闪蒸槽和冶炼加压系统

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，具体地，涉及一种闪蒸槽和具有该闪蒸槽的冶炼加压系统。

背景技术

有色金属冶炼的加压系统的核心设备是加压釜，有价金属氧化浸出反应、除铁反应等高温、高压的反应均需要在加压釜内进行，从加压釜排出的物料的后续反应则为常压反应。为了实现物料从高温高压环境过渡至常压环境，相关技术中一般采用对加压釜出口物料进行减压、降温的方式或者通过在加压釜出料端设置减压减温阀的方式。

但是，减压降温的方式使得加压系统的作业成为间歇式作业，减压降温后再次对加压釜升温升压的周期较长，影响了冶炼工艺的连续性。其次，频繁的减压降温和升压升温会对加压釜造成交变载荷疲劳破坏，加压釜出口处也容易出现堵塞的问题。

设置减压减温阀的方式则一方面存在适应性差的问题，减压减温阀在物料冲击和腐蚀下容易损坏，另一方面减压减温过程中需要喷入冷却水，冷却水会掺入物料内并造成物料体积膨胀，进而造成后续处理设备的规格较大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明实施例提出一种闪蒸槽，该闪蒸槽保证了冶炼加压系统运行的连续性，避免了加压釜发生交变载荷疲劳破坏，也避免了冷却水的掺入而造成物料体积膨胀的问题。

本发明实施例还提出一种应用上述闪蒸槽的冶炼加压系统。

根据本发明实施例的闪蒸槽包括：槽体，所述槽体内设有内腔，所述槽体的槽壁上设有放空口、出料口和排气口，所述放空口设在所述槽体的底部，所述出料口设在所述槽体的侧壁，所述排气口设在所述槽体的顶部；阀管，所述阀管设在所述槽体的顶部，所述阀管穿过所述槽体的槽壁并与所述槽壁密封，所述阀管的第一端位于所述槽体外侧，所述阀管的第一端适于与加压釜连通，所述阀管的第二端位于所述内腔内；喷头，所述喷头可拆卸地设在所述阀管的第二端，所述喷头用于向所述内腔内喷出物料；调节阀，所述调节阀设在所述阀管的第一端，所述调节阀用于调节所述阀管内物料的流量；防冲组件，所述防冲组件设在所述内腔内并位于所述槽体的底部，且所述防冲组件位于所述喷头下方，所述防冲组件用于抵御从所述喷头喷出的物料的冲击。

根据本发明实施例的闪蒸槽，保证了冶炼加压系统运行的连续性，避免了加压釜发生交变载荷疲劳破坏，也避免了冷却水的掺入而造成物料体积膨胀的问题。

在一些实施例中，所述槽壁包括从内至外依次设置的第一耐酸砖层、第二耐酸砖层、非金属隔离层和金属外壳，所述第一耐酸砖层和所述第二耐酸砖层均通过耐酸砖和耐酸胶泥砌筑成型，且所述第一耐酸砖层的耐酸砖和所述第二耐酸砖层的耐酸砖错位布置。

在一些实施例中，所述第二耐酸砖层和所述非金属隔离层之间设有耐酸胶泥层。

在一些实施例中，所述防冲组件包括陶瓷板和托盘底座，所述托盘底座的顶部设有安装槽，至少部分所述陶瓷板嵌入所述安装槽内并与所述托盘底座固定相连，所述托盘底座的底部与所述槽体的底部相连。

在一些实施例中，所述防冲组件还包括垫圈，所述陶瓷板的外周侧设有环形凸缘，所述垫圈夹紧固定在所述环形凸缘和所述托盘底座的上端面之间。

在一些实施例中，所述陶瓷板通过胶泥粘贴固定在所述安装槽内，且所述陶瓷板和所述托盘底座之间通过连接件连接固定。

在一些实施例中，所述托盘底座包括多个支腿，所述支腿的底端设有弧形板，所述槽壁包括从内至外依次设置的第一耐酸砖层和第二耐酸砖层，所述弧形板预埋在所述第一耐酸砖层和所述第二耐酸砖层之间。

在一些实施例中，所述槽体底部的槽壁为弧形，所述弧形板的弧度与所述槽壁的弧度一致。

在一些实施例中，所述槽壁上还设有人孔，所述槽壁的外周侧还设有环形支座，所述环形支座设在所述槽体的外周侧并沿着所述槽体的周向延伸，所述环形支座位于所述出料口和所述人孔的下方。

根据本发明实施例的冶炼加压系统包括加压釜和闪蒸槽，所述闪蒸槽为上述任一实施例所述的闪蒸槽，所述加压釜和所述闪蒸槽的阀管连通。

在一些实施例中，所述冶炼加压系统还包括连接管，所述连接管设在所述加压釜的顶部，所述连接管的第一端穿过所述加压釜的釜壁并伸入所述加压釜内，且所述连接管和所述釜壁密封相连，所述连接管的第二端与所述阀管的第一端连通。

