高溫高壓反應釜設計
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高溫高壓反應釜設計
摘 要
論文設計的是冶金工業中用來提煉難浸礦石的預處理設備，高溫高壓反應釜。經過一系列的資料的比較分析，加壓氧化法是國外最先進也是最成熟的技術。目前國內還沒有成熟的成型設備。熱壓氧化工藝在國內工業應用仍為空白。本次設計就是針對國內在此領域的空白進行論證設計。
設計過程主要包括，功能原理分析，方案論證，總體設計，釜的結構設計，以及傳動件的設計和密封件的設計等。
通過對其功能原理的分析，提出了最佳的設計方案，經過準確的設計計算和結構設計，使其最終成型。
本設計主要的關鍵性的技術是：材料的選擇和密封容器的設計。在這次設計中選用聚四氟乙烯材料作防腐材料，這樣解決了防腐的問題，應用機械密封解決了釜體密封的問題，同時選用國家標準的安全閥，解決了設備的安全問題。本設計對防腐、密封作了比較全面的分析論證。
關鍵詞：加壓氧化反應釜；密封；傳動
2 總體設計
設計要求：設備連續工作30天，每天24小時，日產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：通過礦漿泵將原礦漿打入反應釜內。釜內不銹鋼板將其分隔成四個獨立單元，相當于四個獨立的反應釜。在打入礦漿的設計同時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，反應釜內的第一個單元注滿并溢出到下一個單元繼續反應，依次類推直到最后一個單元反應完畢出料。反應時間需要控制三個小時左右，反應釜內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測溫測壓孔測出。當溫度升高時，可在礦漿中加水，同時減少硫酸用量，來冷卻反應釜。溫度降低則相反增加硫酸的用量，來提高釜內的溫度。
該方案雖然結構比較簡單，但是由于釜內四個獨立單元上部都是相通的，會出現短路現象，也就是當原礦漿打入量過高時，四個單元被注滿后，礦漿未完成反應就被排出。
改進方案二
2.3 工作原理草圖
工作原理分析：在方案一的基礎上，讓第二個隔板從反方向安裝，這樣可以有效的解決了短路以及放映不完全的情況，但是按照設計要求，經過初步計算后，得出了該反應釜的總體長度為4.5M,因而進一步考慮到總體過大，中間攪拌軸太長，無論是制造、安裝還是日常維修都很不方便，故繼續改進優化設計方案。工作原理分析：在電動機驅動下，通過皮帶帶動攪拌器開始攪動，由礦漿泵將礦秒漿磨出的金礦漿打入第一個釜內，與此同時打入硫酸，由蒸汽孔打入蒸汽和氧氣，使釜內產生高溫高壓蒸汽。當達到一定的壓力和溫度，使液面不斷上升，當上升到出料口時則由出料口溢出，進入下一個反應釜內繼續反應，到最后一個反應釜出料。從第一個釜到最后一個，料的反應時間為三個小時。流速由礦漿的排量和流速來控制，溫度通過壓力硫酸和水控制，并通過壓力和溫度傳感器測出。兩個反應釜中，第一個釜中的壓力較高，約控制在1.8Mpa左右。第二個釜為1.7Mpa。以保證最后礦漿順利的溢出。
該方案解決了不能連續反應的問題，由于反應釜個數的增加，筒體變小，攪拌軸長度變短，解決了日后一系列安裝制造與維修的問題。 ...
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