攪拌反應裝置製造方法
2023-05-21 19:12:01
攪拌反應裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種攪拌反應裝置，包括：殼體，所述殼體自上而下限定出進料部和反應部，所述反應部限定出反應空間；出氣口，所述出氣口設置在所述進料部的側壁上；物料熔體入口，所述物料熔體入口設置在所述進料部的頂部；以及多個粉體噴嘴，所述多個粉體噴嘴設置在所述反應部的側壁上，並且所述多個粉體噴嘴在所述反應部的周向上以及軸向上均呈間隔分布。該裝置可以使得物料充分混合，從而顯著提高物料的反應效率。
【專利說明】攪拌反應裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於化工設備【技術領域】，具體而言，本實用新型涉及一種攪拌反應裝置。
【背景技術】
[0002]目前在化工領域以及冶金行業，餘熱回收利用以及爐外處理技術對於提高綜合利用效益以及改善產品質量具有重要意義，在噴吹過程中，鈍化層物質容易發生堆積，噴吹及反應效率降低，反應物料無法充分接觸並且積垢物料難以清理，大大影響生產。如何改善熔池反應的熱力學和動力學條件，在充分利用餘熱能量的同時實現熔池物料的充分反應，使得主要技術指標得以優化具有重要意義。
實用新型內容
[0003]本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在於提出一種攪拌反應裝置，該裝置可以使得物料充分混合，從而顯著提聞物料的反應效率。
[0004]在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種攪拌反應裝置，包括:
[0005]殼體，所述殼體自上而下限定出進料部和反應部，所述反應部限定出反應空間；
[0006]出氣口，所述出氣口設置在所述進料部的側壁上；
[0007]物料熔體入口，所述物料熔體入口設置在所述進料部的頂部；以及
[0008]多個粉體噴嘴，所述多個粉體噴嘴設置在所述反應部的側壁上，並且所述多個粉體噴嘴在所述反應部的周向上以及軸向上均呈間隔分布。
[0009]根據本實用新型實施例的攪拌反應裝置通過在反應部的周向上以及軸向上均呈間隔設置多個粉體噴嘴，並且採用該多個粉體噴嘴向反應部中的熔體物料中噴入粉料，可以使得粉料帶動熔體物料進行高速旋轉，從而可以起到攪拌器的作用，同時粉料在帶動熔體物料旋轉過程中，粉料與熔體物料可以充分接觸，從而可以使得粉料充分利用熔體物料餘熱進行反應，進而在實現資源最大化利用的同時提高粉料的反應效率。
[0010]另外，根據本實用新型上述實施例的攪拌反應裝置還可以具有如下附加的技術特徵:
[0011 ] 在本實用新型的一些實施例中，所述進料部的截面尺寸自下而上逐漸減小。
[0012]在本實用新型的一些實施例中，所述殼體由外至內依次設置有保溫層和耐火層。由此，可以提高攪拌反應裝置的耐高溫性能。
[0013]在本實用新型的一些實施例中，所述攪拌反應裝置包括三個粉體噴嘴，其中，在軸向方向上，自上而下分別設置有第一粉體噴嘴、第二粉體噴嘴和第三粉體噴嘴。由此，可以顯著提高粉料的反應效率。
[0014]在本實用新型的一些實施例中，在縱切面上，所述第一粉體噴嘴的噴料口與所述反應部的側壁呈小於90度的夾角。由此，可以進一步顯著提高粉料的反應效率。
[0015]在本實用新型的一些實施例中，所述第二粉體噴嘴和所述第三粉體噴嘴的至少一個與液壓缸或氣缸相連，用於調節噴嘴的角度。由此，可以通過液壓缸或氣缸調整第二粉體噴嘴和第三粉體噴嘴的噴料角度，優化調節熔體的旋轉攪拌速度，從而進一步顯著提高粉料的反應效率。
[0016]在本實用新型的一些實施例中，在縱切面上，所述第二粉體噴嘴設置在所述反應部側壁高度的五分之三到五分之四處。由此，可以進一步顯著提高粉料的反應效率。
[0017]在本實用新型的一些實施例中，在縱切面上，所述第三粉體噴嘴設置在所述反應部側壁高度的五分之一到三分之一處。由此，可以進一步顯著提高粉料的反應效率。
[0018]在本實用新型的一些實施例中，所述第二粉體噴嘴的噴料方向與所述第三粉體噴嘴的噴料方向保持反向平行。由此，可以進一步顯著提高粉料的反應效率。
[0019]本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是根據本實用新型一個實施例的攪拌反應裝置的剖面圖。
