金属镁生产线设备主要包括：破碎机：顎式破碎机、细碎机、细碎數式破碎机。矿石研磨设备：球磨机、腕机、研磨机。输送设备：斗式提升机、蜓输送机、皮带输送机。焙烧设备：回转窑、还原罐。其他设备：压球机、煤气发生炉等。
还原罐的结构和工作环境
在皮江法炼镁技术的工艺装备中，还原罐是最重要的装备单元，属易消耗部件。其典型结构由半球型封头、直筒罐体和冷却水套三部分组成。还原罐工作条件恶劣，一般是在1180℃~1250℃的高温及罐内20帕以下真空的条件下长期工作，所以要求还原罐具有良好的高温抗氧化、抗腐蚀性能，以及足够的高温强度和综合机械性能。目前，罐身一般采用离心铸造工艺，帽头采用砂型铸造，半球端底和筒体的连接采用焊接工艺，冷却水套采用铆焊件。正常工作时，还原罐内抽出真空，其真空度为10Pa左右。由此看出，炼镁还原罐的工作环境恶劣，对其材质的要求很高。既要能耐1473K左右的高温，能抵抗一定的延期腐蚀，又要具有较高的抗高温蠕变能力，以抵抗因抽真空而带来的罐体变形。
还原罐的材质
我国最早采用的炼镁还原罐材质是ZG2Cr25Ni20Si2,后来根据我国国情研制成功的节镍型含氮耐热钢钢种ZG3Cr24Ni7RE迅速用于炼镁还原罐，ZG40Cr28Ni16是国外普遍应用的耐热钢钢种。因为ZG3Cr24Ni7RE和ZG40Cr28Ni16在成本，工艺性能，产品寿命等方面均优于ZG2Cr25Ni20Si2，所以，后者逐渐取代前者。目前，炼镁还原罐的材质主要为ZG3Cr24Ni7RE和ZG40Cr28Ni16这两种。
影响还原罐寿命的因素
还原罐是还原反应的容器，外部用高温加热到1473K，内部又要保持小于13.3Pa的真空，还必须能够承受优于氧化消耗和外压产生的变形。这样苛刻的条件下还有具有较长的寿命。因此，还原罐一直是硅热法技术进步的重要课题之一。还原罐内径不断的扩大，长度变化不大，为了出渣方便，长度一般是内径的10倍左右。
还原罐端头焊有冷却水套以及真空接管。还原罐内装入球团料后，放入隔热挡板，再放入镁结晶筒、碱金属搜集器，封罐接通真空系统。经过8~10h的还原后，开罐出镁扒渣，进入下一个循环。镁结晶筒内温度控制在773~873K为宜。
前期的罐体设计厚度与其所受的压力状态有关，一般罐体的使用温度为1463±10K，内部为还原性气氛，压力在10Pa以下，外部为热源，热量通过罐体传导曾持续加热时间为10~12h，每罐分解完毕必须破坏真空度，打开罐体，重换镁结晶器并扒出旧料，重装新料。这时罐体温度会降至1073~1273K，甚至更低。这种加热、冷却反复操作，使罐体高温蠕变强度下降，并有导致疲劳断裂的可能，应避免罐体温度的急升急降，放置过早断裂或变形。
01设备操作规程及工艺指标
NO.1 烘炉点火前的煤气管道吹扫及引气操作
一、煤气管道吹扫分为两部分操作：
A、 点火烘炉烧嘴煤气管道吹扫操作如下：
1.将吹扫用饱和蒸汽或氮气管与处于煤气平台上的点火烘炉烧嘴煤气管道上的煤气吹扫阀连接管口连接好。
2.将点火烘炉烧嘴煤气管道末稍的煤气放散阀打开。
3.打开煤气平台上的吹扫阀和饱和蒸汽或氮气管道阀门。
4.开始吹扫。吹扫时间为不少于30分钟。
5.吹扫结束时先关闭煤气管道上的煤气放散阀，然后关闭吹扫阀。
6.关闭吹扫用饱和蒸汽或氮气管阀门，拔下吹扫用饱和蒸汽或氮气管，结束吹扫。
B、 煤气管道的吹扫：
1.将吹扫用饱和蒸汽或氮气管与处于煤气总管平台上的煤气吹扫阀连接管口连接好。
2.将煤气换向阀设定在“复位”状态。
3.打开位于煤气换向阀前的煤气放散阀，并将煤气调节阀打开至50%阀位。
4.打开煤气平台上的总管快速切断阀。
