攪拌反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種攪拌反應(yīng)裝置，包括：殼體，所述殼體自上而下限定出進料部和反應(yīng)部，所述反應(yīng)部限定出反應(yīng)空間；出氣口，所述出氣口設(shè)置在所述進料部的側(cè)壁上；物料熔體入口，所述物料熔體入口設(shè)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(shè)置在所述反應(yīng)部的側(cè)壁上，并且所述多個粉體噴嘴在所述反應(yīng)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(yīng)效率。
【專利說明】攪拌反應(yīng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，本發(fā)明涉及一種攪拌反應(yīng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在化工領(lǐng)域以及冶金行業(yè)，余熱回收利用以及爐外處理技術(shù)對于提高綜合利用效益以及改善產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義，在噴吹過程中，鈍化層物質(zhì)容易發(fā)生堆積，噴吹及反應(yīng)效率降低，反應(yīng)物料無法充分接觸并且積垢物料難以清理，大大影響生產(chǎn)。如何改善熔池反應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)條件，在充分利用余熱能量的同時實現(xiàn)熔池物料的充分反應(yīng)，使得主要技術(shù)指標(biāo)得以優(yōu)化具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種攪拌反應(yīng)裝置，該裝置可以使得物料充分混合，從而顯著提高物料的反應(yīng)效率。
[0004]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種攪拌反應(yīng)裝置，包括:
[0005]殼體，所述殼體自上而下限定出進料部和反應(yīng)部，所述反應(yīng)部限定出反應(yīng)空間；
[0006]出氣口，所述出氣口設(shè)置在所述進料部的側(cè)壁上；
[0007]物料熔體入口，所述物料熔體入口設(shè)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(shè)置在所述反應(yīng)部的側(cè)壁上，并且所述多個粉體噴嘴在所述反應(yīng)部的周向上以及軸向上均呈間隔分布。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例的攪拌反應(yīng)裝置通過在反應(yīng)部的周向上以及軸向上均呈間隔設(shè)置多個粉體噴嘴，并且采用該多個粉體噴嘴向反應(yīng)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(zhuǎn)，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(zhuǎn)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余熱進行反應(yīng)，進而在實現(xiàn)資源最大化利用的同時提高粉料的反應(yīng)效率。
[0010]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的攪拌反應(yīng)裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征:[0011 ] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述進料部的截面尺寸自下而上逐漸減小。
[0012]在本發(fā)明的一些實施例中，所述殼體由外至內(nèi)依次設(shè)置有保溫層和耐火層。由此，可以提高攪拌反應(yīng)裝置的耐高溫性能。
[0013]在本發(fā)明的一些實施例中，所述攪拌反應(yīng)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(shè)置有第一粉體噴嘴、第二粉體噴嘴和第三粉體噴嘴。由此，可以顯著提聞粉料的反應(yīng)效率。
[0014]在本發(fā)明的一些實施例中，在縱切面上，所述第一粉體噴嘴的噴料口與所述反應(yīng)部的側(cè)壁呈小于90度的夾角。由此，可以進一步顯著提高粉料的反應(yīng)效率。
[0015]在本發(fā)明的一些實施例中，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，用于調(diào)節(jié)噴嘴的角度。由此，可以通過液壓缸或氣缸調(diào)整第二粉體噴嘴和第三粉體噴嘴的噴料角度，優(yōu)化調(diào)節(jié)熔體的旋轉(zhuǎn)攪拌速度，從而進一步顯著提高粉料的反應(yīng)效率。
[0016]在本發(fā)明的一些實施例中，在縱切面上，所述第二粉體噴嘴設(shè)置在所述反應(yīng)部側(cè)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(yīng)效率。
[0017]在本發(fā)明的一些實施例中，在縱切面上，所述第三粉體噴嘴設(shè)置在所述反應(yīng)部側(cè)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(yīng)效率。
[0018]在本發(fā)明的一些實施例中，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(yīng)效率。
[0019]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)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，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的攪拌反應(yīng)裝置的剖面圖。

【具體實施方式】
[0021]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)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，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0022]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0023]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，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(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“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]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)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(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0025]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0026]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種攪拌反應(yīng)裝置。下面參考圖1對本發(fā)明實施例的攪拌反應(yīng)裝置進行詳細描述。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該攪拌反應(yīng)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(jù)本發(fā)明的實施例，殼體10自上而下限定出進料部14和反應(yīng)部15，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，反應(yīng)部15限定出反應(yīng)空間16，且適于將粉料與熔體物料進行充分接觸并進行化學(xué)反應(yīng)，進料部14的界面尺寸自下而上逐漸減小。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，殼體10由外至內(nèi)依次設(shè)置有保溫層17和耐火層18，由此，可以顯著提高該攪拌反應(yīng)裝置的使用壽命。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的實施例，出氣口 11設(shè)置在進料部14的側(cè)壁上，用于排出粉料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生氣體，同時釋放裝置內(nèi)部壓力，使得粉料與熔體粉料充分接觸。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，出氣口 11可以有多個，并且該多個出氣口可以與氣體回收裝置(未示出)相連。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的實施例，物料熔體入口 12設(shè)置在進料部14的頂部，用于將熔體物料供給至反應(yīng)空間16中。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的實施例，粉體噴嘴13設(shè)置在反應(yīng)部15的側(cè)壁上，用于向反應(yīng)空間16中噴入粉料。