金屬鎂還原爐

金屬鎂還原爐是鎂生產的核心設備,國內外普遍採用的是外加熱臥式還原罐還原爐。目前,國內套用的金屬鎂還原爐的爐型較多,根據所用燃料的不同,大體上可分為兩類:用煤氣或重油加熱的還原爐與以煤為燃料的還原爐。
用煤氣或者重油為燃料的還原爐用煤氣或者重油作為燃料的還原爐,通常是16個橫罐的還原爐,其規格為10.54×3.59×2.94(m)。這種還原爐為矩形爐膛,還原罐間中心距約為600mm,罐呈單面單排排列,爐子背面一般分布有多支低壓燒嘴。火焰從燃燒室進入爐膛空間,繞過還原罐周邊,靠煙囪抽力將燃燒後的煙氣抽入爐底部支煙道,經煙道與煙道閘門後進入煙囪。二次風由二次風管再通過爐底第二層二次風道送入爐內。
還原爐底部兩個還原罐中間設有燃燒室或煙室。還原爐既是一個倒焰爐又是一個貯熱爐。爐膛內一般裝有16支鎳鉻合金鋼製的還原罐。16個還原罐分成四組, 即4個還原罐組成一組,與一個真空機組相連線(真空機組由滑閥泵和羅茨泵組成),每台還原爐還設有一個備用真空機組,因此一台還原爐一般有5個真空機組, 每台還原爐設有一個水環泵作為預抽泵。
以煤為燃料的還原爐在我國,金屬鎂還原爐以燃煤為主,隨著鎂冶煉工藝的不斷發展與進步,出現過多種燃煤還原爐,典型的有下面幾種。
1.單火室單面單排罐還原爐該爐型與燃煤氣、重油還原爐爐型相似,單面單排布置還原罐。燃燒室設定在後面,爐內裝有14~16支還原罐,在兩支還原罐中間設定一過火孔。該爐型由於只有單排罐,又是單面布置,故操作十分方便,車間布置便於機械化,但其產量和熱效率都低。該爐型屬於矩形倒焰窯,火焰從燃燒室通過擋火板反射至爐頂,受煙囪抽力火焰向下,使還原罐受熱,再經過火孔,支煙道至主煙道排出。
2.雙火室雙面雙排還原罐該爐型也是矩形倒焰窯,裝有10支還原罐,在長度方向分兩端各裝5支上、下排列。爐型設定了四個對稱分布在兩側面的燃燒室(每面兩個),燃燒室內有傾斜15°的梁式爐柵,火焰從窯兩側燃燒室翻過擋火牆,流向爐膛中心窯頂,然後火焰倒流向爐底吸火孔、支煙道再由一端的主煙道排入煙囪。該爐的優點是爐子結構簡單,罐子排列較緊湊,爐膛空間利用率較高,其缺點在於爐子四面均為操作面,加煤燒火與還原出鎂、扒渣、裝料互有干擾,操作條件差,車間布置困難。該爐型也有爐膛空間擴大而布置14~22支罐的。
3.單火室雙面雙排罐還原爐該爐型是兩端面雙排布罐,單火室燒火的還原爐。在兩個端面各分上、下排裝6支罐,共布罐12支,在一個側面設多個燃燒室,這樣燃煤操作比較方便,空間利用率也較高,但還原罐數量有限,產量小。
4.國內套用最為廣泛的單火室單面雙排罐還原爐該爐型也屬於外加熱火焰反射爐(俗稱倒焰爐)。爐內還原罐上下錯開上牌布置,空間利用率較高;爐長方向沒有限制,故可以布置較多的還原罐,一般有30~40支;還原罐單面開口,與真空機組的連線較方便;燃燒室設定在爐膛後面,由擋火牆隔開,火焰從燃燒室通過擋火牆反射至爐頂,受煙囪抽力火焰向下,使還原罐受熱,再經爐底過火孔、支煙道至主煙道排出。相對於上述其他爐型,該爐型產量大、空間利用率較高、能源消耗較低、經濟性好,因此在國內得到了廣泛的套用。