5.打开饱和蒸汽或氮气管道阀门和煤气总管平台上的吹扫阀。
6.开始吹扫。吹扫时间为不少于30分钟。
7.关闭换向阀前的放散阀，然后关闭吹扫阀和煤气管快速切断阀。
8.关闭吹扫用饱和蒸汽或氮气管阀门，拔下吹扫用饱和蒸汽或氮气管，结束吹扫。
9.如果进行引气操作，在氮气吹扫满30分钟后，依次打开盲板阀、密闭蝶阀引入煤气，关闭氮气（蒸汽）阀门及吹扫阀门，拔下吹扫用饱和蒸汽或氮气管。在管路上的取样管对煤气取样做爆破试验合格后，才能使用煤气。烧嘴正常投入使用后关闭放散阀。
NO.2 烘炉操作
还原炉在新建、大修或长期停炉后投入正常使用前，必须进行烘炉，按一定升温曲线缓慢加热炉膛各部砌筑衬体使其所含水分逐渐析出，直至加热到使用温度达到完全干燥为止。烘炉过程中严防违反烘炉规程，致使因升温速度过快而使砌体开裂、剥落，影响其使用寿命。
由于各生产厂家所生产的耐火材料性能不一致，为保证烘炉质量，一般由耐火材料生产厂家提供烘炉参考曲线，然后由设计单位认可后提供正式烘炉曲线，烘炉时应严格按曲线进行操作。
一般蓄热箱在安装前均经过低温烘烤，但如不随炉进行高温烘烤而直接投入高温下的使用，会严重影响蓄热箱的使用寿命，所以当烘炉炉温从350℃向上升温时，换向系统可以启动。并按如下方法进行操作控制：
1.启动空气引风机、煤气引风机抽烟，将换向阀后的排烟量调节阀阀位调至3-5%。
2.启动换向阀。在此时应注意排烟烟温度控制在50-100℃。出于安全的原因，要求第一次使用煤气时应由有关领导指定一人任操作总指挥，并有一人任安全监督。
启用烘炉烧嘴必须遵循以下步骤：
1.确认烘炉烧嘴前的手动蝶阀处于关闭状态。
2.启动助燃风机，运转平稳后将助燃风机的风门调至20％左右。
3.烘炉烧嘴煤气管道先按吹扫操作进行吹扫，吹扫约30分钟左右，依次打开管路上的盲板阀及密闭蝶阀送入煤气，并取样试验合格。
4.将烘炉烧嘴前的煤气手动蝶阀先打开至5－10%左右，但烧嘴的风量应控制得尽量小，以免将煤气吹脱火。
5.待烘炉烧嘴点燃后调节烧嘴前空、煤气手动蝶阀使火焰稳定燃烧，并根据炉温要求进一步调节烧嘴不得随意撤除烧嘴正前方的长明火。
6.烘炉烧嘴点燃后必须安排专人密切注意烘炉烧嘴燃烧情况，发现息火必须及时关闭烧嘴的煤气、空手动蝶阀，然后按上述步骤操作重新点烧嘴M若确信煤气已进入炉内但未点燃时，应立即关闭煤气，重新调整烧嘴下方明火和烧嘴助燃空气流量后重点，若连续三次没有点燃，则应关闭煤气系统，将换向系统设置成“左或右状态”，用500m3/h助燃空气吹扫炉内5分钟，并且重新对煤气取样，确定其热值是否在允许使用范围内。
7.烘炉烧嘴完全燃烧稳定后，视炉温曲线需要可酌情加大单个烧嘴的能力或打开全部烘炉烧嘴，
8.空气蓄热箱可通过空气换向阀换向随炉烘烤。
当炉内温度到达800℃以上时，可以启用蓄热箱烘炉，以半焦炉煤气作燃料，具体操作步骤如下：
9.先确认全炉两侧煤气换向阀已全复位关闭，按煤气吹扫操作对煤气管道进行吹扫，引煤气至两侧煤气换向阀前并试验合。
10.确认空气烟气引风机、煤气烟气引风机已运行。
11.调节助燃空气量至调节阀开度10－15%左右。
12.确认煤气流量调节阀在关闭状态，手动调节煤气流量调节阀至调节阀开度10－15%左右，然后将换向系统位置于“左状态”。
13.燃烧1～2分钟左右手动换向至“右状态”。
14.手动换向几次观察蓄热箱着火正常后将换向系统投入自动运行。
15.调节均热段空烟、煤烟排烟调节阀使排烟温度缓慢升至100－150℃，炉压控制在微正压（20～50Pa）。
16.巡回检查各蓄热箱工作及蓄热箱排烟温度是否正常。
17.蓄热箱稳定工作一小时后以同样方法将加热段蓄热箱投入运行（在蓄热箱未能投入正常运行前不得关闭点火烧嘴）。
