本实用新型涉及化工技术领域，具体地为一种生产氢氟酸的反应转炉炉内返渣装置。
背景技术：
传统的氢氟酸生产装置均采用反应转炉(回转反应炉)，萤石粉和浓硫酸按比例连续地加入到反应转炉中进行连续化生产。萤石粉和硫酸为粘性物料，生产无水氢氟酸的过程是一个复杂的气、液、固三相反应，反应物料易粘壁、难混合、传热慢且反应过程为吸热反应，需要对反应系统提供大量的热量，反应过程物料腐蚀性强，设备腐蚀严重，检修频率高，严重影响产能和单位氢氟酸生产成本。目前氢氟酸生产过程中，原料在反应转炉内停留时间仅2小时左右，反应尾渣中原料残存量为5.5％以上，反应不完全物料消耗高，生产氢氟酸的物料和燃料成本高，因反应不完全排出的炉渣存在环保风险。
技术实现要素：
为此，需要提供一种炉内返渣装置，降低氢氟酸生产反应转炉炉渣热量浪费和燃料成本，增加反应转炉炉内渣的停留时间确保反应完全，增大炉渣与进入反应转炉物料的接触面积，从而提高等量反应物料的产能。
为实现上述目的，发明人提供了一种炉内返渣装置，该装置包括：反应转炉筒体、内返渣管、双头螺运、立柱、捞斗、扬料板和挡板，
所述内返渣管沿所述反应转炉筒体轴向同轴设置在所述反应转炉筒体内部，该内返渣管上还设置回渣口和出渣口，所述双头螺运设置于所述内返渣管内，该双头螺运的螺片与该内返渣管内壁相切，所述立柱沿所述反应转炉筒体径向固定设置在所述反应转炉筒体和所述内返渣管之间，所述捞斗设置在所述反应转炉筒体内壁的尾部，随反应转炉转动而转动，该捞斗用于将捞到的炉渣甩入所述内返渣管的回渣口，所述扬料板沿反应转炉筒体轴向设置在所述反应转炉筒体内壁，随反应转炉转动而转动从而将物料扬起又洒下，所述挡板设置在反应转炉筒体内壁上，且位于内返渣管尾部右端。
进一步地，所述双头螺运沿所述反应转炉的炉头-炉尾方向右旋转动。
进一步地，所述扬料板长度范围为40-60厘米，宽度范围为10-20厘米，厚度为1.5-2厘米。
进一步地，所述扬料板沿反应转炉周向均匀分布，与反应转炉内壁间的夹角为70度-90度。
进一步地，所述内返渣管数量为1-3根，沿所述反应转炉筒体轴向同轴串联设置在所述反应转炉筒体内部。
进一步地，所述捞斗深度为10-15厘米，宽度为50-60厘米。
进一步地，所述双头螺运的螺距为100-120厘米。
进一步地，所述挡板为与反应转炉筒体同心的圆环状物体。
进一步地，所述挡板的径向宽度与反应转炉半径比例值为0.3-0.7。
进一步地，所述捞斗沿反应转炉筒体内壁周向等间距设置。
本实用新型提供的炉内返渣装置，通过将70％以上炉渣返回至反应转炉，使CaF2、CaSO4和H2SO4形成适宜的固液比，有效地分散粘稠状态的反应物料，减少粘稠状态物料的黏比和对炉体的腐蚀。通过将主要热量供给在转炉主反应区域即主吸热段，从而使热量的供给更合理、更科学、更利于反应的充分进行。
该炉内返渣装置的工作原理为：当反应转炉开始工作时，传动机构带动反应转炉筒体和内返渣管同时开始转动，反应物料在反应转炉筒体内随反应转炉边左旋(沿反应转炉炉头-炉尾方向)转动边进行反应。在此过程中，某一扬料板转动到达靠近反应转炉底部时，承接了一定量物料，待此扬料板转动到扬料板接近水平位置，将所承接的物料全部洒下，重新回到反应转炉内参与反应，从而等间距设置在反应转炉筒体内壁的扬料板随着转动不断进行着物料承接和洒下，增大物料与物料及物料与反应转炉筒体内气流接触面积。内返渣管由立柱固定在反应转炉筒体内壁，与反应转炉一起同向等速转动。同时，位于反应转炉筒体内壁的捞斗也随之发生转动，当某一捞斗转动到顶部时，向心力的作用使得该捞斗将捞到的炉渣甩入回渣口进入内返渣管。内返渣管内的双头螺运相对于内返渣管和反应转炉筒体向右旋(沿反应转炉炉头-炉尾方向)旋转，通过相向旋转产生的推动力将回到内返渣管内的炉渣输送到反应转炉炉头，炉渣从出渣口落入反应转炉炉头，从而使炉尾带着大量热量的炉渣给新进炉头的反应物料提供反应所需热量。位于反应转炉筒体尾部的挡板将70％以上的炉渣拦截在反应转炉筒体内，增加了炉渣在炉内的停留时间，让反应更加完全。
区别于现有技术，上述技术方案通过炉内返渣装置将70％以上的炉渣从炉尾输送到炉头，该方案可将炉尾渣的热量带到炉头为新进炉头的物料提供反应所需热量，降低了燃料成本；通过增设挡板增加反应转炉炉内渣的停留时间确保反应完全，降低了反应物料损耗，提高了产能；通过增加扬料板，使炉渣随着反应转炉转动时扬起又洒下，增大炉渣与进入反应转炉物料的接触面积，提高了炉渣中有效原料的利用，提高了产能。总之，该技术方案充分回收利用了炉渣中的有效物质，提高了等量原料产出氢氟酸的产量，充分利用了炉渣的热量降低了燃料成本，同时因外排炉渣减少减轻了对环境的污染。
附图说明
图1是本实用新型的一种反应转炉的炉内返渣装置的示意图。