【具體實施方式】
[0021]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖1中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0022]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0023]此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本實用新型的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0024]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0025]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
[0026]在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種攪拌反應裝置。下面參考圖1對本實用新型實施例的攪拌反應裝置進行詳細描述。根據本實用新型的實施例，該攪拌反應裝置包括:殼體10、出氣口 11、物料熔體入口 12和粉體噴嘴13。
[0027]根據本實用新型的實施例，殼體10自上而下限定出進料部14和反應部15，根據本實用新型的具體實施例，反應部15限定出反應空間16，且適於將粉料與熔體物料進行充分接觸並進行化學反應，進料部14的界面尺寸自下而上逐漸減小。
[0028]根據本實用新型的具體實施例，殼體10由外至內依次設置有保溫層17和耐火層18，由此，可以顯著提高該攪拌反應裝置的使用壽命。
[0029]根據本實用新型的實施例，出氣口 11設置在進料部14的側壁上，用於排出粉料發生化學反應所產生氣體，同時釋放裝置內部壓力，使得粉料與熔體粉料充分接觸。根據本實用新型的具體實施例，出氣口 11可以有多個，並且該多個出氣口可以與氣體回收裝置(未示出)相連。
[0030]根據本實用新型的實施例，物料熔體入口 12設置在進料部14的頂部，用於將熔體物料供給至反應空間16中。
[0031]根據本實用新型的實施例，粉體噴嘴13設置在反應部15的側壁上，用於向反應空間16中噴入粉料。根據本實用新型的具體實施例，粉體噴嘴13可以有多個，並且多個粉體噴嘴設置多個在反應部15的周向上以及軸向上均稱間隔分布。需要解釋的是，在本文中，「周向」可以理解為平行於殼體底面的方向，也可以理解為水平方向，「軸向」可以理解為垂直底面的方向，也可以理解為豎直方向。發明人發現，通過在反應部的周向上以及軸向上均呈間隔設置多個噴嘴，並且採用該多個粉體噴嘴向反應部中的熔體物料中噴入粉料，可以使得粉料帶動熔體物料進行高速旋轉，從而可以起到攪拌器的作用，同時粉料在帶動熔體物料旋轉過程中，粉料與熔體物料可以充分接觸，從而可以使得粉料充分利用熔體物料餘熱進行反應，進而在實現資源最大化利用的同時提高粉料的反應效率。
[0032]根據本實用新型的具體實施例，粉體噴嘴13可以有三個，第一粉體噴嘴19、第二粉體噴嘴20和第三粉體噴嘴21，根據本實用新型的具體示例，第一粉體噴嘴19、第二粉體噴嘴20和第三粉體噴嘴21在反應部軸向上自上而下依次設置。由此，可以使得粉料在不同平面內對熔體物料進行攪拌，從而使得粉料與熔體物料可以充分接觸，進而在實現資源最大化利用的同時提聞粉料的反應效率。
[0033]根據本實用新型的具體實施例，反應部15可以為長方體形狀，並且第二粉體噴嘴20可以設置在反應部的一個側壁上，第一粉體噴嘴19和第三粉體噴嘴21可以設置在第二粉體噴嘴20相對的另一側的側壁上。具體的，第二粉體噴嘴的噴料方向與第三粉體噴嘴的噴料方向可以保持反向平行。由此，使得粉料在不同平面內對熔體物料進行攪拌，從而使得粉料與熔體物料可以充分接觸，進而在實現資源最大化利用的同時提高粉料的反應效率。
[0034]根據本實用新型的具體實施例，在縱切面上，第一粉體噴嘴19可以與反應部15的側壁呈小於90度的夾角。由此，通過第二粉體噴嘴和第三粉體噴嘴在水平方向上向熔體物料噴入粉料，形成對熔體物料在水平面方向進行持續攪拌，搭配第一粉體噴嘴由上向下向熔體物料中噴入粉體，形成對熔體物料在豎直方向進行攪拌，使得粉料在帶動熔體物料旋轉過程中，粉料與熔體物料可以充分接觸，從而可以使得粉料充分利用熔體物料餘熱進行反應，進而在實現資源最大化利用的同時提高粉料的反應效率。