附图说明

图1是根据本发明实施例的闪蒸槽的整体结构剖视示意图。

图2是图1中槽壁的结构示意图。

图3是图1中防冲组件的结构示意图。

图4是根据本发明实施例的冶炼加压系统示意图。

附图标记：

闪蒸槽100；

槽体1；放空口11；出料口12；排气口13；人孔14；环形支座15；第一耐酸砖层101；第二耐酸砖层102；非金属隔离层103；金属外壳104；耐酸胶泥层105；耐酸砖106；耐酸胶泥107；

阀管2；

喷头3；

调节阀4；

防冲组件5；陶瓷板51；环形凸缘511；托盘底座52；托板521；支撑座522；支腿523；垫圈53；胶泥54；连接件55；弧形板56；

加压釜200；

连接管300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示，根据本发明实施例的闪蒸槽100包括槽体1、阀管2、喷头3、调节阀4和防冲组件5。

槽体1内设有内腔，槽体1的槽壁上设有放空口11、出料口12和排气口13，放空口11设在槽体1的底部，出料口12设在槽体1的侧壁，排气口13设在槽体1的顶部。具体地，如图1所示，槽体1为槽罐，槽体1沿着上下方向延伸布置，槽体1内设有内腔，槽体1上设有与内腔连通的放空口11、出料口12和排气口13，其中放空口11设在槽体1的底部，出料口12设在槽体1的侧壁上，排气口13设在槽体1的顶部。通过放空口11可以排出槽体1内沉积物，通过出料口12可以将槽体1内的液体物料排出，通过排气口13可以将槽体1内的饱和蒸汽排出。

阀管2设在槽体1的顶部，阀管2穿过槽体1的槽壁并与槽壁密封，阀管2的第一端位于槽体1外侧，阀管2的第一端适于与加压釜200连通，阀管2的第二端位于内腔内。具体地，如图1所示，阀管2设在槽体1的顶部，且阀管2沿着上下方向延伸，其中阀管2的第一端即为阀管2的顶端，阀管2的第二端即为阀管2的底端，阀管2密封穿过槽体1顶部的槽壁，阀管2的顶端位于槽体1的外侧，阀管2的底端位于槽体1的内腔内。阀管2的顶端用于与加压釜200连通，加压釜200内的高压饱和液体可以经由阀管2导入槽体1的内腔内。

喷头3可拆卸地设在阀管2的第二端，喷头3用于向内腔内喷出物料。如图1所示，喷头3可拆卸地安装在阀管2的底端，例如，喷头3可以与阀管2螺纹装配。阀管2内的高压饱和液体可以经由喷头3喷出。

调节阀4设在阀管2的第一端，调节阀4用于调节阀4管2内物料的流量。如图1所示，调节阀4设在阀管2的顶端，调节阀4可以通过法兰与阀管2的顶端相连，调节阀4的开度可调，从而可以调节阀4管2内液体物料的流量。

防冲组件5设在内腔内并位于槽体1的底部，且防冲组件5位于喷头3下方，防冲组件5用于抵御从喷头3喷出的物料的冲击。如图1所示，防冲组件5设在槽体1的内腔内，具体设在槽体1底部的槽壁上，且防冲组件5位于喷头3的正下方，由此，从喷头3喷出的液体物料会直接冲击作用在防冲组件5上，从而避免了液体物料直接冲击槽体1底部的情况。

根据本发明实施例的闪蒸槽100，使用时通过将闪蒸槽100与加压釜200相连，加压釜200内的高压饱和液体可以直接排入闪蒸槽100内，从而避免了相关技术中需要对加压釜200内减压降温的情况，保证了冶炼加压系统运行的连续性，也避免了频繁的减压降温和增压升温容易对加压釜200产生交变载荷疲劳破坏的情况。

另外，由于未设置减压减温阀，从而也避免了减温加压阀使用过程中需要喷入冷却水而造成物料体积膨胀增大的情况，减小了后续处理设备的规格尺寸。

在一些实施例中，槽壁包括从内至外依次设置的第一耐酸砖层101、第二耐酸砖层102、非金属隔离层103和金属外壳104，第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102均通过耐酸砖106和耐酸胶泥107砌筑成型，且第一耐酸砖层101的耐酸砖106和第二耐酸砖层102的耐酸砖106错位布置。

具体地，如图2所示，槽体1的槽壁包括第一耐酸砖层101、第二耐酸砖层102、非金属隔离层103和金属外壳104，第一耐酸砖层101、第二耐酸砖层102、非金属隔离层103、金属外壳104沿着从槽体1内侧至槽体1外侧（从左至右）的方向依次设置。其中非金属隔离层103的材质可以为石棉，金属外壳104的材质可以为钢材。第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102均为平铺在槽体1内侧的砖墙，第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102平铺在槽体1的内周壁、内顶壁、内底壁上，且第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102均由耐酸砖106和耐酸胶泥107堆砌形成。第一耐酸砖层101、第二耐酸砖层102、非金属隔离层103和金属外壳104的设计具有较好的耐高温、耐冲击且防腐、隔热的性能，满足了喷头3喷出的物料的流速高、冲击大、腐蚀性强的要求。

