搅拌反应装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种搅拌反应装置，包括：壳体，所述壳体自上而下限定出进料部和反应部，所述反应部限定出反应空间；出气口，所述出气口设置在所述进料部的侧壁上；物料熔体入口，所述物料熔体入口设置在所述进料部的顶部；以及多个粉体喷嘴，所述多个粉体喷嘴设置在所述反应部的侧壁上，并且所述多个粉体喷嘴在所述反应部的周向上以及轴向上均呈间隔分布。该装置可以使得物料充分混合，从而显著提高物料的反应效率。
【专利说明】搅拌反应装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工设备【技术领域】，具体而言，本实用新型涉及一种搅拌反应装置。
【背景技术】
[0002]目前在化工领域以及冶金行业，余热回收利用以及炉外处理技术对于提高综合利用效益以及改善产品质量具有重要意义，在喷吹过程中，钝化层物质容易发生堆积，喷吹及反应效率降低，反应物料无法充分接触并且积垢物料难以清理，大大影响生产。如何改善熔池反应的热力学和动力学条件，在充分利用余热能量的同时实现熔池物料的充分反应，使得主要技术指标得以优化具有重要意义。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种搅拌反应装置，该装置可以使得物料充分混合，从而显著提闻物料的反应效率。
[0004]在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种搅拌反应装置，包括:
[0005]壳体，所述壳体自上而下限定出进料部和反应部，所述反应部限定出反应空间；
[0006]出气口，所述出气口设置在所述进料部的侧壁上；
[0007]物料熔体入口，所述物料熔体入口设置在所述进料部的顶部；以及
[0008]多个粉体喷嘴，所述多个粉体喷嘴设置在所述反应部的侧壁上，并且所述多个粉体喷嘴在所述反应部的周向上以及轴向上均呈间隔分布。
[0009]根据本实用新型实施例的搅拌反应装置通过在反应部的周向上以及轴向上均呈间隔设置多个粉体喷嘴，并且采用该多个粉体喷嘴向反应部中的熔体物料中喷入粉料，可以使得粉料带动熔体物料进行高速旋转，从而可以起到搅拌器的作用，同时粉料在带动熔体物料旋转过程中，粉料与熔体物料可以充分接触，从而可以使得粉料充分利用熔体物料余热进行反应，进而在实现资源最大化利用的同时提高粉料的反应效率。
[0010]另外，根据本实用新型上述实施例的搅拌反应装置还可以具有如下附加的技术特征:
[0011 ] 在本实用新型的一些实施例中，所述进料部的截面尺寸自下而上逐渐减小。
[0012]在本实用新型的一些实施例中，所述壳体由外至内依次设置有保温层和耐火层。由此，可以提高搅拌反应装置的耐高温性能。
[0013]在本实用新型的一些实施例中，所述搅拌反应装置包括三个粉体喷嘴，其中，在轴向方向上，自上而下分别设置有第一粉体喷嘴、第二粉体喷嘴和第三粉体喷嘴。由此，可以显著提高粉料的反应效率。
[0014]在本实用新型的一些实施例中，在纵切面上，所述第一粉体喷嘴的喷料口与所述反应部的侧壁呈小于90度的夹角。由此，可以进一步显著提高粉料的反应效率。
[0015]在本实用新型的一些实施例中，所述第二粉体喷嘴和所述第三粉体喷嘴的至少一个与液压缸或气缸相连，用于调节喷嘴的角度。由此，可以通过液压缸或气缸调整第二粉体喷嘴和第三粉体喷嘴的喷料角度，优化调节熔体的旋转搅拌速度，从而进一步显著提高粉料的反应效率。
[0016]在本实用新型的一些实施例中，在纵切面上，所述第二粉体喷嘴设置在所述反应部侧壁高度的五分之三到五分之四处。由此，可以进一步显著提高粉料的反应效率。
[0017]在本实用新型的一些实施例中，在纵切面上，所述第三粉体喷嘴设置在所述反应部侧壁高度的五分之一到三分之一处。由此，可以进一步显著提高粉料的反应效率。
[0018]在本实用新型的一些实施例中，所述第二粉体喷嘴的喷料方向与所述第三粉体喷嘴的喷料方向保持反向平行。由此，可以进一步显著提高粉料的反应效率。
[0019]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是根据本实用新型一个实施例的搅拌反应装置的剖面图。
【具体实施方式】
