液态真空搅拌式冶炼金属的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112095007A(43)申请公布日2020.12.18(21)申请号202010829659.3(22)申请日2020.08.18(71)申请人北京中冶设备研究设计总院有限公司地址100029北京市朝阳区安外胜古中路9821信箱北京中冶设备院(72)发明人李凤善黄忠源柏赟梁文玉刘猛徐子涵(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人张娓娓袁文婷(51)Int.Cl.C22B5/16(2006.01)C22B5/04(2006.01)C22B26/22(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称液态真空搅拌式冶炼金属的装置及方法(57)摘要本发明提供一种液态相对真空搅拌式冶炼金属的装置和方法，其中的装置包括：通过真空给料密封罐和伸缩加料管将炉料输送至真空还原系统；真空还原系统，用于对炉料进行真空还原处理；在搅拌机构旋转器下设置有搅拌头，搅拌头在搅拌机机构真空室内插入到真空罐内的液态还原剂中，伸缩加料管用于向液态还原剂表面加入被还原粉，搅拌头将被还原粉搅拌在液态还原剂中，并且使得被还原粉与液态还原剂发生还原反应生成金属蒸汽；出渣系统用于处理真空还原系统处理后的炉渣；收集净化系统用于收集净化在真空还原系统生成的目标金属蒸汽以及非目标金属。利用本发明，能够解决现有的液态硅热喷吹法喷溅严重等问题。CN112095007ACN112095007A权利要求书1/2页1.一种液态相对真空搅拌式冶炼金属的装置，包括真空给料系统、真空还原系统、真空出渣系统以及收集净化系统，其特征在于，所述真空给料系统包括真空给料密封罐和伸缩加料管，通过所述真空给料密封罐和伸缩加料管将炉料输送至所述真空还原系统的熔池表面；所述真空还原系统，用于对所述炉料进行真空还原处理；其中，所述真空还原系统包括：真空罐、设置在所述真空罐内的铁水包、与所述真空罐相连通的搅拌机机构真空室、设置在所述搅拌机机构真空室内的搅拌机构旋转器，其中，在所述搅拌机构旋转器上设置有搅拌头，所述搅拌头在所述搅拌机机构真空室内插入到所述铁水包内的液态还原剂中，所述伸缩加料管用于向所述液态还原剂表面加入被还原粉，所述搅拌头将所述被还原粉搅拌在所述液态还原剂中，并且使得所述被还原粉与所述液态还原剂发生还原反应生成金属蒸汽；所述真空出渣系统，用于处理所述真空还原系统处理后产生的炉渣；所述收集净化系统，用于收集净化在所述真空还原系统生成的金属蒸汽以及非目标金属蒸汽。2.如权利要求1所述的液态相对真空搅拌式冶炼金属的装置，其特征在于，所述真空还原系统还包括：设置在所述搅拌机机构真空室内的第一升降机构，其中，所述第一升降机构与所述搅拌机构旋转器相连接，所述搅拌机构旋转器在所述第一升降机构的作用下带动所述搅拌头插入至所述真空罐内的液态还原剂中搅拌。3.如权利要求1所述的液态相对真空搅拌式冶炼金属的装置，其特征在于，所述搅拌机构旋转器采用惰性气体空冷的电动机械旋转机构或者抗燃液压液驱动的液压旋转机构；所述搅拌头为十字型或者三角形或者Y字型，并且所述搅拌头采用石墨质或氮化硼包裹氧化镁。4.如权利要求1所述的液态相对真空搅拌式冶炼金属的装置，其特征在于，所述铁水包通过支架固定在所述真空罐上；在所述铁水包上部设置有防溅盖，在所述真空罐上设置有真空罐盖，并且，所述真空罐盖设置在所述防溅盖的上方。5.如权利要求1所述的液态相对真空搅拌式冶炼金属的装置，其特征在于，在所述真空罐盖、所述防溅盖上分别设置有开口，所述可伸缩加料管、所述搅拌头通过所述开口插入到所述真空罐中。6.如权利要求1所述的液态相对真空搅拌式冶炼金属的装置，其特征在于，在所述真空罐的底部设置有事故漏液槽，其中，所述事故漏液槽，用于接收所述铁水包泄漏的液态还原剂。7.如权利要求4所述的液态相对真空搅拌式冶炼金属的装置，其特征在于，所述真空罐与所述真空罐盖之间采用内外双密封；在所述内外双密封之间设有环形通气道，在所述环形通气道内设置有氧含量动态分析仪；其中，所述氧含量动态分析仪，用于检测所述环形通气道内的氧含量；2CN112095007A权利要求书2/2页当所述环形通气道的氧含量超标时，向所述环形通气道充氩气，避免空气进入所述真空罐而发生燃烧或爆炸。8.如权利要求4所述的液态相对真空搅拌式冶炼金属的装置，其特征在于，所述出渣系统包括设置在所述铁水包一侧的出渣口、设置在所述铁水包内的迎流侧的挡渣坝、与所述铁水包相连通的导渣槽和与导渣槽相连通的所述虹吸出渣器，其中，所述虹吸出渣器通过所述导渣槽与所述真空罐内的铁水包内腔体相连通。9.如权利要求1所述的液态相对真空搅拌式冶炼金属的装置，其特征在于，所述收集净化系统包括与所述真空罐内的所述铁水包相连通的金