专利名称：一种设有安全报警传感器的单层釜壁反应釜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种湿法冶金设备，特别涉及一种气-液-固三相反应的反应釜。
背景技术：
湿法冶金在稀有金属、贵金属、铝、镍和钴等矿物原料的处理和提取中占主导地位。反应釜是湿法冶金生产的重要的反应设备，例如锌、镍、铜等重有色金属的湿法冶炼、难浸金精矿及金矿的预处理、钨矿的浸出和氧化铝的贝尔法生产中广为应用反应釜。这些金属湿法冶金的实际生产工艺和操作条件有很大差别，但共同特点是反应釜是在加热加压的条件下运行，操作温度和压力均较高，而且矿浆搅拌对反应釜内壁有磨蚀作用，反应介质具有腐蚀性。尤其是锌、镍、铜等重有色金属的湿法冶金和难浸金精矿及金矿的预处理中，反应釜反应是在强酸性条件下进行，在反应釜的反应过程中需要给入氧气进行氧化反应，硫化矿物的氧化反应产生大量热、硫酸和硫酸盐，使矿浆溶液呈强酸性，在较高氧压条件下，热的强酸性水溶液对金属材料的腐蚀性很强。因此，反应釜需要具备五种功能(1)承 压功能，能承受反应釜操作条件的压力；(2)保温功能，以保持反应过程的热平衡；(3)搅拌功能，使矿浆中的固体颗粒不发生沉淀，并使传质和反应过程顺利进行；(4)防止磨损的功能，防止磨损作用破坏反应釜；(5)防止腐蚀的功能，防止腐蚀作用破坏反应釜。目前湿法冶金工业应用的反应釜一般具有三层结构(I)外壳，是承受反应釜内反应压力的壳层，即反应釜的承压功能是由外壳釜壁承担，外壳一般采用碳素钢或低合金钢制造；(2)防腐层，设置于外壳釜壁内，防止矿浆溶液接触腐蚀反应釜外壳釜壁，防腐层的材料因所处理矿物原料的不同和反应条件的不同而有所不同，采用的材料主要有铅板、有机膜、不锈钢、钛板等；(3)陶瓷砖内衬层，设置于防腐层的内侧，此层具有二种功能，一是作为防磨损层防止矿浆冲蚀磨损防腐层(当用铅板或有机膜等易磨损材料作为防腐层时防磨损功能更为重要)，二是作为保温层起着隔热保温的作用，因此陶瓷砖层的厚度是根据保温的需要设计，一般厚达230 340mm。这种结构反应釜有以下缺点I、这些防腐蚀衬里和陶瓷砖的安装费时费力，而且实际生产中易于脱落损坏，不仅因停机维修影响正常生产，而且严重影响反应釜的防腐蚀安全性；2、陶瓷砖直接接触矿浆溶液，不仅被浸蚀，而且保温效果较差，需要加大陶瓷砖层的厚度，以致反应釜外壳需要相应加大，增加了反应釜的重量，提高了反应釜的造价；3、反应釜的防腐层破损泄漏无报警装置，无法及时发现防腐层发生泄漏，一旦反应釜外壳被腐蚀，就会造成严重事故。因此，有必要研究反应釜外壳和防腐层之间设置报警传感器，以便在防腐层泄漏时能及时报警，并自动启动减压降温等安全程序，确保反应釜操作运行的安全性。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有反应釜存在的上述问题，而提供一种设有安全报警传感器的单层釜壁反应釜。本实用新型提高在强腐蚀性条件下运行的反应釜的安全性，并使反应釜的结构更加合理。本实用新型是由外壳釜壁、多孔材料保温层、防腐层、防磨损层从外至内依次构成，釜内设置有数个隔板将釜内分隔成多个反应室，每个反应室均设有搅拌叶轮和减速传动机构，每个隔板上均有溢流堰，这些溢流堰的高度逐级降低；釜体上设有进料管、出料管和氧气给入管，每个反应室内均连通有一根氧气给入管，多根氧气给入管与一根氧气供给管连通，多孔材料保温层与传导管连通，传导管的外端连接压力检测报警装置。本实用新型的结构特点是I、本反应釜的釜体由四个结构层构成，从外至内依次为外壳层、多孔材料保温层、防腐层、防磨损层；2、反应釜设置单层外壳，在外壳釜壁内侧进行防腐处理，以便在防腐层破损泄漏时短期内不致腐蚀破坏外壳釜壁，外壳为承压层即反应釜反应的压力全部传至外壳釜壁来承受；3、多孔材料保温层设置在反应釜外壳内，紧贴在外壳釜壁内或粘贴在釜壁内，多孔材料保温层起三种作用，一是隔热保温作用，以保持釜内反应的温度并保持釜壁温度较低，二是支撑作用，将外壳釜壁的承压力传导给防腐层，支撑防腐层，三是传导气液压力的作用，一旦防腐层破损泄漏时，反应釜内的高温气液瞬间进入多孔材料保温层内，使该层孔隙内压力急剧升高，压力迅速传至安装于该层中的压力传导管，触发报警传感器发出警报并自动进入降温减压的安全程序；4、防腐层设置于多孔材料保温层内，隔绝反应釜内气液进入多孔材料保温层，防止引起釜壁的腐蚀，防腐层宜采用耐腐蚀性好、强度大、抗磨损的材料；5、防磨损层设置于防腐层内，保护防腐层被磨损破坏，防磨损层铺设于受到磨损的部位表面；6、在釜壁开孔安装压力传导管和报警传感器，检测釜壁内多孔保温层的压力变化，并配置检测报警设备和自动控制系统；本实用新型的有益效果是I、反应釜设置有防腐层泄漏检测和报警设备，一旦发生防腐层泄漏时，可及时发现并进入降温减压安全程序，确保设备和人身安全，提高了在强腐蚀性条件下运行的反应釜的安全性；2、多孔材料保温层夹在外壳釜壁和防腐层之间，在不发生防腐层泄漏的情况下多孔材料保温层不与反应气液接触，不被浸蚀，不易脱落或倒塌，而且隔热保温性能好；3、由于多孔材料保温层的隔热保温性能好于目前工业应用反应釜的耐酸陶瓷砖，因此多孔材料保温层的厚度可适当减小，反应釜外壳的规格可相应减小，减小反应釜重量及造价。