18.关闭烘炉烧嘴，并根据升温曲线手动或自动调节空气、煤气量。
蓄热箱均投入使用后，通过调节排烟调节阀将排烟温度控制在120至160℃范围内。
根据规定的烘炉曲线升温至1100℃以上后完成烘炉工作。
NO.3 临时停炉后的点火操作：
临时停炉按时间长短可分为两种情况：
1.恢复生产时炉内温度＞800℃时的点火操作：
由于煤气在＞800℃时在左右换向的过程中能稳定燃烧，所以此时可省去煤气管道吹扫程序，可按如下程序进行操作：
(1)启动空、煤气引风机，并将助燃空气流量及引风机阀位均设置在15%左右。
(2)将换向阀手动设置在“左状态”，然后逐步打开空、煤气流量调节阀，使空、煤气进入炉内点燃后。
(3)手动换向一二次蓄热箱着火正常后将换向系统设置成“定时模式”。
(4)根据炉温要求调节空、煤气流量；调整空、煤烟调节阀的开度，控制排烟温度在120－160℃。
(5)再将加热段按上述步骤进行操作。
2.恢复生产时炉内温度＜800℃时的点火操作：
由于煤气在＜800℃时在左右换向的过程中不能稳定燃烧,因此应按烘炉操作先启用烘炉烧嘴，待炉温升至800℃以上后再根据烘炉操作中启用蓄热箱的操作进行操作。
NO.4 加热炉控制系统操作：
本还原炉的炉温、炉压、空燃比、换向时间、排烟温度等控制参数均具有控制功能，正常生产时的各项控制参数应按工艺规定进行设置，手动控制时可根据工艺所规定的要求进行调节控制。
1.炉温调节：
炉温调节有手动、自动两种模式。
自动控制模式受煤气总管压力、空气总管压力以及其它很多因素影响，建议一般条件下不要使用。
一般情况下建议采用手动控制模式。
手动升温调节时，应先加助燃风再加煤气。
手动降温调节时，应先减煤气再减助燃风。
在启用蓄热式燃烧方式的情况下，炉温不得低于800℃，若必须低于800℃时，则应停止启用蓄热箱，改用烘炉烧嘴燃烧。
2.空燃比调节
空燃比调节有手动、自动两种模式。
正常生产时一般应采用自动控制模式，即调节高炉煤气流量时，空气流量按设定好的空燃比自动进行调整。
非正常生产状态下应采用手动控制模式，即高炉煤气流量、空气流量由人工进行调节，保持在合适的空燃比比值。
空燃比控制在1.5左右，以确保煤气燃烧充分以减少高温下还原罐的氧化。
3.炉压调节：
炉压控制的原则是不吸冷风、轻微冒火，一般应控制在10～30Pa微正压状态下。
炉压控制通过调节空、煤气引风机的抽烟量进行，在炉压调节的过程中应经常注意与排烟温度和换向时间之间的关联。
4.排烟温度的控制：
排烟温度的上、下限设定取决于两个基本要求：上限不能超过设备许用温度，以防止超温损坏换向阀等重要设备；下限不能低于烟气露点，以防止烟气中产生过多的酸雾对换向阀、引风机、管道等形成快速腐蚀。
为此排烟温度一般控制在120～160℃范围内，正常生产时由于均采用定时换向模式，同时还要兼顾炉压控制，所以只要排烟温度不超出此范围，均属正常。
5.换向时间的控制：
蓄热式燃烧系统的换向时间取决于整个系统的设计，即与蓄热室结构和蓄热体的体积有关，本还原炉的换向时间设计值为90～120秒/次，换向时间的控制主要取决于排烟温度：当排烟温度超出控制值时，应缩短换向时间；当排烟温度低于控制值时，应增加换向时间。
在生产过程中，应注意调节阀开度的调整以小幅多次调节的原则进行调节，严禁大幅度的进行调节。在炉压的调节过程中，排烟调节主要以调节排烟温度为主，在排烟温度比接160℃时。
NO.5 停炉操作：
停炉是指不再向炉内供入燃料。分为计划停炉、紧急停炉两种情况。停炉操作主要应考虑人身和设备安全因素。
1.计划停炉操作：
