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。傳統(tǒng)金屬鎂還原爐一般采用返熱加熱還原罐的結(jié)構(gòu)。這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的還原爐中的火焰和煙氣翻過擋火墻進(jìn)入爐膛
，自上而下經(jīng)過還原罐，很快的由過火孔排出爐膛
，排煙溫度可以高達(dá)1200℃左右
，不能很好的回收利用，能源浪費(fèi)嚴(yán)重
。此外
，傳統(tǒng)的金屬鎂還原爐使用原煤作為燃料，燃燒效率低下
，污染嚴(yán)重
。而且這種燃燒方式導(dǎo)致金屬鎂還原爐爐膛內(nèi)部溫度不均，燃燒溫度控制不靈活
，造成了還原罐壽命普遍太短
，生產(chǎn)出的成品金屬鎂品質(zhì)不高。
金屬鎂還原爐用耐火磚
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
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；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)管再通過爐底二層二次風(fēng)道送入爐內(nèi)。還原爐底部兩個還原罐中間設(shè)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(nèi)一般裝有16支鎳鉻合金鋼制的還原罐。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(jī)組相連接(真空機(jī)組由滑閥泵和羅茨泵組成)，每臺還原爐還設(shè)有一個備用真空機(jī)組
，因此一臺還原爐一般有5個真空機(jī)組
， 每臺還原爐設(shè)有一個水環(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
，在長度方向分兩端各裝5支上、下排列。爐型設(shè)置了四個對稱分布在兩側(cè)面的燃燒室(每面兩個)
，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
。在兩個端面各分上、下排裝6支罐
，共布罐12支
，在一個側(cè)面設(shè)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(shù)量有限，產(chǎn)量小
。
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、國內(nèi)應(yīng)用較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(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
。
大型蓄熱式金屬鎂還原爐
蓄熱式高溫燃燒技術(shù)是當(dāng)今國際上的燃燒技術(shù)，就是在爐子兩側(cè)爐墻上都布置有均勻分配的噴口
，當(dāng)一側(cè)的噴口在作為燒嘴燃燒的時候
，另一側(cè)的噴口則作為煙道用來排煙。經(jīng)過一個換向周期后
，通過換向閥的切換
，作為燒嘴燃燒的一側(cè)噴口變?yōu)闊煹烙脕砼艧煟瓉碛脕砼艧煹牧硪粋?cè)噴口則作為燒嘴燃燒
。就這樣交替進(jìn)行
，同時完成加熱、煙氣熱量的回收及空氣的高溫預(yù)熱
。排煙側(cè)噴口經(jīng)高溫氣體通道進(jìn)入蓄熱室
，在蓄熱室內(nèi)通過與蓄熱體進(jìn)行熱量交換，其溫度已降至150℃以下
，然后出蓄熱室
，經(jīng)過換向閥、排煙機(jī)
，后由煙囪排入大氣
。與此同時，空氣進(jìn)入另一側(cè)已經(jīng)在上一個換向周期內(nèi)被高溫?zé)煔忸A(yù)熱的高溫蓄熱室
，同時被預(yù)熱到900～1 050℃
，出蓄熱室后經(jīng)高溫氣體通道通過爐子側(cè)墻噴口噴出，從噴口噴出的高溫空氣和燃料在爐膛內(nèi)邊混合邊燃燒
。蓄熱式高溫燃燒技術(shù)工作原理如圖1所示
。
新型蓄熱式金屬鎂還原爐，主要有以下特點(diǎn)：
①彌散燃燒的蓄熱燃燒形式可形成與傳統(tǒng)火焰完全不同的火焰類型
，在爐內(nèi)形成特別均勻的溫度場
，提高還原罐的加熱均勻性。
②采用低氧燃燒技術(shù)
，不但增強(qiáng)了高溫?zé)煔鈱€原罐的輻射和對流交換
，同時減少火焰對還原罐的沖刷和氧化，延長還原罐的使用壽命。
③節(jié)約能源
，降低燃耗
。采用蓄熱式燃燒技術(shù)可以將煙氣余熱利用到幾乎接近上限的程度，大限度地回收煙氣潛熱
，可使空
、煤氣同時預(yù)熱至接近爐氣溫度，排煙溫度可以低于150℃
，余熱回收率大大提高
，節(jié)能降耗非常明顯。
④改善還原罐的加熱環(huán)境
，在還原罐周圍形成還原性氣氛
，減少還原罐的氧化，提高還原罐的使用壽命
。
⑤減小對環(huán)境的污染
。蓄熱式燃燒技術(shù)不僅節(jié)約了能源，降低了煙氣排放量
，而且大大降低了煙氣中NOx等有害氣體的含量
，減輕了環(huán)境污染。
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