專利名稱：一種設有安全報警傳感器的單層釜壁反應釜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種濕法冶金設備，特別涉及一種氣-液-固三相反應的反應釜。
背景技術：
濕法冶金在稀有金屬、貴金屬、鋁、鎳和鈷等礦物原料的處理和提取中占主導地位。反應釜是濕法冶金生產的重要的反應設備，例如鋅、鎳、銅等重有色金屬的濕法冶煉、難浸金精礦及金礦的預處理、鎢礦的浸出和氧化鋁的貝爾法生產中廣為應用反應釜。這些金屬濕法冶金的實際生產工藝和操作條件有很大差別，但共同特點是反應釜是在加熱加壓的條件下運行，操作溫度和壓力均較高，而且礦漿攪拌對反應釜內壁有磨蝕作用，反應介質具有腐蝕性。尤其是鋅、鎳、銅等重有色金屬的濕法冶金和難浸金精礦及金礦的預處理中，反應釜反應是在強酸性條件下進行，在反應釜的反應過程中需要給入氧氣進行氧化反應，硫化礦物的氧化反應產生大量熱、硫酸和硫酸鹽，使礦漿溶液呈強酸性，在較高氧壓條件下，熱的強酸性水溶液對金屬材料的腐蝕性很強。因此，反應釜需要具備五種功能(1)承 壓功能，能承受反應釜操作條件的壓力；(2)保溫功能，以保持反應過程的熱平衡；(3)攪拌功能，使礦漿中的固體顆粒不發生沉淀，并使傳質和反應過程順利進行；(4)防止磨損的功能，防止磨損作用破壞反應釜；(5)防止腐蝕的功能，防止腐蝕作用破壞反應釜。目前濕法冶金工業應用的反應釜一般具有三層結構(I)外殼，是承受反應釜內反應壓力的殼層，即反應釜的承壓功能是由外殼釜壁承擔，外殼一般采用碳素鋼或低合金鋼制造；(2)防腐層，設置于外殼釜壁內，防止礦漿溶液接觸腐蝕反應釜外殼釜壁，防腐層的材料因所處理礦物原料的不同和反應條件的不同而有所不同，采用的材料主要有鉛板、有機膜、不銹鋼、鈦板等；(3)陶瓷磚內襯層，設置于防腐層的內側，此層具有二種功能，一是作為防磨損層防止礦漿沖蝕磨損防腐層(當用鉛板或有機膜等易磨損材料作為防腐層時防磨損功能更為重要)，二是作為保溫層起著隔熱保溫的作用，因此陶瓷磚層的厚度是根據保溫的需要設計，一般厚達230 340mm。這種結構反應釜有以下缺點I、這些防腐蝕襯里和陶瓷磚的安裝費時費力，而且實際生產中易于脫落損壞，不僅因停機維修影響正常生產，而且嚴重影響反應釜的防腐蝕安全性；2、陶瓷磚直接接觸礦漿溶液，不僅被浸蝕，而且保溫效果較差，需要加大陶瓷磚層的厚度，以致反應釜外殼需要相應加大，增加了反應釜的重量，提高了反應釜的造價；3、反應釜的防腐層破損泄漏無報警裝置，無法及時發現防腐層發生泄漏，一旦反應釜外殼被腐蝕，就會造成嚴重事故。因此，有必要研究反應釜外殼和防腐層之間設置報警傳感器，以便在防腐層泄漏時能及時報警，并自動啟動減壓降溫等安全程序，確保反應釜操作運行的安全性。
發明內容本實用新型的目的是為了解決現有反應釜存在的上述問題，而提供一種設有安全報警傳感器的單層釜壁反應釜。本實用新型提高在強腐蝕性條件下運行的反應釜的安全性，并使反應釜的結構更加合理。本實用新型是由外殼釜壁、多孔材料保溫層、防腐層、防磨損層從外至內依次構成，釜內設置有數個隔板將釜內分隔成多個反應室，每個反應室均設有攪拌葉輪和減速傳動機構，每個隔板上均有溢流堰，這些溢流堰的高度逐級降低；釜體上設有進料管、出料管和氧氣給入管，每個反應室內均連通有一根氧氣給入管，多根氧氣給入管與一根氧氣供給管連通，多孔材料保溫層與傳導管連通，傳導管的外端連接壓力檢測報警裝置。本實用新型的結構特點是I、本反應釜的釜體由四個結構層構成，從外至內依次為外殼層、多孔材料保溫層、防腐層、防磨損層；2、反應釜設置單層外殼，在外殼釜壁內側進行防腐處理，以便在防腐層破損泄漏時短期內不致腐蝕破壞外殼釜壁，外殼為承壓層即反應釜反應的壓力全部傳至外殼釜壁來承受；3、多孔材料保溫層設置在反應釜外殼內，緊貼在外殼釜壁內或粘貼在釜壁內，多孔材料保溫層起三種作用，一是隔熱保溫作用，以保持釜內反應的溫度并保持釜壁溫度較低，二是支撐作用，將外殼釜壁的承壓力傳導給防腐層，支撐防腐層，三是傳導氣液壓力的作用，一旦防腐層破損泄漏時，反應釜內的高溫氣液瞬間進入多孔材料保溫層內，使該層孔隙內壓力急劇升高，壓力迅速傳至安裝于該層中的壓力傳導管，觸發報警傳感器發出警報并自動進入降溫減壓的安全程序；4、防腐層設置于多孔材料保溫層內，隔絕反應釜內氣液進入多孔材料保溫層，防止引起釜壁的腐蝕，防腐層宜采用耐腐蝕性好、強度大、抗磨損的材料；5、防磨損層設置于防腐層內，保護防腐層被磨損破壞，防磨損層鋪設于受到磨損的部位表面；6、在釜壁開孔安裝壓力傳導管和報警傳感器，檢測釜壁內多孔保溫層的壓力變化，并配置檢測報警設備和自動控制系統；本實用新型的有益效果是I、反應釜設置有防腐層泄漏檢測和報警設備，一旦發生防腐層泄漏時，可及時發現并進入降溫減壓安全程序，確保設備和人身安全，提高了在強腐蝕性條件下運行的反應釜的安全性；2、多孔材料保溫層夾在外殼釜壁和防腐層之間，在不發生防腐層泄漏的情況下多孔材料保溫層不與反應氣液接觸，不被浸蝕，不易脫落或倒塌，而且隔熱保溫性能好；3、由于多孔材料保溫層的隔熱保溫性能好于目前工業應用反應釜的耐酸陶瓷磚，因此多孔材料保溫層的厚度可適當減小，反應釜外殼的規格可相應減小，減小反應釜重量及造價。
