阅读说明：本技术 一种偏心搅拌精炼反应器 (A kind of eccentric stirring refinery reactor ) 是由 曾世林 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种偏心搅拌精炼反应器,包括滑动连接导电系统、反应器本体、电极升降机构、滚动支撑、连接器和偏心驱动系统；滚动支撑位于反应器本体下面；反应器本体水平放置在滚动支撑的钢球上面,由炉壳、耐火材料、炉膛、出铁口、出渣口组成；导电系统包括导电横臂、电极夹紧器和石墨电极,导电横臂与变压器输出铜排滑动接触；连接器位于反应器本体的正下方或侧面,偏心驱动系统位于连接器正下方,偏心轴头与连接器轴承内孔装配在一起,反应器本体在偏心驱动系统驱动下作水平摇动。精炼反应器是以化学反应热为主、电能为辅外部的节能精炼设备,特别适用有放热反应的合金精炼,具有反应快、效率高、能耗低、投资少、无二次污染等优点。(The present invention discloses a kind of eccentric stirring refinery reactor, including the conducting system that is slidably connected, reactor body, electrode lifting mechanism, rolling support, connector and eccentric drive system；Rolling support is located at below reactor body；Reactor body is lain in a horizontal plane in above the steel ball of rolling support, is made of furnace shell, refractory material, burner hearth, tapping hole, slag notch；Conducting system includes conductive cross arm, electrode binding clasp and graphite electrode, and conductive cross arm and transformer export copper bar sliding contact；Connector is located at the underface or side of reactor body, and eccentric drive system is located at immediately below connector, and eccentric spindle nose is assembled together with connector bearing inner hole, and reactor body makees horizontal shake under eccentric drive system driving.Refinery reactor is the energy saving refining equipment based on chemical reaction heat, external supplemented by electric energy, the particularly suitable alloy refining for having exothermic reaction, has many advantages, such as to react fast, high-efficient, low energy consumption, small investment, without secondary pollution.)

一种偏心搅拌精炼反应器

技术领域

本发明涉及环保综合治理技术领域，特别是涉及一种偏心搅拌精炼反应器。

背景技术

在钢铁冶金的铁合金行业中，脱硅精炼最常用的方法是电炉法。电炉法有三大突出缺点：一是反应动力学不好、反应速度慢、化学反应热得不到有效利用、单位产品能耗高；二是终渣反应物（氧化剂）浓度高、主金属元素回收率低、资源浪费严重；三是精炼过程局部温度过高、炉内温度梯度大，造成金属挥发量大，既容易使操作者受到金属蒸汽毒害和造成大气污染，也导致金属回收率进一步降低、大大增加单位产品精炼成本和降低了产品中主元素含量。

现有装备技术无法解决脱硅精炼效率低、能耗高、资源回收率低等问题，制约了高品质精炼产品的生产和精炼行业的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种偏心搅拌精炼反应器，以解决上述现有技术存在的问题，达到反应速度快、能源消耗低、铁水收得率高、操作简单、安全环保和装备造价低的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种偏心搅拌精炼反应器，包括反应器本体、导电系统、电极升降机构、滚动支撑、连接器和偏心驱动系统；所述反应器本体水平放置在滚动支撑的正上方，所述反应器本体炉底板与滚动支撑的钢球顶面接触；所述导电系统位于炉膛和电极升降机构的正上方，其石墨电极竖直伸入炉膛内；所述电极升降机构位于反应器本体侧面；所述滚动支撑位于反应器本体正下方，滚动支撑底面与设备基础水平固连，滚动支撑顶面（钢球顶点）与所述反应器本体底板滚动接触；所述连接器用螺栓固接在所述反应器本体底板上；所述偏心驱动系统位于连接器正下方，偏心驱动系统的偏心轴上端的轴头***连接器的轴承内圈中。

所述反应器本体由炉壳、耐火材料和炉膛构成；所述炉壳呈有底无盖的圆桶状，包括底板和圆周板，圆周板与底板固连；所述反应器本体从外到里依次是圆周板、耐火材料、炉膛；所述反应器本体从下到上依次为炉底板、耐火材料、炉膛。