图I为本实用新型的的结构示意图。I一外壳釜壁；2—多孔材料保温层；3—防腐层；4一防磨损层；5—进料管;6一电动机；7—减速传动机构；8—传动轴；9一搅拌叶轮；10—隔板；11一出料管;12—压力检测报警装置；13—传导管；14一氧气給入管；15—氧气供给管。
具体实施方式
请参阅图I所示，本实施例是由外壳釜壁I、多孔材料保温层2、防腐层3、防磨损层4从外至内依次构成，釜内设置有数个隔板10将釜内分隔成多个反应室，每个反应室均设有搅拌叶轮9、传动轴8和减速传动机构7，每个隔板10上均有溢流堰，这些溢流堰的高度逐级降低；釜体上设有进料管5、出料管11和氧气给入管14，每个反应室内均连通有一根氧气给入管14，多根氧气给入管14与一根氧气供给管15连通，多孔材料保温层2与传导管13连通，传导管13的外端连接压力检测报警装置12。用本实用新型的反应釜处理矿物原料时，矿浆物料经由进料管5进入反应釜内第一个反应室。反应釜设有数个隔板10，每个隔板10上均有溢流堰，这些溢流堰的高度逐级降低，即第一个隔板上的溢流堰最高，第二个隔板的溢流堰低一些，第三个溢流堰再低一 些，如此逐级降低溢流堰高度，最后的溢流堰高度最低。第一反应室的矿浆经过隔板10上的溢流堰流入第二个反应室，第二个反应室的矿浆再流入第三个反应室，以下的反应室中矿浆依次流入下一个反应室。矿浆进入第一反应室时开始反应，并在流经各个反应室的的过程中继续发生反应，经过最后一个反应室之后，经由出料管11流出反应釜。氧化反应所需要的氧气经过氧气供给管15和氧气给入管14給入各个反应室。反应室中的搅拌叶轮9使矿浆中的固体矿物颗粒保持悬浮状态、使氧气充分弥散、增加传质和反应效率。反应室内壁为防磨损层4所保护，矿浆流动过程中不会直接冲蚀磨损防腐层3。反应釜操作工作过程中，压力检测设备和压力检测报警装置12始终处于开启状态，时刻检测多孔材料保温层2孔隙中的压力变化。一旦发生防腐层3的泄漏时，多孔材料保温层2内孔隙压力急增，压力经过传导管13触发压力检测报警装置12自动报警并自动进入冷却和减压程序，以确保人员和其它设备安全，提高了在强腐蚀性条件下运行的反应釜的安全性。
权利要求1.一种设有安全报警传感器的单层爸壁反应爸，其特征在于是由外壳爸壁(I)、多孔材料保温层(2)、防腐层(3)、防磨损层(4)从外至内依次构成，釜内设置有数个隔板(10)将釜内分隔成多个反应室，每个反应室均设有搅拌叶轮(9 )、传动轴(8 )和减速传动机构(7 )，每个隔板(10)上均有溢流堰，这些溢流堰的高度逐级降低；釜体上设有进料管(5)、出料管(11)和氧气给入管(14)，每个反应室内均连通有一根氧气给入管(14)，多根氧气给入管(14)与一根氧气供给管(15)连通。
2.根据权利要求I所述的一种设有安全报警传感器的单层釜壁反应釜，其特征在于所述多孔材料保温层(2)与传导管(13)连通，传导管(13)的外端连接压力检测报警装置(12)。
专利摘要本实用新型公开了一种设有安全报警传感器的单层釜壁反应釜，是由外壳釜壁、多孔材料保温层、防腐层、防磨损层从外至内依次构成，釜内设置有数个隔板将釜内分隔成多个反应室，每个反应室均设有搅拌叶轮和减速传动机构，每个隔板上均有溢流堰，这些溢流堰的高度逐级降低；釜体上设有进料管、出料管和氧气给入管，每个反应室内均连通有一根氧气给入管，多根氧气给入管与一根氧气供给管连通，多孔材料保温层与传导管连通，传导管的外端连接压力检测报警装置；本实用新型设置有防腐层泄漏检测和报警设备，提高了在强腐蚀性条件下运行的反应釜的安全性；多孔材料保温层夹在外壳釜壁和防腐层之间，防腐隔热保温性能好；造价低。
文档编号B01J19/18GK202666863SQ201220306648
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者金世斌, 石吉友, 金英豪, 鲁玉春, 邢志军, 张谷平, 马金瑞 申请人:长春黄金研究院, 中国黄金集团公司技术中心