圖I為本實用新型的的結構示意圖。I一外殼釜壁；2—多孔材料保溫層；3—防腐層；4一防磨損層；5—進料管;6一電動機；7—減速傳動機構；8—傳動軸；9一攪拌葉輪；10—隔板；11一出料管;12—壓力檢測報警裝置；13—傳導管；14一氧氣給入管；15—氧氣供給管。
具體實施方式
請參閱圖I所示，本實施例是由外殼釜壁I、多孔材料保溫層2、防腐層3、防磨損層4從外至內依次構成，釜內設置有數個隔板10將釜內分隔成多個反應室，每個反應室均設有攪拌葉輪9、傳動軸8和減速傳動機構7，每個隔板10上均有溢流堰，這些溢流堰的高度逐級降低；釜體上設有進料管5、出料管11和氧氣給入管14，每個反應室內均連通有一根氧氣給入管14，多根氧氣給入管14與一根氧氣供給管15連通，多孔材料保溫層2與傳導管13連通，傳導管13的外端連接壓力檢測報警裝置12。用本實用新型的反應釜處理礦物原料時，礦漿物料經由進料管5進入反應釜內第一個反應室。反應釜設有數個隔板10，每個隔板10上均有溢流堰，這些溢流堰的高度逐級降低，即第一個隔板上的溢流堰最高，第二個隔板的溢流堰低一些，第三個溢流堰再低一 些，如此逐級降低溢流堰高度，最后的溢流堰高度最低。第一反應室的礦漿經過隔板10上的溢流堰流入第二個反應室，第二個反應室的礦漿再流入第三個反應室，以下的反應室中礦漿依次流入下一個反應室。礦漿進入第一反應室時開始反應，并在流經各個反應室的的過程中繼續發生反應，經過最后一個反應室之后，經由出料管11流出反應釜。氧化反應所需要的氧氣經過氧氣供給管15和氧氣給入管14給入各個反應室。反應室中的攪拌葉輪9使礦漿中的固體礦物顆粒保持懸浮狀態、使氧氣充分彌散、增加傳質和反應效率。反應室內壁為防磨損層4所保護，礦漿流動過程中不會直接沖蝕磨損防腐層3。反應釜操作工作過程中，壓力檢測設備和壓力檢測報警裝置12始終處于開啟狀態，時刻檢測多孔材料保溫層2孔隙中的壓力變化。一旦發生防腐層3的泄漏時，多孔材料保溫層2內孔隙壓力急增，壓力經過傳導管13觸發壓力檢測報警裝置12自動報警并自動進入冷卻和減壓程序，以確保人員和其它設備安全，提高了在強腐蝕性條件下運行的反應釜的安全性。
權利要求1.一種設有安全報警傳感器的單層爸壁反應爸，其特征在于是由外殼爸壁(I)、多孔材料保溫層(2)、防腐層(3)、防磨損層(4)從外至內依次構成，釜內設置有數個隔板(10)將釜內分隔成多個反應室，每個反應室均設有攪拌葉輪(9 )、傳動軸(8 )和減速傳動機構(7 )，每個隔板(10)上均有溢流堰，這些溢流堰的高度逐級降低；釜體上設有進料管(5)、出料管(11)和氧氣給入管(14)，每個反應室內均連通有一根氧氣給入管(14)，多根氧氣給入管(14)與一根氧氣供給管(15)連通。
2.根據權利要求I所述的一種設有安全報警傳感器的單層釜壁反應釜，其特征在于所述多孔材料保溫層(2)與傳導管(13)連通，傳導管(13)的外端連接壓力檢測報警裝置(12)。
專利摘要本實用新型公開了一種設有安全報警傳感器的單層釜壁反應釜，是由外殼釜壁、多孔材料保溫層、防腐層、防磨損層從外至內依次構成，釜內設置有數個隔板將釜內分隔成多個反應室，每個反應室均設有攪拌葉輪和減速傳動機構，每個隔板上均有溢流堰，這些溢流堰的高度逐級降低；釜體上設有進料管、出料管和氧氣給入管，每個反應室內均連通有一根氧氣給入管，多根氧氣給入管與一根氧氣供給管連通，多孔材料保溫層與傳導管連通，傳導管的外端連接壓力檢測報警裝置；本實用新型設置有防腐層泄漏檢測和報警設備，提高了在強腐蝕性條件下運行的反應釜的安全性；多孔材料保溫層夾在外殼釜壁和防腐層之間，防腐隔熱保溫性能好；造價低。
文檔編號B01J19/18GK202666863SQ201220306648
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者金世斌, 石吉友, 金英豪, 魯玉春, 邢志軍, 張谷平, 馬金瑞 申請人:長春黃金研究院, 中國黃金集團公司技術中心