金屬鎂還原爐是鎂生產(chǎn)的核心設(shè)備,國內(nèi)外普遍采用的是外加熱臥式還原罐還原爐。目前,國內(nèi)應(yīng)用的金屬鎂還原爐的爐型較多,根據(jù)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(gè)橫罐的還原爐,其規(guī)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?;鹧鎻娜紵疫M(jìn)入爐膛空間,繞過還原罐周邊,靠煙囪抽力將燃燒后的煙氣抽入爐底部支煙道,經(jīng)煙道與煙道閘門后進(jìn)入煙囪。二次風(fēng)由二次風(fēng)管再通過爐底第二層二次風(fēng)道送入爐內(nèi)。
還原爐底部?jī)蓚€(gè)還原罐中間設(shè)有燃燒室或煙室。還原爐既是一個(gè)倒焰爐又是一個(gè)貯熱爐。爐膛內(nèi)一般裝有16支鎳鉻合金鋼制的還原罐。16個(gè)還原罐分成四組,即4個(gè)還原罐組成一組,與一個(gè)真空機(jī)組相連接(真空機(jī)組由滑閥泵和羅茨泵組成),每臺(tái)還原爐還設(shè)有一個(gè)備用真空機(jī)組,因此一臺(tái)還原爐一般有5個(gè)真空機(jī)組,每臺(tái)還原爐設(shè)有一個(gè)水環(huán)泵作為預(yù)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(fā)展與進(jìn)步,出現(xiàn)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(shè)置在后面,爐內(nèi)裝有14~16支還原罐,在兩支還原罐中間設(shè)置一過火孔。該爐型由于只有單排罐,又是單面布置,故操作十分方便,車間布置便于機(jī)械化,但其產(chǎn)量和熱效率都低。該爐型屬于矩形倒焰窯,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(jīng)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(zhǎng)度方向分兩端各裝5支上、下排列。爐型設(shè)置了四個(gè)對(duì)稱分布在兩側(cè)面的燃燒室(每面兩個(gè)),燃燒室內(nèi)有傾斜15°的梁式爐柵,火焰從窯兩側(cè)燃燒室翻過擋火墻,流向爐膛中心窯頂,然后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(yōu)點(diǎn)是爐子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,罐子排列較緊湊,爐膛空間利用率較高,其缺點(diǎn)在于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(kuò)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(gè)端面各分上、下排裝6支罐,共布罐12支,在一個(gè)側(cè)面設(shè)多個(gè)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(shù)量有限,產(chǎn)量小。
4.國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的單火室單面雙排罐還原爐該爐型也屬于外加熱火焰反射爐(俗稱倒焰爐)。爐內(nèi)還原罐上下錯(cuò)開上牌布置,空間利用率較高;爐長(zhǎng)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(jī)組的連接較方便;燃燒室設(shè)置在爐膛后面,由擋火墻隔開,火焰從燃燒室通過擋火墻反射至爐頂,受煙囪抽力火焰向下,使還原罐受熱,再經(jīng)爐底過火孔、支煙道至主煙道排出。相對(duì)于上述其他爐型,該爐型產(chǎn)量大、空間利用率較高、能源消耗較低、經(jīng)濟(jì)性好,因此在國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。