有计划的停炉应将炉内已加热好的还原罐取出，重新装新还原罐即可按如下方法进入停炉步骤：
（1）先将空、煤气流量及抽烟量调至最小，换向系统停止动作，然后按顺序关闭煤气总管快切阀、停空、煤气引风机、停助燃风机。
（2)长时间计划停炉还应关闭高炉煤气总管平台上的其它阀门，打开煤气系统放散阀，进行煤气管道吹扫。
2.紧急停炉操作：
紧急停炉一般由事故引起，此时应特别注意人身及设备安全。应按顺序进行如下操作：
（1）关闭煤气快切阀，同时换向系统复位停止
（2）停空、煤气引风机
（3）停助燃风机
（4）关闭所有调节阀门。
（5）关闭煤气总管平台上的其它阀门。
（6）预计长时间停炉还应打开高炉煤气系统放散阀，进行高炉煤气管道吹扫。
为防止蓄热体损坏停炉后严禁打开蓄热箱向炉内打冷风加速冷却。
02 注意事项
NO.1 还原炉操作通则：
炉操作通则：
还原炉操作人员在值班时应有高度的责任性和安全生产意识，现场巡视或操作防止煤气中毒。并遵循以下操作通则：
（1）勤检查各炉空、煤气蓄热箱，及时发现蓄热箱的工作异常情况。
（2）勤与装罐、水处理和煤气站等岗位和单位联系，互通生产动态情况。
（3）勤观察调整煤气总管压力，使煤气总管压力尽量保持在6～8KPa范围内。
（4）勤观察实际火焰燃烧情况和还原罐出炉表面氧化程度，根据实际情况修正空燃比参数。
及时掌握还原罐装出料的变化并根据工艺规定及时调整各炉温度。
（5）认真做好值班记录，发现设备异常情况及时处理并向有关部门报告。
NO.2 还原炉设备维护：
设备维护是否及时或合理会直接关系到炉子能否正常工作、以及炉子使用寿命的长短。合理的操作、及时正确的维护是炉子节能降耗、延长使用寿命的前提。以下是炉子设备维护的基本原则和方法：
1.炉体维护：
每次开炉前应仔细检查炉顶、炉墙等易损部位，如有裂纹、剥落等现象应及时与有关部门联系。炉体维护主要措施是防止急冷急热。因此应严格按升温曲线或降温曲线操作。
2.蓄热箱维护：
蓄热箱的维护很重要的一点就是要防止高温烟气短路，高温烟气短路一般是由于蓄热箱内的蜂窝体破碎造成的，因此在蓄热箱安装完毕时应有专人检查是否按要求装好蜂窝体。并且在蓄热箱第一次投入使用后的五天内应特别加强巡回检查。有没有个别蓄热箱温度特别高，发现应及时处理。
另外，由于煤气中含有较多的粉尘、焦油，还原罐在加热过程中有氧化铁皮剥落，这些部分粉尘和氧化铁皮会随烟气进入蓄热箱，进入蓄热箱的粉尘和氧化铁皮大部分会随烟气一路排入烟道，但还是会有小部分留在蓄热箱中，留在蓄热箱中的粉尘、氧化铁皮会逐渐与高温端的蜂窝体烧结在一起，随着量的增加，最终会导致蓄热箱堵塞，使蓄热箱无法正常工作。
当蓄热箱的阻力增加到一定程度时，其换热效果会变差，换向时间缩短，导致无法通过引风机的将炉内烟气排走，造成炉内炉压过高。
根据经验，当正常生产时引风机的开度增加到90%时仍无法控制炉压或由于排烟温度的限制使换向时间短于90秒时，则必须对蓄热箱进行清理重装。
装蜂窝体时，应先检查确定挡砖有无破损，再轻轻装入蜂窝体至规定要求。
换下的蜂窝体经筛选将基本完整的经过清灰处理后可重复使用。
3.换向阀的维护：
空、煤气换向阀由压缩空气驱动，保证压缩空气的质量是延长气缸使用寿命的关键所在，所以每天的白班应负责检查调整换向阀的气动元件。
为保证换向阀各部位密封圈的使用寿命和密封效果，应严格防止排烟温度出现超温。当排烟温度超出220℃（300℃以下）并持续十分钟以上，或超出300℃（350℃以下）并持续5分钟以上时，应更换密封圈，以保证安全生产。
4.现场环境要求：
炉区周围操作空间及走道应保证通畅、清洁，不可堆放杂物，杜绝跑、冒、滴、漏现象。
陕公网安备61080002000100号
