一种液态炉渣铝热还原反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种液态炉渣铝热还原反应装置，属于铝热还原反应装备领域，解决了现有技术中的铝热还原反应装置复杂、降低效率的问题问题。本实用新型专利技术的铝热还原反应装置，包括旋转炉、传动装置和支撑装置；旋转炉用于进行铝热还原反应，旋转炉包括炉渣加入口(4)、旋转炉本体(5)和排渣口(7)；传动装置包括驱动电机(1)和炉体齿圈(3)，用于控制旋转炉进行往复旋转运动；炉体齿圈(3)为外侧设置有轮齿的环形件，炉体齿圈(3)套设在旋转炉一端，炉体齿圈(3)与驱动电机(1)传动轴上设置的齿轮相啮合；支撑装置用于支撑旋转炉。本实用新型专利技术适用于通过铝热还原对炉渣进行回收的反应。

A kind of aluminothermic reduction reaction device for liquid slag

【技术实现步骤摘要】
一种液态炉渣铝热还原反应装置
本技术涉及铝热还原反应装备领域，特别涉及一种液态炉渣铝热还原反应装置。
技术介绍
铝热还原是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。可简单认为是铝与某些金属氧化物(如氧化铁、三氧化二铬、二氧化锰等)在高热条件下发生的反应。铝热反应的原理，是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应，体现出了铝的强还原性。由于氧化铝的生成焓(-1645kJ/mol)极低，故反应会放出巨大的热，甚至可以使生成的金属以熔融态出现。另一方面，反应放出大量热使铝熔化，反应在液相中进行使反应速率极快，短时间放出大量的热。本专利技术以金属铝作为还原剂，还原钢渣、含钛高炉渣、锰渣等液态炉渣中的FeO、MnO、TiO2和SiO2等，从而回收炉渣中的有价金属元素。炼钢产生的钢渣中含有10％～25％的铁没有回收，含钛高炉渣中含有24％左右的TiO2没有回收，硅锰合金炉渣中MnO含量达到10％左右全部没有回收利用。因此利用金属铝作为还原剂，从液态炉渣中综合回收Fe、Mn、Ti、Si等合金，不但可以实现炉渣中有价元素的回收利用，而且具有较高的经济效益。由氧势图可知，Al2O3的生成吉布斯自由能要远远小于FeO、MnO、TiO2和SiO2，因此，用铝还原炉渣回收Fe、Mn、Ti和Si等合金是可行的。现有技术中并无专用于液态炉渣铝热还原反应进行金属回收的装置。如果铝热还原反应直接在渣包中进行，需要机械搅拌或通入气体进行搅拌。但是，采用机械搅拌会大大增加设备复杂程度，且渣包内液体炉渣温度非常高，机械材料难以获得；而采用通入气体的方式进行搅拌会带走一部分热量，影响效率。
技术实现思路
鉴于上述分析，本技术旨在提供一种液态炉渣铝热还原反应装置，用以解决现有技术中铝热还原反应装置复杂、降低效率的问题。本技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种液态炉渣铝热还原反应装置，包括旋转炉、传动装置和支撑装置；旋转炉用于进行铝热还原反应，旋转炉包括炉渣加入口、旋转炉本体和排渣口；传动装置包括驱动电机和炉体齿圈，用于控制旋转炉进行往复旋转运动；炉体齿圈为外侧设置有轮齿的环形件，炉体齿圈套设在旋转炉一端，炉体齿圈与驱动电机传动轴上设置的齿轮相啮合；支撑装置用于支撑旋转炉。进一步的，支撑装置包括托圈、托轮和基座；托圈套设在旋转炉上，托圈与旋转炉为固定连接；托轮固定在基座上，用于支撑托圈并配合托圈进行往复旋转运动。进一步的，旋转炉由内向外分别为耐火砖层、保温砖层、纤维毡层和钢壳。进一步的，传动装置还包括减速器，减速器用于控制旋转炉的转速。进一步的，支撑装置设置有2个，分别设置在旋转炉的两端。进一步的，托圈与两个托轮配合设置。进一步的，托轮包括轴和轴承，轴承套设在轴上，轴的两端固定在基座上。进一步的，炉体齿圈上设置有加强筋，用于提高炉体齿圈的强度。进一步的，炉体齿圈与旋转炉为焊接。进一步的，旋转炉本体为圆形回转炉。与现有技术相比，本技术至少能实现以下技术效果之一：1)本技术采用旋转炉进行往复旋转运动，在此过程中即可对炉渣和金属铝液形成搅拌，加强铝液与炉渣的混匀，从而提高反应速度和合金收得率；无需再进行机械搅拌或通入气体搅拌，降低了设备的复杂程度且不会引起热量损失。2)液体炉渣本身温度就非常高，将铝锭加入液体炉渣中后铝锭即熔为液体，液体之间反应速率更快，由于铝热还原反应是放热反应，用铝直接还原液态炉渣可以不用电加热，节省电耗降低生产成本。3)旋转炉采用由内向外耐火砖层、保温砖层、纤维毡层和钢壳四层结构，耐火砖层保证旋转炉能承受液态炉渣以及铝热还原反应中产生的高温，保温砖层降低热量的耗散，钢壳保证旋转炉具有一定的强度且受到外力碰撞时对旋转炉进行保护，保温砖层和钢壳之间的纤维毡层起到缓冲的作用，同时也起到二层保温效果。4)本技术设备结构简单，生产灵活性高，投资少。采用本技术进行的铝热还原反应工艺紧凑，操作简单，自动化程度高。本技术的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制。图1本技术的结构示意图；图2图1的A-A视图；图3图1的B-B视图。附图标记：1-驱动电机；2-减速器；3-炉体齿圈；4-炉渣加入口；5-旋转炉本体；6-托圈；7-排渣口；8-钢壳；9-纤维毡层；10-保温砖层；11-耐火砖层；12托轮。具体实施方式下面结合附图来具体描述本技术的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本技术的实施例一起用于阐释本技术的原理，并非用于限定本技术的范围。本技术的一个具体实施例，一种液态炉渣铝热还原反应装置，如图1-3所示，包括旋转炉、传动装置和支撑装置；旋转炉包括炉渣加入口4、旋转炉本体5和排渣口7；液态炉渣和金属铝锭通过炉渣加入口4装入旋转炉，旋转炉为一个圆形的回转炉，炉渣和金属铝的反应在旋转炉内进行，生成的合金沉入旋转炉底部，炉渣在合金上层。排渣口7位于旋转炉的一端，反应一定时间以后，铝热还原生成的合金和炉渣从排渣口7排出。本技术采用旋转炉进行往复旋转运动，在此过程中即可对炉渣和金属铝液形成搅拌，加强铝液与炉渣的混匀，从而提高反应速度和合金收得率；无需再进行机械搅拌或通入气体搅拌，降低了设备的复杂程度且不会引起热量损失。液体炉渣本身温度即非常高，将铝锭加入液体炉渣中后铝锭即融为液体，液体之间反应速率更快，由于铝热还原反应是放热反应，用铝直接还原液态炉渣可以不用电加热，节省电耗降低生产成本。传动装置包括驱动电机1、减速器2和炉体齿圈3；驱动电机1可以正转和反转，驱动旋转炉做往复旋转运动。旋转炉在往复旋转运动过程中对炉渣和金属铝液形成搅拌，从而促进铝热还原反应的进行。炉体齿圈3为外侧设置有轮齿的环形件，炉体齿圈3套设在旋转炉一端，与旋转炉为固定连接，炉体齿圈3焊接在旋转炉上；炉体齿圈3与驱动电机1传动轴上设置的齿轮相啮合，传动装置通过齿轮传动控制旋转炉进行往复旋转运动。炉体齿圈3上设置有加强筋，用于保证炉体齿圈3的强度。支撑装置有两个，分别设置在旋转炉的两端，支撑装置包括托圈6、托轮12和基座，托圈6套设在所述旋转炉上，托圈6与旋转炉为固定连接，例如将托圈6焊接与旋转炉进行焊接；托轮12固定在基座上，用于支撑托圈6并配合托圈6进行往复旋转运动，每个托圈6由两个托轮12进行支撑，确保旋转炉能够平稳往复旋转运动。托轮由轴和轴承组成，轴承套设在轴上，轴固定在基座上。旋转炉本体5是一个高温熔体反应器，旋转炉由内向外分别为耐火砖层11、保温砖层10、纤维毡层9和钢壳8。耐火层砖11用刚玉莫来石砖砌筑，保温砖层10为轻质粘土砖层，炉体钢壳8由普通碳钢焊接。耐火砖层11保证旋转炉能承受液态炉渣以及铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态炉渣铝热还原反应装置，其特征在于，包括旋转炉、传动装置和支撑装置；/n所述旋转炉用于进行铝热还原反应，所述旋转炉包括炉渣加入口(4)、旋转炉本体(5)和排渣口(7)；/n所述传动装置包括驱动电机(1)和炉体齿圈(3)，用于控制所述旋转炉进行往复旋转运动；所述炉体齿圈(3)为外侧设置有轮齿的环形件，炉体齿圈(3)套设在所述旋转炉一端，所述炉体齿圈(3)与驱动电机(1)传动轴上设置的齿轮相啮合；/n所述支撑装置用于支撑旋转炉。/n

