留时间短、粗粒级物料停留时间长的目的。同时，通过阀门组件6调节连通口 31的大小，可以调节漏风率，进而控制内循环的循环量，通过对反应物料内循环的循环量的控制，可调节反应物料在反应炉内的平均停留时间，进而控制物料的反应程度。
[0026]本发明的内循环式反应炉中物料在炉腔11内的停留时间可控范围更广，因而反应温度可适当降低，相对现有流态化焙烧装置更加节能；内循环腔4中粗细粒物料的分离效率不同，粗粒级物料容易被捕集，细粒级物料相对容易排出反应炉，因而可实现反应炉内粗粒级物料停留时间长、细粒级物料停留时间短，这与不同粒度物料完全反应所需时间不同的规律性相符，从而使得反应程度相对可控。
[0027]本实施例中，阀门组件6包括阀门机构61以及控制杆62，控制杆62沿竖直方向滑动设置并贯穿内循环腔4，可对内循环腔4内的气流进行导向，使的内循环腔4内的气流旋转更规整，气固分离效率更高。阀门机构61为位于连通口 31下方的V型阀块，该V型阀块为一倒锥体结构，其可以将连通口 31封闭。控制杆62的下端与V型阀块固接，控制杆62的上端伸出至炉体I的外部并连接有用于调节控制杆62上下滑动位置的调节机构。上述控制杆62的滑动设置具体是，在倒锥形筒3的内壁上固设一具有导向孔的导向块63，反应炉出口管13上设有位于炉体I外部的导向套64，控制杆62沿竖直方向滑设于导向块63的导向孔和导向套64中；上述调节机构包括调节法兰65和支撑法兰66，调节法兰65与控制杆62螺纹连接并可沿控制杆62调节在控制杆62上的连接位置，调节法兰65固接在控制杆62伸出导向套64的上端，支撑法兰66固接在导向套64上，使调节法兰65位于支撑法兰66的上方，支撑法兰66上设有弹性支承于调节法兰65下端的伸缩弹簧67。在正常情况下，伸缩弹簧67的弹性支承作用使调节法兰65和控制杆62保持在一定高度不变，控制杆62使V型阀块与连通口 31保持一定距离，保证连通口 31具有一定的开口程度。在需要调节连通口 31大小时，通过改变调节法兰65在控制杆62上的连接位置，可调节控制杆62的上下滑动位置，进而改变V型阀块与连通口 31之间的间距，达到控制连通口 31的大小的目的。
[0028]上述导风筒2的轴线、倒锥形筒3的轴线、导出内筒5的轴线以及控制杆62的轴线相互重合。这样，控制杆62正好布置在内循环腔4的轴线上，对内循环腔4内的气流导向效果更好。
[0029]在其他实施例中，阀门机构61还可以采用配合安装在连通口 31处的单翻板阀或双翻板阀，同样可以实现控制连通口 31大小的目的，单翻板阀或双翻板阀可由控制杆62上下滑动来控制，也可以采用其他的驱动机构来控制。
[0030]本实施例中，导风筒2的侧壁由45片绕导风筒2的轴线间隔布置的导风叶片22构成，45片导风叶片22之间形成45个导风通道21 ;各导风叶片22呈平板状，平板状的导风叶片22的布置方向与导风筒2在该导风叶片22处的切线之间的夹角为30°。在其他实施例中，导风叶片22的数量也可以为30~60个之间的任意数量，导风叶片22的布置方向与导风筒2在该导风叶片22处的切线之间的夹角也可以设置成30° ~45°之间的任意角度，通过调整导风叶片22的数量和各导风叶片22的布置方向，可以控制内循环的物料量。
[0031]本实施例中，导风筒2的顶部通过连接于多片导风叶片22上端的顶板23封闭，顶板23固定连接在炉腔11的顶壁上，多片导风叶片22的下端还固接有环形连接片24，倒锥形筒3连接在该环形连接片24上。
[0032]本实施例中，炉体I包括由下至上依次连接的下部圆筒段15、倒锥形渐扩段16和上部圆筒段17，其中，倒锥形渐扩段16的锥角为30°，在竖直方向上，倒锥形渐扩段16的上端与倒锥形筒3的上端高度一致，倒锥形渐扩段16的下端高于倒锥形筒3的下端，也即倒锥形渐扩段16的下端的高度与倒锥形筒3的中部位置相对应。在其他实施例中，倒锥形渐扩段16的锥角也可以是20° ~45°之间的任意角度。
[0033]本实施例中，炉体I的内壁设有高温耐火材料浇筑的内衬。
[0034]将本实施例的内循环式反应炉在某一试验条件下进行试验，经导风通道21引导后的气流速度为15m/s，与传统不带内循环部件的反应炉在相同试验条件下的试验结构相比，本实施例的内循环式反应炉中物料的平均停留时间延长30%，反应温度可降低50°C。
[0035]将本实施例中导风叶片22的布置方向改为与导风筒2在该导风叶片22处的切线之间的夹角为45°后，在上述试验条件不变的情况下，经导风叶片22之间的导风通道21引导后的气流速度为18m/s，与传统不带内循环部件的反应炉在该试验条件下的试验结果相比，内循环式反应炉中物料的平均停留时间延长40%，反应温度可降低80°C。