[0021]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图1中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0022]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0024]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0025]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0026]在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种搅拌反应装置。下面参考图1对本实用新型实施例的搅拌反应装置进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该搅拌反应装置包括:壳体10、出气口 11、物料熔体入口 12和粉体喷嘴13。
[0027]根据本实用新型的实施例，壳体10自上而下限定出进料部14和反应部15，根据本实用新型的具体实施例，反应部15限定出反应空间16，且适于将粉料与熔体物料进行充分接触并进行化学反应，进料部14的界面尺寸自下而上逐渐减小。
[0028]根据本实用新型的具体实施例，壳体10由外至内依次设置有保温层17和耐火层18，由此，可以显著提高该搅拌反应装置的使用寿命。
[0029]根据本实用新型的实施例，出气口 11设置在进料部14的侧壁上，用于排出粉料发生化学反应所产生气体，同时释放装置内部压力，使得粉料与熔体粉料充分接触。根据本实用新型的具体实施例，出气口 11可以有多个，并且该多个出气口可以与气体回收装置(未示出)相连。
[0030]根据本实用新型的实施例，物料熔体入口 12设置在进料部14的顶部，用于将熔体物料供给至反应空间16中。
[0031]根据本实用新型的实施例，粉体喷嘴13设置在反应部15的侧壁上，用于向反应空间16中喷入粉料。根据本实用新型的具体实施例，粉体喷嘴13可以有多个，并且多个粉体喷嘴设置多个在反应部15的周向上以及轴向上均称间隔分布。需要解释的是，在本文中，“周向”可以理解为平行于壳体底面的方向，也可以理解为水平方向，“轴向”可以理解为垂直底面的方向，也可以理解为竖直方向。发明人发现，通过在反应部的周向上以及轴向上均呈间隔设置多个喷嘴，并且采用该多个粉体喷嘴向反应部中的熔体物料中喷入粉料，可以使得粉料带动熔体物料进行高速旋转，从而可以起到搅拌器的作用，同时粉料在带动熔体物料旋转过程中，粉料与熔体物料可以充分接触，从而可以使得粉料充分利用熔体物料余热进行反应，进而在实现资源最大化利用的同时提高粉料的反应效率。
[0032]根据本实用新型的具体实施例，粉体喷嘴13可以有三个，第一粉体喷嘴19、第二粉体喷嘴20和第三粉体喷嘴21，根据本实用新型的具体示例，第一粉体喷嘴19、第二粉体喷嘴20和第三粉体喷嘴21在反应部轴向上自上而下依次设置。由此，可以使得粉料在不同平面内对熔体物料进行搅拌，从而使得粉料与熔体物料可以充分接触，进而在实现资源最大化利用的同时提闻粉料的反应效率。
[0033]根据本实用新型的具体实施例，反应部15可以为长方体形状，并且第二粉体喷嘴20可以设置在反应部的一个侧壁上，第一粉体喷嘴19和第三粉体喷嘴21可以设置在第二粉体喷嘴20相对的另一侧的侧壁上。具体的，第二粉体喷嘴的喷料方向与第三粉体喷嘴的喷料方向可以保持反向平行。由此，使得粉料在不同平面内对熔体物料进行搅拌，从而使得粉料与熔体物料可以充分接触，进而在实现资源最大化利用的同时提高粉料的反应效率。
[0034]根据本实用新型的具体实施例，在纵切面上，第一粉体喷嘴19可以与反应部15的侧壁呈小于90度的夹角。由此，通过第二粉体喷嘴和第三粉体喷嘴在水平方向上向熔体物料喷入粉料，形成对熔体物料在水平面方向进行持续搅拌，搭配第一粉体喷嘴由上向下向熔体物料中喷入粉体，形成对熔体物料在竖直方向进行搅拌，使得粉料在带动熔体物料旋转过程中，粉料与熔体物料可以充分接触，从而可以使得粉料充分利用熔体物料余热进行反应，进而在实现资源最大化利用的同时提高粉料的反应效率。
