外热式底卸料还原反应管的制作方法

本实用新型属于冶金技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种外热式底卸料还原反应管。

背景技术：

还原反应管是将焙烧球团或氧化球团还原生成金属化球团的必要设备，其在氢气竖炉技术基础研究中发挥了重要作用。目前常用的还原反应管主要由盖板和管体组成，盖板上设有热电偶插入口和还原后气体出口，管体底部焊接密封，设有还原气入口，与还原气入口管道相连接。还原反应管采用外热式加热方式，管体置于加热炉炉管中，为焙烧球团或氧化球团还原反应提供热量。

焙烧球团或氧化球团由管体上部加入后，管体和盖板通过螺栓紧固密封，还原反应完成后生成的金属化球团亦由管体上部盖板松开后倒出。还原后热的金属化球团冷却方式主要有空冷、氮气冷却和水冷等，氮气冷却可以在管内进行，空冷、水冷则需将金属化球团置于管外进行。

由于将金属化球团取出不但操作过程复杂且用时较长，特别是对于将高温金属化球团倾倒出来快速空冷或水冷的操作要求更为不利，安全隐患较大。

因此，现有的还原反应管有待进一步改进。

技术实现要素：

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外热式底卸料还原反应管，该还原反应管可以实现高温金属化球团快速出料、冷却，具有较大的实际意义。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种外热式底卸料还原反应管。根据本实用新型的实施例，该还原反应管包括：

管体，所述管体的上端具有上敞开口，所述管体的下端具有下敞开口，所述管体内壁上设有固定座；

盖板，所述盖板设在所述上敞开口处以遮挡或打开所述上敞开口，所述盖板上设置有热电偶插口和还原后气体出口；

底座，所述底座与所述管体铰接，所述底座在打开所述下敞开口的打开位置和关闭所述下敞开口的关闭位置可转动，所述底座上设有支撑杆；

筛板，所述筛板可枢转地设在所述管体内，当所述底座位于所述关闭位置时，所述筛板将所述管体内部空间间隔成上下分布的两个腔室，所述支撑杆、所述固定座均与所述筛板的下表面止抵，当所述底座位于所述打开位置时，所述支撑杆脱离所述筛板，所述筛板转动并脱离所述固定座；

还原气体入口，所述还原气体入口设置在所述管体的侧壁上且位于所述筛板的下方；以及

热电偶，所述热电偶经所述热电偶插口伸入到所述管体内。

由此，根据本实用新型实施例的外热式底卸料还原反应管通过采用底座与管体铰接的连接方式，并且在管体内设置可枢转的筛板，当底座位于关闭位置，筛板一端止抵在管体壁上的固定座上，另一端止抵在设置在底座上的支撑杆上，当打开底座时，支撑板脱离筛板，并且筛板转动并脱离固定座，从而将筛板上的焙烧球团或氧化球团排出管体，较现有的采用打开盖板将其中所得焙烧球团或氧化球团排出的方式相比，本申请可实现焙烧球团或氧化球团安全、快速出料、冷却，特别是对于需要高温金属化球团快速出料、冷却要求的情况更为有利。

另外，根据本实用新型上述实施例的外热式底卸料还原反应管还可以具有如下附加的技术特征：

任选的，所述外热式底卸料还原反应管进一步包括：枢转轴和枢转轴套，所述枢转轴与所述枢转轴套相适配，所述枢转轴设在所述筛板和所述管体中的一个上，所述枢转轴套设在所述筛板和所述管体中的另一个上。由此，当底座处于打开位置时，可以方便筛板转动，从而顺利排出管体内反应球团。

任选的，所述枢转轴设置在所述管体内壁上，所述枢转轴套设在所述筛板上，并且所述枢转轴套偏离所述筛板的中心。由此，可以顺利排出管体内反应球团。

任选的，所述枢转轴和所述枢转轴套分别为两个，并且两个所述枢转轴套穿过同一中心线，两个所述枢转轴分别与所述两个所述枢转轴套相适配。由此，可以顺利排出管体内反应球团。