图2是本实用新型的一种反应转炉的炉内返渣装置的局部示意图。
附图标记说明：
1、反应转炉筒体；
2、内返渣管；
21、回渣口；
22、出渣口；
3、双头螺运；
4、立柱；
5、捞斗；
6、扬料板；
7、挡板。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
请参阅图1和图2，本实用新型的一种炉内返渣装置，反应转炉筒体1、内返渣管2、双头螺运3、立柱4、捞斗5、扬料板6和挡板7，所述内返渣管沿所述反应转炉筒体轴向同轴设置在所述反应转炉筒体内部，该内返渣管上还设置回渣口21和出渣口22，所述双头螺运设置于所述内返渣管内，该双头螺运的螺片与该内返渣管内壁相切，所述立柱沿所述反应转炉筒体径向固定设置在所述反应转炉筒体和所述内返渣管之间，所述捞斗设置在所述反应转炉筒体内壁的尾部，随反应转炉转动而转动，该捞斗用于将捞到的炉渣甩入所述内返渣管的回渣口，所述扬料板沿反应转炉筒体轴向设置在所述反应转炉筒体内壁，随反应转炉转动而转动从而将物料扬起又洒下，所述挡板设置在反应转炉筒体内壁上，且位于内返渣管尾部右端。
所述双头螺运的螺片与内返渣管内壁相切，所述双头螺运的螺距为 100-120厘米，该双头螺运沿所述反应转炉的炉头-炉尾方向右旋转动，同时因反应转炉和内返渣管一起沿所述反应转炉的炉头-炉尾方向左旋转动，该双头螺运的螺片连续切割炉渣使其不黏附在内返渣管内壁上，并且产生相对推动力，将炉渣从炉尾输送到炉头，在优选的实施例中，所述双头螺运的螺距为100厘米。
所述每组扬料板由若干沿反应转炉周向均匀分布的扬料板构成，该扬料板与反应转炉内壁间的夹角为70度-90度，长度范围为40-60厘米，宽度范围为10-20厘米，厚度为1.5-2厘米，当反应转炉工作时，物料行进到反应转炉的某一位置，随着转动角度的改变，该扬料板将承接的反应物料扬起，又洒下，使物料与气流接触表面增大，在优选的实施例中，该扬料板与反应转炉内壁间的夹角为90度，长度范围为60厘米，宽度范围为10厘米，厚度为2厘米。
所述内返渣管沿所述反应转炉筒体轴向同轴串联设置在所述反应转炉筒体内部，数量为1-3根，该内返渣管用于将到达反应转炉炉尾的炉渣输送到反应转炉炉头，炉渣从出渣口重新回到反应转炉参加反应，在优选的实施例中，所述内返渣管数量为3根。
所述挡板为与反应转炉筒体同心的圆环状物体,所述挡板的径向宽度与反应转炉半径比例值为0.3-0.7，该挡板用于阻挡反应转炉中物料外漏，在优选的实施例中，该挡板的径向宽度为反应转炉半径的0.7倍。
所述捞斗深度为10-15厘米，宽度为50-60厘米，沿反应转炉筒体内壁周向等间距设置，随反应转炉转动而转动，捞斗捞到的炉渣由于向心力作用被甩入内返渣管的回渣口，在优选的实施例中，该捞斗深度为10厘米，宽度为60厘米。
当反应转炉开始工作时，传动机构带动反应转炉筒体1和内返渣管2同时开始转动，反应物料在反应转炉筒体1内随反应转炉边左旋(沿反应转炉炉头-炉尾方向)转动边进行反应。在此过程中，某一扬料板6转动到达靠近反应转炉底部时，承接了一定量物料，待此扬料板6转动到接近水平位置，将所承接的物料全部洒下，重新回到反应转炉内参与反应，从而等间距设置在反应转炉筒体1内壁的扬料板6随着转动不断进行着物料承接和洒下，增大物料与物料及物料与反应转炉筒体1内气流接触面积。内返渣管2由立柱4 固定在反应转炉筒体1内壁，与反应转炉一起同向等速转动。同时，位于反应转炉筒体1内壁的捞斗5也随之发生转动，当某一捞斗5转动到反应转炉顶部时，向心力的作用使得该捞斗将捞到的炉渣甩入回渣口21进入内返渣管 2。内返渣管2内的双头螺运3相对于内返渣管2和反应转炉筒体1向右旋(沿反应转炉炉头-炉尾方向)旋转，通过相向旋转产生的推动力将回到内返渣管 2内的炉渣输送到反应转炉炉头，炉渣从出渣口22落入反应转炉炉头，从而使炉尾带着大量热量的炉渣给新进炉头的反应物料提供反应所需热量。位于反应转炉筒体1尾部的挡板将70％以上的炉渣拦截在反应转炉筒体1内，增加了炉渣在炉内的停留时间，让反应更加完全。
发明人对比了在万吨级无水氢氟酸生产反应转炉上采用上述实施例内所述炉内返渣装置的情况，技术对比结果如表一所示：
表一无水氢氟酸生产反应转炉上采用内返渣装置前后对比
由表中数据可知，该技术方案充分回收利用了炉渣中的有效物质，提高了等量原料产出氢氟酸的产量，充分利用了炉渣的热量降低了燃料成本，同时因外排炉渣减少减轻了对环境的污染。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述优选实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。