一种适用于熔融还原工艺的流化调压装置的制作方法

本实用新型涉及hismelt物料存储技术领域，尤其涉及一种适用于熔融还原工艺的流化调压装置。

背景技术：

hismelt熔融还原工艺是一种不需要使用焦炭、烧结及球团工艺的冶金技术，在冶金行业节能环保、资源利用、能源拓展、产品重塑、流程创新等方面均具有显著的工艺优势、技术意义及行业应用前景，是目前冶金行业重要的高新技术之一。hismelt熔融还原工艺具有特殊性，熔融还原工艺中所需要的物料，即矿粉颗粒温度在400-1000℃，粒度小于10mm。

储料罐是生物科技、制药、精细化工行业中的常用设备，它可用于存储多种形态的物料，特别是对液态物料的储存应用最为广泛。但是现有的储料罐往往功能相对单一，不符合hismelt熔融还原工艺条件，无法满足在400-600℃高温中存储粒度小于10mm的矿粉颗粒的要求，且现有的储料罐压力均较小，不能满足熔融还原工艺高压输送、快速冲压泄压的要求。

hismelt熔融还原工艺的自动化程度非常高，整个生产流程基本由电脑程序控制、操作人员监控。因此，对于设备的计量系统要求非常高，必须确保精准，物料的上料和落料控制稳定，不能有较大偏差，以防止对生产的稳定性造成影响。

因此，目前需要研发出一种新型的适用于hismelt熔融还原工艺的储料罐，即一种新型的流化调压装置，以克服和改善上述现有技术中的一个或多个缺点，或者至少提出一种有效的可选方法来解决上述问题。

技术实现要素：

针对上述的不足，本实用新型提供了一种适用于熔融还原工艺的流化调压装置。本申请提供的流化调压装置能够用于存储hismelt熔融还原工艺中粒度高、温度高的铁矿粉颗粒，具有密封锁气能力，能够快速冲压泄压，且能够保证物料输送稳定顺行，防止物料堵塞。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施例提供了一种适用于熔融还原工艺的流化调压装置，其中，包括：

罐体，所述罐体上端设置有入料口，下端设置有出料口；

加压装置，所述加压装置设置在所述罐体上部，所述加压装置用以与高压气源连接对罐体内部进行加压；

泄压装置，所述泄压装置设置在所述罐体上部，所述泄压装置用以与放散装置连接对罐体内部进行泄压；

第一密封阀与第一锁气阀，所述第一密封阀与所述第一锁气阀自上而下依次设置在所述入料口上端；

第二密封阀与第二锁气阀，所述第二密封阀与所述第二锁气阀自上而下依次设置在所述出料口下端；

流化系统，所述流化系统设置在所述罐体下部且位于所述出料口上方。

在流化调压装置的一种优选的实现方式中，所述罐体上部呈圆筒形，所述罐体下部呈圆锥形，圆锥夹角为10°-35°。

在流化调压装置的一种优选的实现方式中，所述流化系统包括空气炮、流化器及外排口，所述空气炮、流化器、外排口自上而下依次设置。

在流化调压装置的一种优选的实现方式中，所述空气炮位于圆锥形罐体的2/3处，斜向上20°-35°插入所述罐体中；所述流化器分为两层设置，每层设置8-12个流化口；所述外排口位于下层流化器的下方且位于所述出料口上方，斜向上插入所述罐体中。

在流化调压装置的一种优选的实现方式中，所述罐体由内至外包括耐磨层、隔热层及外壳，所述耐磨层采用rd系列耐热耐磨喷涂料，所述隔热层采用轻质莫来石喷涂料，所述外壳采用不锈钢材料。

在流化调压装置的一种优选的实现方式中，所述耐磨层厚度为60-100mm，所述隔热层厚度为80-180mm，所述外壳厚度为20-50mm。

在流化调压装置的一种优选的实现方式中，所述隔热层与所述外壳之间的缝隙中填充有耐热泥浆；和/或所述入料口设置有入口法兰，所述出料口设置有出口法兰，所述隔热层与所述入口法兰、出口法兰之间的缝隙中填充有耐热泥浆。

在流化调压装置的一种优选的实现方式中，所述罐体上还设置有若干挡板，所述挡板设置在所述耐磨层与所述隔热层之间，用以将耐磨层和隔热层分隔为多个非直段隔热层段和直段隔热层段。

在流化调压装置的一种优选的实现方式中，所述流化调压装置还包括料位计，所述料位计设置在圆筒形罐体与圆锥形罐体的交界处。

在流化调压装置的一种优选的实现方式中，所述流化调压装置还包括支撑结构，所述支撑结构设置在所述罐体中部，用以支撑所述流化调压装置；称重装置，所述称重装置设置在所述支撑结构上，用以计量所述罐体重量及所述罐体内部的物料重量。