任选的，所述外热式底卸料还原反应管进一步包括：卡勾组件，所述卡勾组件设在所述底座上，当所述底座位于所述关闭位置时，所述卡勾组件与所述管体卡接连接。由此，可以方便打开底座，从而实现反应球团的快速排出。

任选的，所述管体的下端设有凸缘，所述凸缘沿所述下敞开口的周向方向延伸，所述卡勾组件上具有卡勾部，当所述底座位于所述关闭位置时，所述卡勾部与所述凸缘扣合。

任选的，所述支撑杆包括固定部和支撑部，所述支撑部设置在所述底座上，所述固定部设置在所述支撑部上，当所述底座位于所述关闭位置时，所述固定部止抵在所述筛板的下表面上。由此，当底座处于关闭位置时，在支撑杆和固定座的支撑下可以保持筛板平稳，从而提高筛板的稳定性。

任选的，所述支撑部为圆环或圆球。由此，可以进一步提高筛板的稳定性。

任选的，所述盖板通过固定螺旋设在所述上敞开口上。由此，可以方便待反应物料从反应管上敞开口加入。

任选的，所述底座与所述下敞开口的接触面设置有金属密封圈。由此，可以显著提高反应管的密封性。

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。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的外热式底卸料还原反应管的主视图；

图2是根据本实用新型再一个实施例的外热式底卸料还原反应管的右视部分结构示意图；

图3是根据本实用新型再一个实施例的外热式底卸料还原反应管的右视部分结构示意图；

图4是根据本实用新型又一个实施例的外热式底卸料还原反应管的主视图。

具体实施方式

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。

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。

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。

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。

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。

根据本实用新型的实施例，参考图1，外热式底卸料还原反应管包括：管体100、盖板200、底座300、筛板400和热电偶500。

根据本实用新型的一个实施例，管体100的上端具有上敞开口11，管体100的下端具有下敞开口12，并且管体100的内壁上设有固定座13。

根据本实用新型的具体实施例，固定座13可以为三角形角托。

根据本实用新型再一个实施例，盖板200设置在上敞开口11处用于遮挡或打开上敞开口11，盖板200上设置有热电偶插口101和还原后气体出口102。

根据本实用新型的具体实施例，盖板200可以通过固定螺旋14设置在上敞开口11，通过固定螺栓可以实现盖板的打开和闭合，从而方便待反应物料的加入。

根据本实用新型的又一个实施例，底座300与管体100铰接，并且底座200在打开下敞开口12的打开位置和关闭下敞开口12的关闭位置可转动，同时底座上设有支撑杆15。具体的，该支撑杆为耐高温、耐磨材料制成，例如可以为1Cr18Ni9。

根据本实用新型的一个具体实施例，底座300与下敞开口12的接触面设置有金属密封圈16。由此，可以显著提高反应管的密封性。

根据本实用新型的再一个具体实施例，参考图1，管体100与底座300可以通过左侧连接件17连接，且连接件17上端固定于管体下敞开口12端的法兰盘上，连接件17下端与底座300的法兰盘连接，连接处可自由转动，管体与底座右侧通过卡勾组件18连接，卡勾组件18设在底座300上，当底座300位于关闭位置时，卡勾组件18与管体100卡接连接。例如，管体100的下端设有凸缘(未示出)，凸缘沿下敞开口的周向方向延伸，卡勾组件18上具有卡勾部(未示出)，当底座300位于关闭位置时，卡勾部与凸缘扣合。由此，该连接过程省时省力、安全可靠、可操作性强，出料过程只需打开卡勾组件，在高温条件下快速出料优点更为突出。