【技术特征摘要】
1.一种液态炉渣铝热还原反应装置，其特征在于，包括旋转炉、传动装置和支撑装置；
所述旋转炉用于进行铝热还原反应，所述旋转炉包括炉渣加入口(4)、旋转炉本体(5)和排渣口(7)；
所述传动装置包括驱动电机(1)和炉体齿圈(3)，用于控制所述旋转炉进行往复旋转运动；所述炉体齿圈(3)为外侧设置有轮齿的环形件，炉体齿圈(3)套设在所述旋转炉一端，所述炉体齿圈(3)与驱动电机(1)传动轴上设置的齿轮相啮合；
所述支撑装置用于支撑旋转炉。


2.根据权利要求1所述的液态炉渣铝热还原反应装置，其特征在于，所述支撑装置包括托圈(6)、托轮(12)和基座；
所述托圈(6)套设在所述旋转炉上，所述托圈(6)与旋转炉为固定连接；所述托轮(12)固定在所述基座上，用于支撑托圈(6)并配合托圈(6)进行往复旋转运动。


3.根据权利要求1所述的液态炉渣铝热还原反应装置，其特征在于，所述旋转炉由内向外分别为耐火砖层(11)、保温砖层(10)、纤维毡层(9)和钢壳(8)。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建军，万新宇，王锋，王海风，严定鎏，齐渊洪，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，钢研晟华科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11