通过本实用新型实施例技术方案，可以达到以下有益效果：

(1)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的流化调压装置是针对熔融还原工艺高压物料输送的工艺条件进行专门创新设计的压力容器设备。通过在流化调压装置中设置冲压泄压装置，可对罐体内部迅速进行冲压泄压操作，控制罐体内的压力；通过在流化调压装置的入料口及出料口分别设置密封阀和锁气阀，并按照上边密封下边锁气的方式进行连接，密封阀能够起到耐磨损、强度高、阻隔物料的作用；锁气阀密封性好，能够保证罐体内的高压；并设置流化装置，保证颗粒物在落料输送是的稳定顺行，防止堵塞。

(2)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的流化调压装置，罐体上部呈圆筒形，下部呈圆锥形，可以使其中的物料靠重力自动落料，下部圆锥选用10°-35°的夹角能够更方便顺利地落料。

(3)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的流化调压装置，通过设置空气炮对出料口部位进行冲击，防止落料过程中的堵塞，并对易堵塞区域进行清堵；通过设置流化器能够使整个落料过程稳定不堵塞，通过设置外排口用于检修时将罐体内的物料排空。

(4)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的流化调压装置，将空气炮设置于圆锥形罐体的2/3处，且斜向上20°-35°插入罐体中；将流化器分为双层设置，通过合理的位置安排及锥角设置，能够使整个落料过程均匀流化、稳定不堵塞。

(5)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的流化调压装置，罐体由内至外包括耐磨层、隔热层及外壳，耐磨层具有抗冲刷、强度高、耐磨性好、热稳定性好的特性；隔热层具有导热系数低、保温隔热性能好的特性；外壳能够起到存储、保温、保压的作用。

(6)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的流化调压装置，罐体上还设置有若干挡板，挡板将耐磨层和隔热层分割为多个非直段隔热层段和直段隔热层段，若干挡板之间为相对独立的结构，每个独立结构受热膨胀产生的位移量由设置于其内部的挡板，即可压缩材料层吸收，对相邻隔热层段不产生影响。

(7)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的流化调压装置，还设置有料位计，料位计可根据探头确定罐体内的物料高度，一旦料位计实现覆盖信号，则停止落料，关闭阀门，进入出料流程，对罐体内进行冲压，准备向下一级出料。

(8)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的流化调压装置，还设置有称量装置，流化调压装置的全部重量都作用在称量装置上，能够计算罐体的整体重量，扣除罐体重量即可得到物料重量。料位计和称重装置组成双重计量系统，能够非常精确地对罐体内的物料进行计量，并定量进出物料。双重计量系统能有效地对称量偏差进行核验和矫正。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1用以说明本实用新型一实施例中的适用于熔融还原工艺的流化调压装置的一种剖视图。

附图标记：

1-罐体；2-加压装置；3-泄压装置；4-第一密封阀；5-第一锁气阀；6-第二密封阀；7-第二锁气阀；8-空气炮；9-流化器；10-外排口；11-耐磨层；12-隔热层；13-外壳；14-挡板；15-料位计；16-支撑结构；17-称重装置。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

首先，对本实用新型所揭示的技术方案的技术构思进行说明。现有的储料罐不符合hismelt熔融还原工艺条件，无法满足在400-600℃高温中存储粒度小于10mm的矿粉颗粒的要求，且现有的储料罐压力均较小，不能满足hismelt熔融还原工艺高压输送、快速冲压泄压的要求。而且，hismelt熔融还原工艺的自动化程度非常高，整个生产流程基本由电脑程序控制、操作人员监控。因此，对于设备的计量系统要求非常高，必须确保精准，物料的上料和落料控制稳定，不能有较大偏差，以防止对生产的稳定性造成影响。因此，目前需要研发出一种新型的适用于熔融还原工艺的储料罐，即一种新型的流化调压装置。

具体采取的方案是：

本实施例提供一种适用于熔融还原工艺的流化调压装置，其中包括罐体1、加压装置2、泄压装置3、第一密封阀4、第一锁气阀5、第二密封阀6、第二锁气阀7及流化系统。罐体1上端设置有入料口，下端设置有出料口；加压装置2设置在罐体1上部，加压装置2用以与高压气源连接对罐体1内部进行加压；泄压装置3设置在罐体1上部，泄压装置3用以与放散装置连接对罐体1内部进行泄压；第一密封阀4与第一锁气阀5自上而下依次设置在入料口上端；第二密封阀6与第二锁气阀7自上而下依次设置在出料口下端；流化系统设置在所述罐体1下部且位于出料口上方。