[0035]根據本實用新型的具體實施例，第二粉體噴嘴20和第三粉體噴嘴21的至少之一與液壓缸或氣缸(未示出)相連，由此通過液壓缸或氣缸可以對第二粉體噴嘴和第三粉體噴嘴的噴料角度進行調整(±5度)，包括周向角度和/或軸向角度，使得粉料與熔體物料在多個平面內進行混合接觸，從而進一步在實現資源最大化利用的同時提高粉料的反應效率。
[0036]根據本實用新型的具體實施例，在縱切面上，第二粉體噴嘴20設置在反應部15側壁高度的五分之四處，第三粉體噴嘴21設置在反應部15側壁高度的三分之一處。需要理解的是，第二粉體噴嘴設置在反應部側壁高度的五分之四處可以解釋為第二粉體噴嘴到反應部底面的距離為側壁高度的五分之四，第三粉體噴嘴設置在反應部側壁高度的三分之一處可以解釋為第三粉體噴嘴到反應部底面的距離為側壁高度的三分之一。由此，通過第二粉體噴嘴從反應部上側部和第三粉體噴嘴從反應部下側部向反應部內部噴入粉料，使得粉料在熔體物料的上表面和下表面同時帶動物料進行攪拌，進而帶動中間物料攪拌，從而保證了在使用最少噴嘴的同時使得物料攪拌更加充分，從而進一步在實現資源最大化利用的同時提聞粉料的反應效率。
[0037]根據本實用新型的實施例，本實用新型的攪拌反應裝置也可以採用邊加熔體邊噴粉料的方式使得熔體物料與粉料進行接觸，例如，通過物料熔體入口向反應部供給熔體物料的同時，開啟第一、第二和第三粉體噴嘴，使得熔體物料在下落過程中與粉體進行接觸，進而使得熔體物料可以與粉料充分接觸，從而可以使得粉料充分利用熔體物料餘熱進行反應，並且在實現資源最大化利用的同時提高粉料的反應效率。
[0038]需要說明的是，本實用新型的粉料可以是礦物原料和碳素原料中的至少一種，而高溫熔體可以為礦物原料和碳素原料發生還原後的還原產物熔體，其中，礦物原料包括並不局限於鐵精礦、釩鈦磁鐵礦、高磷鐵礦石、紅土鎳礦、鉻鐵礦、冶金渣、冶金粉塵和赤泥，碳素原料包括並不局限於蘭炭、焦粉和無煙煤。
[0039]本實用新型的出料可採用底開式出料，在出料時，打開底部出料。側壁可以向外傾斜一定角度，例如與垂直方向的夾角小於5度，更加便於出料。
[0040]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
[0041]儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權利要求】
1.一種攪拌反應裝置，其特徵在於，包括: 殼體，所述殼體自上而下限定出進料部和反應部，所述反應部限定出反應空間； 出氣口，所述出氣口設置在所述進料部的側壁上； 物料熔體入口，所述物料熔體入口設置在所述進料部的頂部；以及 多個粉體噴嘴，所述多個粉體噴嘴設置在所述反應部的側壁上，並且所述多個粉體噴嘴在所述反應部的周向上以及軸向上均呈間隔分布。
2.根據權利要求1所述的攪拌反應裝置，其特徵在於，所述進料部的截面尺寸自下而上逐漸減小。
3.根據權利要求1所述的攪拌反應裝置，其特徵在於，所述殼體由外至內依次設置有保溫層和耐火層。
4.根據權利要求1所述的攪拌反應裝置，其特徵在於，包括三個粉體噴嘴，其中，在軸向方向上，自上而下分別設置有第一粉體噴嘴、第二粉體噴嘴和第三粉體噴嘴。
5.根據權利要求4所述的攪拌反應裝置，其特徵在於，在縱切面上，所述第一粉體噴嘴的噴料口與所述反應部的側壁呈小於90度的夾角。
6.根據權利要求4所述的攪拌反應裝置，其特徵在於，所述第二粉體噴嘴和所述第三粉體噴嘴的至少一個與液壓缸或氣缸相連。
7.根據權利要求4所述的攪拌反應裝置，其特徵在於，在縱切面上，所述第二粉體噴嘴設置在所述反應部側壁高度的五分之三到五分之四處。
8.根據權利要求4所述的攪拌反應裝置，其特徵在於，在縱切面上，所述第三粉體噴嘴設置在所述反應部側壁高度的五分之一到三分之一處。
9.根據權利要求4所述的攪拌反應裝置，其特徵在於，所述第二粉體噴嘴的噴料方向與所述第三粉體噴嘴的噴料方向保持反向平行。
【文檔編號】B01J19/26GK204122125SQ201420638121
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】吳道洪, 王建民, 高建, 閆方興, 郭盼盼 申請人:北京華福神霧工業爐有限公司