[0036]以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种内循环式反应炉，包括具有炉腔(11)的炉体(I )，所述炉体(I)的底部设有进气口(12)，所述炉体(I)的顶部设有反应炉出口管(13)，所述炉体(I)的侧壁上靠近底部的位置处设有进料管(14)，其特征在于:所述炉腔(11)内的上部设有内循环部件，所述内循环部件包括导出内筒(5)、轴线竖直布置且顶部封闭的导风筒(2)以及连接于导风筒(2)底部的倒锥形筒(3)，所述导风筒(2)和倒锥形筒(3)之间形成一内循环腔(4)，所述导出内筒(5)的一端与反应炉出口管(13)连通，所述导出内筒(5)的另一端延伸至内循环腔(4)中，所述导风筒(2)的侧壁上设有多个用于将炉腔(11)中的物料导入内循环腔(4)的导风通道(21)，多个导风通道(21)绕导风筒(2)的轴线均匀间隔布置，各导风通道(21)将物料导入内循环腔(4)的方向与导风筒(2)在该导风通道(21)处的切线之间的夹角为锐角，所述倒锥形筒(3)的底部设有连通炉腔(11)和内循环腔(4)的连通口(31)，所述内循环部件还包括用于控制所述连通口( 31)大小的阀门组件(6 )。
2.根据权利要求1所述的内循环式反应炉，其特征在于:所述阀门组件(6)包括阀门机构(61)以及沿竖直方向滑动设置并贯穿内循环腔(4)的控制杆(62)，所述控制杆(62)的下端与阀门机构(61)相连并通过上下滑动运动控制阀门机构(61)调节连通口(31)的大小，所述控制杆(62)的上端伸出至炉体(I)的外部并连接有用于调节控制杆(62)上下滑动位置的调节机构。
3.根据权利要求2所述的内循环式反应炉，其特征在于:所述倒锥形筒(3)的内壁上固设有具有导向孔的导向块(63)，所述反应炉出口管(13)上设有位于炉体(I)外部的导向套(64)，所述控制杆(62)滑设于导向块(63)的导向孔和导向套(64)中；所述调节机构包括调节法兰(65)以及固设于导向套(64)上的支撑法兰(66)，所述调节法兰(65)与控制杆(62)螺纹连接并可沿控制杆(62)调节连接位置，所述调节法兰(65)位于支撑法兰(66)的上方，所述支撑法兰(66)上设有弹性支承于调节法兰(65)下端的伸缩弹簧(67)。
4.根据权利要求2所述的内循环式反应炉，其特征在于:所述阀门机构(61)为单翻板阀、双翻板阀和V型阀中的一种。
5.根据权利要求2所述的内循环式反应炉，其特征在于:所述导风筒(2)的轴线、所述倒锥形筒(3)的轴线、所述导出内筒(5)的轴线以及所述控制杆(62)的轴线相互重合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的内循环式反应炉，其特征在于:所述导风筒(2)的侧壁由多片绕导风筒(2)的轴线均匀间隔布置的导风叶片(22)构成，多片导风叶片(22)之间形成所述导风通道(21);所述导风叶片(22)呈平板状，平板状的导风叶片(22)的布置方向与导风筒(2)在该导风叶片(22)处的切线之间的夹角为30° ~45°。
7.根据权利要求6所述的内循环式反应炉，其特征在于:所述导风叶片(22)的数量为30-60 片 ο
8.根据权利要求6所述的内循环式反应炉，其特征在于:所述导风筒(2)的顶部通过连接于多片导风叶片(22)上端的顶板(23)封闭，所述顶板(23)固定连接在炉腔(11)的顶壁上，多片导风叶片(22)的下端还固接有环形连接片(24)，所述倒锥形筒(3)连接于所述环形连接片(24)上。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的内循环式反应炉，其特征在于:所述炉体(I)包括由下至上依次连接的下部圆筒段(15)、倒锥形渐扩段(16)和上部圆筒段(17)，所述倒锥形渐扩段(16)的锥角为20° ~45°。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的内循环式反应炉，其特征在于:所述炉体(I)的内壁设有高温耐火材料浇筑的内衬。
【专利摘要】本发明公开了一种内循环式反应炉，包括具有炉腔的炉体，炉体的顶部设有反应炉出口管，炉腔内的上部设有内循环部件，内循环部件包括导出内筒、导风筒以及连接于导风筒底部的倒锥形筒，导风筒和倒锥形筒之间形成一内循环腔，导风筒的侧壁上设有多个用于将炉腔中的物料导入内循环腔的导风通道，多个导风通道绕导风筒的轴线均匀间隔布置，各导风通道将物料导入内循环腔的方向与导风筒在该导风通道处的切线之间的夹角为锐角，倒锥形筒的底部设有连通炉腔和内循环腔的连通口，内循环部件还包括用于控制连通口大小的阀门组件。本发明具有可降低反应温度、节能效果更好、能够满足不同粒度物料完全反应所需的时间、反应程度相对可控等优点。
【IPC分类】F27B15-02, F27B15-18, C22B1-10, F27B15-00
【公开号】CN104654785
【申请号】CN201510040264
【发明人】李家林, 陈雯, 张立刚, 刘小银, 严小虎, 陆晓苏, 彭泽友, 廖振鸿
【申请人】长沙矿冶研究院有限责任公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月27日