本实施例示例的适用于熔融还原工艺的流化调压装置是针对熔融还原工艺高压物料输送的工艺条件进行专门创新设计的压力容器设备。通过在流化调压装置中设置冲压泄压装置3，可对罐体1内部迅速进行冲压泄压操作，控制罐体1内的压力；通过在流化调压装置的入料口及出料口分别设置密封阀和锁气阀，并按照上边密封下边锁气的方式进行连接，密封阀能够起到耐磨损、强度高、阻隔物料的作用；锁气阀密封性好，能够保证罐体1内的高压；并设置流化装置，保证颗粒物在落料输送是的稳定顺行，防止堵塞。

在一种优选的实现方式中，罐体1上部呈圆筒形，罐体1下部呈圆锥形，圆锥夹角为10°-35°。罐体1上部呈圆筒形，下部呈圆锥形，可以使其中的物料靠重力自动落料，下部圆锥选用10°-35°的夹角能够更方便顺利地落料。圆锥夹角的选择是根据高温颗粒物料的粒度、物料形态、堆积密度、休止角、摩擦系数等参数理论计算并通过实际生产的验证，下部圆锥的角度在30°夹角以下时，正常工况的颗粒物料能够在重力的作用下自由下落，即向下的重力大于摩擦阻力，不会发生堵塞。

在一种优选的实现方式中，流化系统包括空气炮8、流化器9及外排口10，空气炮8、流化器9、外排口10自上而下依次设置。通过设置空气炮8对出料口部位进行冲击，防止落料过程中的堵塞，并对易堵塞区域进行清堵；通过设置流化器9能够使整个落料过程稳定不堵塞，通过设置外排口10用于检修时将罐体1内的物料排空。

优选地，空气炮8位于圆锥形罐体1的2/3处，斜向上20°-35°插入罐体1中；流化器9分为两层设置，每层设置8-12个流化口；外排口10位于下层流化器9的下方且位于出料口上方，斜向上插入罐体1中。罐体1中的物料靠重力自动落料，将空气炮8设置于圆锥形罐体1的2/3处，且斜向上20°-35°插入罐体1中；将流化器9分为双层设置，通过合理的位置安排及锥角设置，能够使整个落料过程均匀流化、稳定不堵塞。

在一种优选的实现方式中，罐体1由内至外包括耐磨层11、隔热层12及外壳13，耐磨层11采用rd系列耐热耐磨喷涂料，隔热层12采用轻质莫来石喷涂料，外壳13采用不锈钢材料。耐磨层11具有抗冲刷、强度高、耐磨性好、热稳定性好的特性；隔热层12具有导热系数低、保温隔热性能好的特性；外壳13能够起到存储、保温、保压的作用。优选地，耐磨层11厚度为60-100mm，隔热层12厚度为80-180mm，外壳13厚度为20-50mm。

在一种优选的实现方式中，隔热层12与外壳13之间的缝隙中填充有耐热泥浆；和/或入料口设置有入口法兰，出料口设置有出口法兰，隔热层12与入口法兰、出口法兰之间的缝隙中填充有耐热泥浆。

在一种优选的实现方式中，罐体1上还设置有若干挡板14，挡板14设置在耐磨层11与隔热层12之间，用以将耐磨层11和隔热层12分隔为多个非直段隔热层12段和直段隔热层12段。若干挡板14之间为相对独立的结构，每个独立结构受热膨胀产生的位移量由设置于其内部的挡板14，即可压缩材料层吸收，对相邻隔热层12段不产生影响。

在一种优选的实现方式中，所述流化调压装置还包括料位计15，所述料位计15设置在圆筒形罐体1与圆锥形罐体1的交界处。料位计15可根据探头确定罐体1内的物料高度，一旦料位计15实现覆盖信号，则停止落料，关闭阀门，进入出料流程，对罐体1内进行冲压，准备向下一级出料。

在一种优选的实现方式中，所述流化调压装置还包括支撑结构16，所述支撑结构16设置在所述罐体1中部，用以支撑所述流化调压装置；称重装置17，所述称重装置17设置在所述支撑结构16上，用以计量所述罐体1重量及所述罐体1内部的物料重量。称量装置能够计算罐体1的整体重量，扣除罐体1重量即可得到物料重量。

hismelt工艺采用远程自动控制，对于物料的进出量有非常高的要求。料位计15和称重装置17组成双重计量系统，能够非常精确地对罐体1内的物料进行计量，并定量进出物料。双重计量系统能有效地对称量偏差进行核验和矫正。

本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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，还可以是通信；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。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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。