料球進行分離;所述調節(jié)組件設置在所述中心管上,且用于使分離組件產生振動并且增加料球之間的間隙。
4、通過采用上述技術方案,通過加熱還原罐,料球產生鎂蒸氣,鎂蒸氣通過通風孔進入結晶器,調節(jié)組件使分離組件產生振動,由于料球在反應過程中體積不斷減小,已反應完的料球與未反應完的料球體積差增大,通過振動,料球之間的間隙增大,分離組件將已反應完的料球與未反應完的料球進行分離,使得料球之間的間隙不易堵死,從而減小了鎂蒸氣溢出的阻力,進而提高了鎂的結晶效率。
5、可選的,所述分離組件包括螺旋葉片一、螺旋葉片二和彈簧一,所述螺旋葉片一固定連接在所述中心管上;所述螺旋葉片二位于所述螺旋葉片一的上方,所述螺旋葉片二上開設有篩分孔;所述彈簧一固定連接所述螺旋葉片一和所述螺旋葉片二之間,且初始狀態(tài)下處于壓縮狀態(tài)。
6、通過采用上述技術方案,將料球投入還原罐內,料球沿螺旋葉片二滑落,由于自由跌落的料球存在臨界跌落破碎高度,通過設置螺旋葉片二,使得料球的跌落高度小于臨界高度,從而使得料球不易破碎,進而大大降低了裝料過程中料球的破碎率;
7、在反應的過程中,由于料球體積不斷減小,通過設置篩分孔和彈簧一,使得已反應完的料球易于脫離螺旋葉片二,并且掉落至螺旋葉片一上,從而使得已反應完的料球易于沿螺旋葉片一滑落至還原罐下端的料口處,進而易于對已反應完的料球進行收集。
8、可選的,所述調節(jié)組件包括驅動部和調節(jié)部,所述驅動部包括葉輪、轉動桿和直齒條,所述葉輪轉動連接在所述中心管靠近所述結晶器的一端上,且位于所述中心管端部的一側;所述轉動桿的一端轉動連接在所述葉輪的齒面上,且另一端與所述直齒條的一端轉動連接;所述直齒條滑動連接在所述中心管內,且滑動方向為所述中心管的軸線方向;所述調節(jié)部設置在所述中心管上,且用于使所述螺旋葉片二發(fā)生振動。
9、通過采用上述技術方案,鎂蒸氣通過通風孔進入結晶器,鎂蒸氣在高速流動下,葉輪兩側的壓力差增大,鎂蒸氣推動葉輪轉動,葉輪帶動轉動桿轉動,轉動桿帶動直齒條移動,直齒條傳遞動力至調節(jié)部,通過鎂蒸氣提供動力,使得調節(jié)部易于使螺旋葉片二發(fā)生振動,從而使得裝置無需增加新的動力來源,進而降低了節(jié)能成本。
10、可選的,所述調節(jié)部包括連接桿、驅動齒輪和凸輪,所述連接桿轉動穿設在所述中心管上;所述驅動齒輪與所述連接桿同軸固定連接,且位于所述中心管內,所述驅動齒輪與所述直齒條嚙合;所述凸輪同軸固定連接在所述連接桿遠離所述驅動齒輪的一端,且位于所述螺旋葉片一和所述螺旋葉片二之間。
11、通過采用上述技術方案,轉動桿帶動直齒條移動,直齒條驅使驅動齒輪轉動,驅動齒輪帶動連接桿轉動,連接桿帶動凸輪轉動,凸輪的尖端擠壓螺旋葉片二進行移動,彈簧一的伸長量增大,積蓄彈力;
12、當凸輪的尖端轉離螺旋葉片二后,在彈簧一的彈力作用下,彈簧一帶動螺旋葉片二復位,在料球的重力作用下,螺旋葉片二擠壓彈簧一,彈簧一的壓縮量增大,在彈簧一的彈力作用下,螺旋葉片二復位;
13、經過往復振動,螺旋葉片二上的料球發(fā)生振動,料球之間的間隙增大,已反應完的料球從料球之間的間隙漏出,通過篩分孔掉落至螺旋葉片一上,從而易于分離不同狀態(tài)的料球,進而易于提高反應效率;
14、同時,由于料球之間的間隙增大,使得鎂蒸氣的溢出空間增大,從而減小了鎂蒸氣溢出的阻力,從而提高了鎂的結晶效率。
15、可選的,還包括刮除組件,所述刮除組件包括固定桿和清理錐,所述固定桿固定連接在所述直齒條上,所述固定桿上固定連接有固定板,所述固定板上開設有限位槽;所述清理錐滑動連接在所述限位槽內,所述清理錐與所述通風孔相適配;所述清理錐與所述限位槽的槽底之間固定連接有彈簧二,所述彈簧二在初始狀態(tài)下處于拉伸狀態(tài)。
16、通過采用上述技術方案,直齒條帶動固定桿移動,固定桿帶動固定板移動,固定板帶動清理錐移動,清理錐的斜面與通風孔發(fā)生擠壓,清理錐朝限位槽的槽底移動,彈簧二的壓縮量增大,在彈簧二的彈力作用下,清理錐復位,并且與通風孔的內部緊密貼合,清理錐對通風孔上附著的殘料進行清理,從而提高了清理效果,進而提高了清理效率。
17、可選的,所述調節(jié)部設置有多組,多組所述調節(jié)部沿所述中心管的軸線方向排布。
18、通過采用上述技術方案,通過增加調節(jié)部的數量,從而易于避免單一凸輪損壞而引起的設施故障,進而易于確保螺旋葉片二的正常振動。
19、可選的,所述調節(jié)組件設置有多組,多組所述調節(jié)組件繞所述中心管的軸線一周均勻排布。
20、通過采用上述技術方案,通過增加調節(jié)組件的數量,從而易于增加螺旋葉片二的振動頻率,進而易于提高螺旋葉片二的篩分效率。
21、可選的,所述刮除組件設置有多組,多組所述刮除組件與多組所述調節(jié)組件一一對應。
22、通過采用上述技術方案,通過增加刮除組件的數量,使得通風孔不易殘留廢料,從而不易阻礙鎂蒸氣進入結晶器進行冷卻,進而提高了結晶效率。
23、綜上所述,本技術包括以下至少一種有益技術效果:
24、1.通過設置螺旋葉片一、螺旋葉片二和彈簧一,使得料球不易破碎,并且易于將已反應完的料球與未反應完的料球進行分離,從而提高了原料利用率,進而提高了結晶效率;
25、2.通過設置驅動部和調節(jié)部,料球之間的間隙增大,使得鎂蒸氣的溢出空間增大,從而減小了鎂蒸氣溢出的阻力,進而提高了鎂的結晶效率;
26、3.通過設置固定桿和清理錐,從而使得清理錐易于對通風孔上附著的殘料進行清理,進而提高了清理效果。