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，粉體噴嘴13可以有多個，并且多個粉體噴嘴設(shè)置多個在反應(yīng)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”可以理解為平行于殼體底面的方向，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(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在反應(yīng)部的周向上以及軸向上均呈間隔設(shè)置多個噴嘴，并且采用該多個粉體噴嘴向反應(yīng)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(zhuǎn)，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(zhuǎn)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余熱進行反應(yīng)，進而在實現(xiàn)資源最大化利用的同時提高粉料的反應(yīng)效率。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，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(jù)本發(fā)明的具體示例，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(yīng)部軸向上自上而下依次設(shè)置。由此，可以使得粉料在不同平面內(nèi)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(xiàn)資源最大化利用的同時提聞粉料的反應(yīng)效率。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，反應(yīng)部15可以為長方體形狀，并且第二粉體噴嘴20可以設(shè)置在反應(yīng)部的一個側(cè)壁上，第一粉體噴嘴19和第三粉體噴嘴21可以設(shè)置在第二粉體噴嘴20相對的另一側(cè)的側(cè)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(nèi)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(xiàn)資源最大化利用的同時提高粉料的反應(yīng)效率。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，在縱切面上，第一粉體噴嘴19可以與反應(yīng)部14的側(cè)壁呈小于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(xù)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(zhuǎn)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余熱進行反應(yīng)，進而在實現(xiàn)資源最大化利用的同時提高粉料的反應(yīng)效率。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，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(diào)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(nèi)進行混合接觸，從而進一步在實現(xiàn)資源最大化利用的同時提高粉料的反應(yīng)效率。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，在縱切面上，第二粉體噴嘴20設(shè)置在反應(yīng)部14側(cè)壁高度的五分之四處，第三粉體噴嘴21設(shè)置在反應(yīng)部14側(cè)壁高度的三分之一處。需要理解的是，第二粉體噴嘴設(shè)置在反應(yīng)部側(cè)壁高度的五分之四處可以解釋為第二粉體噴嘴到反應(yīng)部底面的距離為側(cè)壁高度的五分之四，第三粉體噴嘴設(shè)置在反應(yīng)部側(cè)壁高度的三分之一處可以解釋為第三粉體噴嘴到反應(yīng)部底面的距離為側(cè)壁高度的三分之一。由此，通過第二粉體噴嘴從反應(yīng)部上側(cè)部和第三粉體噴嘴從反應(yīng)部下側(cè)部向反應(yīng)部內(nèi)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(xiàn)資源最大化利用的同時提聞粉料的反應(yīng)效率。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的攪拌反應(yīng)裝置也可以采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(yīng)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余熱進行反應(yīng)，并且在實現(xiàn)資源最大化利用的同時提高粉料的反應(yīng)效率。
[0038]需要說明的是，本發(fā)明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(fā)生還原后的還原產(chǎn)物熔體，其中，礦物原料包括并不局限于鐵精礦、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，碳素原料包括并不局限于蘭炭、焦粉和無煙煤。
[0039]本發(fā)明的出料可采用底開式出料，在出料時，打開底部出料。側(cè)壁可以向外傾斜一定角度，例如與垂直方向的夾角小于5度，更加便于出料。
[0040]在本說明書的描述中，參考術(shù)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(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)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，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、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(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)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征進行結(jié)合和組合。
[0041]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種攪拌反應(yīng)裝置，其特征在于，包括: 殼體，所述殼體自上而下限定出進料部和反應(yīng)部，所述反應(yīng)部限定出反應(yīng)空間； 出氣口，所述出氣口設(shè)置在所述進料部的側(cè)壁上； 物料熔體入口，所述物料熔體入口設(shè)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(shè)置在所述反應(yīng)部的側(cè)壁上，并且所述多個粉體噴嘴在所述反應(yīng)部的周向上以及軸向上均呈間隔分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌反應(yīng)裝置，其特征在于，所述進料部的截面尺寸自下而上逐漸減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌反應(yīng)裝置，其特征在于，所述殼體由外至內(nèi)依次設(shè)置有保溫層和耐火層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌反應(yīng)裝置，其特征在于，包括三個粉體噴嘴，其中，在軸向方向上，自上而下分別設(shè)置有第一粉體噴嘴、第二粉體噴嘴和第三粉體噴嘴。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攪拌反應(yīng)裝置，其特征在于，在縱切面上，所述第一粉體噴嘴的噴料口與所述反應(yīng)部的側(cè)壁呈小于90度的夾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攪拌反應(yīng)裝置，其特征在于，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，用于調(diào)節(jié)噴嘴的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攪拌反應(yīng)裝置，其特征在于，在縱切面上，所述第二粉體噴嘴設(shè)置在所述反應(yīng)部側(cè)壁高度的五分之三到五分之四處。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攪拌反應(yīng)裝置，其特征在于，在縱切面上，所述第三粉體噴嘴設(shè)置在所述反應(yīng)部側(cè)壁高度的五分之一到三分之一處。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攪拌反應(yīng)裝置，其特征在于，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】B01J19/26GK104324682SQ201410596839
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)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(yè)爐有限公司