根据本实用新型的又一个实施例，筛板400可枢转地设在管体100内，当底座300位于关闭位置时，筛板400将管体内部空间间隔成上下分布的两个腔室(A腔室19和B腔室20)，支撑杆15、固定座13均与筛板400的下表面止抵，具体的，固定座与支撑杆分别止抵在筛板下表面的两端，并且在固定座与支撑杆的共同作用下，筛板处于水平状态；当底座300位于打开位置时，支撑杆15脱离筛板400，筛板400转动并脱离固定座13，此时筛板处于倾斜状态。由此，通过采用底座与管体铰接的连接方式，并且在管体内设置可枢转的筛板，当底座位于关闭位置，筛板一端止抵在管体壁上的固定座上，另一端止抵在设置在底座上的支撑杆上，当打开底座时，支撑板脱离筛板，并且筛板转动并脱离固定座，从而将筛板上的焙烧球团或氧化球团排出管体，较现有的采用打开盖板将其中所得焙烧球团或氧化球团排出的方式相比，本申请可实现焙烧球团或氧化球团安全、快速出料、冷却，特别是对于需要高温金属化球团快速出料、冷却要求的情况更为有利。

根据本实用新型的一个具体实施例，参考图1，筛板400可枢转地设在管体100内是通过采用枢转轴21和枢转轴套22实现的，具体的，枢转轴21与枢转轴套22相适配，枢转轴21设在筛板400和管体100中的一个上，枢转轴套22设在筛板400和管体100中的另一个上，例如参考图2，枢转轴21设置在管体100内壁上，枢转轴套22设在筛板400上，并且枢转轴套22偏离筛板400的中心。由此，当底座处于打开位置时，筛板在枢转轴和枢转轴套的配合作用下以枢转轴为旋转轴旋转，即筛板处于倾斜状态，从而顺利排出管体内反应球团。

根据本实用新型的再一个具体实施例，参考图3，枢转轴21和枢转轴套22分别为两个，并且两个枢转轴套22穿过同一中心线，两个枢转轴21分别与两个枢转轴套22相适配。由此，在节省材料成本的同时实现筛板的旋转。

根据本实用新型的又一个实施例，参考图4，支撑杆15包括固定部23和支撑部24，其中，支撑部24设置在底座300上，固定部23设置在支撑部24上，当底座300位于关闭位置时，固定部23止抵在筛板400的下表面上，例如，参考图4，支撑部24可以为圆环或圆球，并且该圆环或圆球的直径可以为4mm～6mm，可以适于不高于1500摄氏度的高温环境。由此，当底座处于关闭位置时，在支撑杆和固定座的支撑下可以保持筛板平稳，从而提高筛板的稳定性。

根据本实用新型的又一个实施例，热电偶500经热电偶插口101伸入到管体100内，并且接触筛板上的料层，从而通过热电偶可以实现管体内料层的控温。

根据本实用新型的又一个实施例，管体100的侧壁上设置有还原气体入口103，并且该还原气体入口103位于筛板400的下方。由此，通过还原气体入口可以向管体内供给还原气体，该还原气体经筛板上的通孔与待反应物料接触。

为了方便理解，下面对外热式底卸料还原反应管的操作过程进行描述。

首先，底座处于关闭位置，即底座关闭管体的下敞开口，筛板在底座和支撑杆的共同作用下处于水平状态，然后打开管体上敞开口上的盖板，向管体内加入蓄热球，使得该蓄热球平铺在筛板上，然后向管体内加入待反应球团，使得该待反应球团平铺在蓄热球上，然后关闭盖板，同时通过还原气体入口向管体内供给还原气体，并且将热电偶经热电偶插口伸入到料层内，待反应结束后，将还原气入口管道内还原气体切换成氮气并通入一定时间，如果需要将生成的高温金属化球团置于空气中快速冷却或水冷，此时保证管体中不存在或存在较少量的还原气体，然后将热电偶拔出，将外热式底卸料还原反应管升起并置于储存装置上方，打开底座上的卡勾组件，则管体和管座自动脱离，筛板发生倾斜，高温金属化球团依靠自重下落至储存装置内。

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。

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。