优选地，所述炉壳圆周板及其内部紧贴的耐火材料由下向上依次有出铁口、出渣口，出铁口与炉膛底部平高。

优选地，所述导电系统包括导电横臂、电极夹紧装置和石墨电极；所述导电横臂包括铜排和钢结构，铜排一端与变压器输出铜排的滑动接触，另一端与电极夹紧装置固连；所述电极夹紧装置通过压紧机构将石墨电极夹紧；所述导电系统通过绝缘件固连在升降系统上，能与升降系统同步上升或下降。

优选地，所述滚动支撑包括钢球座、钢球压盖和钢球；所述钢球座包括底板和位于底板上平面的凸台，所述凸台的外形为圆形或多边形，凸台内有一个半球形球孔，所述半球形球孔的直径不小于钢球直径；所述钢球压盖为圆形或多边形厚板，在板中心有一个直径与钢球座直径一致的半球台孔，钢球压盖的厚度小于所述钢球的半径；所述钢球压盖与所述钢球座凸台平面固连；所述钢球的下半球安放在钢球座的半球形球孔内，钢球的上半球的一部分在所述压盖的半球台孔内，钢球顶点与炉底板接触；所述滚动支撑的数量至少有3个。

优选地，所述连接器包括连接体、轴承、轴承压盖和密封件；所述连接体为带盲孔法兰的圆柱，在圆柱内有一个圆柱形盲孔；所述轴承安装在圆柱形盲孔内，所述轴承压盖与连接体下平面固连把轴承密封在盲孔内并把轴承外圈压紧。

优选地，所述偏心驱动系统输出的机械能通过竖直安装的偏心轴传递给连接器；所述的连接器再把机械能传导给所述反应器本体底板，带动反应器本体作水平摇动。

优选地，所述的轴承为调心轴承。

优选地，所述连接器和偏心驱动系统位于反应器本体的侧面。

优选地，所述偏心驱动系统的偏心轴偏心距为100-500mm。

所述变压器指是指三相交流或三相直流炉用变压器。

本偏心搅拌精炼反应器是以化学反应热为主、电能为辅外部的节能精炼设备，特别适用有放热反应的合金精炼。

本偏心搅拌精炼反应器在工作时，先在反应器炉膛内加入100份含有液态金属还原剂的合金铁水，然后开动偏心轴的驱动装置驱动反应器本体带动炉内的金属液体作水平摇动，接着在炉膛内加入固态氧化剂粉体和熔剂。所加入的固态氧化剂粉体和熔剂受到炉膛内强烈翻滚的高温液态金属冲击而迅速熔化并与液态金属中还原剂发生激烈的放热化学反应，所产生的反应热既能直接提高铁水温度，又能加热固态氧化剂粉体和熔剂，从而提高了熔化和反应速度，节约了能源。

本发明偏心搅拌精炼反应器相对于现有技术取得了以下技术效果：

1. 合金熔化、精炼和贫渣在一套装置内完成，流程短、操作简单、铁水收得率高；

2. 在摇动中进行化学反应，反应动力学好、反应速度快、放出的热量得到有效利用，产品能耗低；

3. 具有摇炉-电炉的功能，比电炉和摇炉制造更容易、效率更高，工程造价大大降低；

4. 导电铜排极短，电抗低、电效率高；

5. 过程产生的烟气比传统电炉法和摇炉-电炉法大幅度降低且更易于收集，环保投入少、运行更环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例偏心搅拌精炼反应器的结构示意图；

图2为实施例中连接器的结构示意图；

图3为实施例中滚动支撑的结构示意图。

其中，1-反应器本体、1.1-炉底板、1.2-耐火材料、1.3-出铁口、1.4-出渣口、1.5-圆周板、1.6-炉膛、2-导电系统、2.1-石墨电极、2.2-电极夹头、2.3-导电横臂、3-电极升降机构、3.1-顶杆、4-连接器、4.1-连接体、4.2-轴承、4.3-轴承压盖、5-滚动支撑、5.1-钢球压盖、5.2-钢球座、5.3-钢球、6-偏心轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供偏心搅拌精炼反应器，以解决现有技术存在的问题，达到节能环保、高效、无二次污染、流程短、投资少、装置紧凑、占地面积少、趋零排放目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步详细的说明。