[0035]根据本实用新型的具体实施例，第二粉体喷嘴20和第三粉体喷嘴21的至少之一与液压缸或气缸(未示出)相连，由此通过液压缸或气缸可以对第二粉体喷嘴和第三粉体喷嘴的喷料角度进行调整(±5度)，包括周向角度和/或轴向角度，使得粉料与熔体物料在多个平面内进行混合接触，从而进一步在实现资源最大化利用的同时提高粉料的反应效率。
[0036]根据本实用新型的具体实施例，在纵切面上，第二粉体喷嘴20设置在反应部15侧壁高度的五分之四处，第三粉体喷嘴21设置在反应部15侧壁高度的三分之一处。需要理解的是，第二粉体喷嘴设置在反应部侧壁高度的五分之四处可以解释为第二粉体喷嘴到反应部底面的距离为侧壁高度的五分之四，第三粉体喷嘴设置在反应部侧壁高度的三分之一处可以解释为第三粉体喷嘴到反应部底面的距离为侧壁高度的三分之一。由此，通过第二粉体喷嘴从反应部上侧部和第三粉体喷嘴从反应部下侧部向反应部内部喷入粉料，使得粉料在熔体物料的上表面和下表面同时带动物料进行搅拌，进而带动中间物料搅拌，从而保证了在使用最少喷嘴的同时使得物料搅拌更加充分，从而进一步在实现资源最大化利用的同时提闻粉料的反应效率。
[0037]根据本实用新型的实施例，本实用新型的搅拌反应装置也可以采用边加熔体边喷粉料的方式使得熔体物料与粉料进行接触，例如，通过物料熔体入口向反应部供给熔体物料的同时，开启第一、第二和第三粉体喷嘴，使得熔体物料在下落过程中与粉体进行接触，进而使得熔体物料可以与粉料充分接触，从而可以使得粉料充分利用熔体物料余热进行反应，并且在实现资源最大化利用的同时提高粉料的反应效率。
[0038]需要说明的是，本实用新型的粉料可以是矿物原料和碳素原料中的至少一种，而高温熔体可以为矿物原料和碳素原料发生还原后的还原产物熔体，其中，矿物原料包括并不局限于铁精矿、钒钛磁铁矿、高磷铁矿石、红土镍矿、铬铁矿、冶金渣、冶金粉尘和赤泥，碳素原料包括并不局限于兰炭、焦粉和无烟煤。
[0039]本实用新型的出料可采用底开式出料，在出料时，打开底部出料。侧壁可以向外倾斜一定角度，例如与垂直方向的夹角小于5度，更加便于出料。
[0040]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0041]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种搅拌反应装置，其特征在于，包括: 壳体，所述壳体自上而下限定出进料部和反应部，所述反应部限定出反应空间； 出气口，所述出气口设置在所述进料部的侧壁上； 物料熔体入口，所述物料熔体入口设置在所述进料部的顶部；以及 多个粉体喷嘴，所述多个粉体喷嘴设置在所述反应部的侧壁上，并且所述多个粉体喷嘴在所述反应部的周向上以及轴向上均呈间隔分布。
2.根据权利要求1所述的搅拌反应装置，其特征在于，所述进料部的截面尺寸自下而上逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的搅拌反应装置，其特征在于，所述壳体由外至内依次设置有保温层和耐火层。
4.根据权利要求1所述的搅拌反应装置，其特征在于，包括三个粉体喷嘴，其中，在轴向方向上，自上而下分别设置有第一粉体喷嘴、第二粉体喷嘴和第三粉体喷嘴。
5.根据权利要求4所述的搅拌反应装置，其特征在于，在纵切面上，所述第一粉体喷嘴的喷料口与所述反应部的侧壁呈小于90度的夹角。
6.根据权利要求4所述的搅拌反应装置，其特征在于，所述第二粉体喷嘴和所述第三粉体喷嘴的至少一个与液压缸或气缸相连。
7.根据权利要求4所述的搅拌反应装置，其特征在于，在纵切面上，所述第二粉体喷嘴设置在所述反应部侧壁高度的五分之三到五分之四处。
8.根据权利要求4所述的搅拌反应装置，其特征在于，在纵切面上，所述第三粉体喷嘴设置在所述反应部侧壁高度的五分之一到三分之一处。
9.根据权利要求4所述的搅拌反应装置，其特征在于，所述第二粉体喷嘴的喷料方向与所述第三粉体喷嘴的喷料方向保持反向平行。
【文档编号】B01J19/26GK204122125SQ201420638121
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】吴道洪, 王建民, 高建, 闫方兴, 郭盼盼 申请人:北京华福神雾工业炉有限公司