高溫高壓反應(yīng)釜設(shè)計(jì)
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高溫高壓反應(yīng)釜設(shè)計(jì)
摘 要
論文設(shè)計(jì)的是冶金工業(yè)中用來(lái)提煉難浸礦石的預(yù)處理設(shè)備，高溫高壓反應(yīng)釜。經(jīng)過(guò)一系列的資料的比較分析，加壓氧化法是國(guó)外最先進(jìn)也是最成熟的技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟的成型設(shè)備。熱壓氧化工藝在國(guó)內(nèi)工業(yè)應(yīng)用仍為空白。本次設(shè)計(jì)就是針對(duì)國(guó)內(nèi)在此領(lǐng)域的空白進(jìn)行論證設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)過(guò)程主要包括，功能原理分析，方案論證，總體設(shè)計(jì)，釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)和密封件的設(shè)計(jì)等。
通過(guò)對(duì)其功能原理的分析，提出了最佳的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其最終成型。
本設(shè)計(jì)主要的關(guān)鍵性的技術(shù)是：材料的選擇和密封容器的設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中選用聚四氟乙烯材料作防腐材料，這樣解決了防腐的問(wèn)題，應(yīng)用機(jī)械密封解決了釜體密封的問(wèn)題，同時(shí)選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的安全閥，解決了設(shè)備的安全問(wèn)題。本設(shè)計(jì)對(duì)防腐、密封作了比較全面的分析論證。
關(guān)鍵詞：加壓氧化反應(yīng)釜；密封；傳動(dòng)
2 總體設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求：設(shè)備連續(xù)工作30天，每天24小時(shí)，日產(chǎn)10噸礦漿，壓力維持1.5~1.8MPa；溫度200度左右。
2.2 工作原理草圖
工作原理分析：通過(guò)礦漿泵將原礦漿打入反應(yīng)釜內(nèi)。釜內(nèi)不銹鋼板將其分隔成四個(gè)獨(dú)立單元，相當(dāng)于四個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)釜。在打入礦漿的設(shè)計(jì)同時(shí)打入高壓蒸汽和高壓氧氣還有硫酸。隨著礦漿和硫酸的不斷加入，反應(yīng)釜內(nèi)的第一個(gè)單元注滿并溢出到下一個(gè)單元繼續(xù)反應(yīng)，依次類推直到最后一個(gè)單元反應(yīng)完畢出料。反應(yīng)時(shí)間需要控制三個(gè)小時(shí)左右，反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和壓力由硫酸和水和高壓蒸汽控制。溫度和壓力由壓力傳感器通過(guò)測(cè)溫測(cè)壓孔測(cè)出。當(dāng)溫度升高時(shí)，可在礦漿中加水，同時(shí)減少硫酸用量，來(lái)冷卻反應(yīng)釜。溫度降低則相反增加硫酸的用量，來(lái)提高釜內(nèi)的溫度。
該方案雖然結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是由于釜內(nèi)四個(gè)獨(dú)立單元上部都是相通的，會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，也就是當(dāng)原礦漿打入量過(guò)高時(shí)，四個(gè)單元被注滿后，礦漿未完成反應(yīng)就被排出。
改進(jìn)方案二
2.3 工作原理草圖
工作原理分析：在方案一的基礎(chǔ)上，讓第二個(gè)隔板從反方向安裝，這樣可以有效的解決了短路以及放映不完全的情況，但是按照設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過(guò)初步計(jì)算后，得出了該反應(yīng)釜的總體長(zhǎng)度為4.5M,因而進(jìn)一步考慮到總體過(guò)大，中間攪拌軸太長(zhǎng)，無(wú)論是制造、安裝還是日常維修都很不方便，故繼續(xù)改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。工作原理分析：在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)皮帶帶動(dòng)攪拌器開(kāi)始攪動(dòng)，由礦漿泵將礦秒漿磨出的金礦漿打入第一個(gè)釜內(nèi)，與此同時(shí)打入硫酸，由蒸汽孔打入蒸汽和氧氣，使釜內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓蒸汽。當(dāng)達(dá)到一定的壓力和溫度，使液面不斷上升，當(dāng)上升到出料口時(shí)則由出料口溢出，進(jìn)入下一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，到最后一個(gè)反應(yīng)釜出料。從第一個(gè)釜到最后一個(gè)，料的反應(yīng)時(shí)間為三個(gè)小時(shí)。流速由礦漿的排量和流速來(lái)控制，溫度通過(guò)壓力硫酸和水控制，并通過(guò)壓力和溫度傳感器測(cè)出。兩個(gè)反應(yīng)釜中，第一個(gè)釜中的壓力較高，約控制在1.8Mpa左右。第二個(gè)釜為1.7Mpa。以保證最后礦漿順利的溢出。
該方案解決了不能連續(xù)反應(yīng)的問(wèn)題，由于反應(yīng)釜個(gè)數(shù)的增加，筒體變小，攪拌軸長(zhǎng)度變短，解決了日后一系列安裝制造與維修的問(wèn)題。 ...
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