实施例1

如图1-图3所示，本实施例1提供一种偏心搅拌精炼反应器，包括反应器本体1、导电系统2、液压电极升降机构3、连接器4、滚动支撑5和偏心驱动系统；

其中反应器本体1包括炉底板1.1、耐火材料1.2、出铁口1.3、出渣口1.4、圆周板1.5和炉膛1.6；反应器本体1炉膛对应部分竖直方向从下到上依次为炉底板1.1、耐火材料1.2、炉膛1.6；反应器本体1在炉膛1.6的水平截面从外到里依次是圆周板1.5、耐火材料1.2、炉膛1.6；圆周板1.5及其内部紧贴的耐火材料1.2的竖直方向由下至上依次有出铁口1.3、出渣口1.4，出铁口1.3与炉膛1.6底线平高。

液压电极升降机构3位于反应器本体1侧面和供电炉用变压器二者之间；导电系统2包括石墨电极2.1、电极夹紧装置2.2、导电横臂2.3，所述导电系统2位于炉膛和液压电极升降机构3的正上方，石墨电极2.1竖直伸入炉膛1.6内，导电横臂2.3与变压器输出铜排面-面紧密接触，导电横臂2.3与电极夹紧装置2.2固连，电极夹紧装置2.2通过压紧机构将石墨电极2.1夹紧；导电系统2的导电横臂2.3与液压电极升降机构3的液压杆3.1顶端绝缘固连；所述导电系统2与液压杆3.1同步上升或下降。

滚动支撑5包括钢球压盖5.1、钢球座5.2和钢球5.3；所述钢球座5.2包括底板和位于底板上平面的凸台，凸台的外形为圆形，内有一个半球形球孔；半球形球孔的直径略大于钢球5.3的直径；所述钢球压盖5.1为中心有一个直径与钢球座5.2直径一致的半球台孔的圆厚板，圆厚板的外圆直径与钢球座凸台的外圆直径相匹配；钢球压盖5.1的厚度小于所述钢球5.3的半径；所述钢球压盖5.1与所述钢球座凸台平面固连；所述钢球5.3的下半球安放在钢球座5.2的半球形球孔内，钢球5.3上半球的一部分在所述钢球压盖5.1的半球台孔内，钢球5.3顶点与炉底板1.1接触；所述滚动支撑5的数量为3个。

连接器4包括连接体4.1、轴承4.2、轴承压盖4.3和密封件；铸钢连接体4.1为带盲板法兰的厚皮圆钢管，钢管内径与轴承4.2外圈直径相匹配；轴承4.2安装在钢管内孔中，轴承压盖4.3与连接体4.1下平面固连把轴承密封在钢管内孔内并压紧轴承外圈。

所述的轴承4.2为调心轴承。

偏心驱动系统的偏心轴6的轴头竖直安装在连接器4的轴承4.2内孔内与轴承内孔过盈配合；偏心轴6的偏心距为100mm。

实施例2

实施例2提供偏心搅拌精炼反应器，在实施例1的基础上，实施例2的偏心搅拌精炼反应器与实施例1中偏心搅拌精炼反应器的不同之处仅在于以下几点：

（1）所述的偏心驱动系统和连接体4位于反应器本体1的侧面；

（2）偏心轴6的偏心距为150mm；

（3）滚动支撑5的数量为9个。

实施例3

实施例3提供偏心搅拌精炼反应器，在实施例1的基础上，实施例3的偏心搅拌精炼反应器与实施例1中偏心搅拌精炼反应器的不同之处仅在于以下2点：

（1）偏心轴6的偏心距为200mm；

（2）滚动支撑5的数量为27个。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“上”、“下”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“出铁口”泛指所炉内各种合金液体流出口，不能理解为单纯的铁水的出铁口。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。