需要说明的是，如图2所示，第一耐酸砖层101的各耐酸砖106和第二耐酸砖层102的各耐酸砖106均错位布置，即第一耐酸砖层101的相邻两个耐酸砖106之间的缝隙和第二耐酸砖层102的相邻两个耐酸砖106之间的缝隙非正对，由此，第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102之间能够形成迷宫效果，避免了第一耐酸砖层101的砖缝和第二耐酸砖层102的砖缝从内至外直通的情况，有利于增强第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102的抗冲击强度和抗腐蚀性能。

在一些实施例中，第二耐酸砖层102和非金属隔离层103之间设有耐酸胶泥层105。具体地，如图2所示，砌筑第二耐酸砖层102时，可以在第二耐酸砖层102的的外侧面上平铺一层耐酸胶泥107，形成的耐酸胶泥层105位于第二耐酸砖层102和非金属隔离层103之间，由此耐酸胶泥层105可以将第二耐酸砖层102和非金属隔离层103粘连固定，有利于增强槽壁的结构强度。

在一些实施例中，防冲组件5包括陶瓷板51和托盘底座52，托盘底座52的顶部设有安装槽，至少部分陶瓷板51嵌入安装槽内并与托盘底座52固定相连，托盘底座52的底部与槽体1的底部相连。

具体地，如图3所示，托盘底座52的材质可以为不锈钢，托盘底座52的底部和槽体1的内底面固定相连，陶瓷板51固定在托盘底座52的顶部，托盘底座52的顶部设有安装槽，安装槽的槽口朝上，陶瓷板51的一部分配合在安装槽内。陶瓷板51能够与安装槽的内壁止抵，从而增加了陶瓷板51的约束，保证了陶瓷板51的固定效果。

在一些实施例中，防冲组件5还包括垫圈53，陶瓷板51的外周侧设有环形凸缘511，垫圈53夹紧固定在环形凸缘511和托盘底座52的上端面之间。具体地，如图3所示，陶瓷板51顶部的外周侧设有环形凸缘511，环形凸缘511沿着陶瓷板51的周向延伸并闭合为一圈，当陶瓷板51的底部配合在安装槽内后，环形凸缘511位于托盘底座52的上方，且垫圈53夹紧固定在环形凸缘511和托盘底座52的上端面之间。垫圈53为非金属垫圈53，垫圈53具有一定的弹性，当陶瓷板51受到冲压作用时，垫圈53能够起到一定的缓冲防震作用。

在一些实施例中，陶瓷板51通过胶泥54粘贴固定在安装槽内，且陶瓷板51和托盘底座52之间通过连接件55连接固定。具体地，如图3所示，陶瓷板51通过粘贴的方式固定在安装槽内，安装槽的底面和侧面上均涂抹有一层用于粘连陶瓷板51的胶泥54。胶泥54可以具有一定的弹性，从而可以增强缓冲防震效果。

为了增强固定效果，陶瓷板51和托盘底座52之间还设有连接件55，连接件55可以为螺栓、螺钉或销钉，连接件55穿过托盘底座52并与陶瓷板51相连，具体地，托盘底座52上设有通孔，通孔贯通托盘底座52的外周壁和安装槽的内壁，连接件55穿设在通孔内并嵌入安装槽内的陶瓷板51部分固定相连。

优选地，托盘底座52上的通孔为螺纹孔，连接件55螺纹配合在螺纹孔内。

在一些实施例中，托盘底座52包括多个支腿523，支腿523的底端设有弧形板56，槽壁包括从内至外依次设置的第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102，弧形板56预埋在第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102之间。

具体地，如图3所示，托盘底座52的底部设有多个支腿523，多个支腿523沿着托盘底座52的周向间隔布置，支腿523大体沿着上下方向延伸，每个支腿523的底端均固定有一块弧形板56，弧形板56可以焊接固定在对应支腿523的底部。

槽体1的槽壁包括第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102，第一内酸砖层位于第二耐酸砖层102的内侧，托盘底座52的各弧形板56夹紧固定在第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102之间。例如，可以在槽体1的内侧先砌筑第二耐酸砖层102，然后将托盘底座52放置在第二耐酸砖层102底部的上方，然后在第二耐酸砖层102的内侧砌筑第一耐酸砖层101即可，各支腿523底部的弧形板56即可预埋固定在第一耐酸砖层101和第二耐酸砖层102之间。

在一些实施例中，槽体1底部的槽壁为弧形，弧形板56的弧度与槽壁的弧度一致。具体地，如图1所示，为了增强结构强度，槽体1底部的槽壁具有一定的弧度，弧形板56的弧度和槽底底部的槽壁的弧度保持一致，提高了弧形板56和槽壁的契合度。

在一些实施例中，放空口11位于防冲组件5的正下方，且放空口11位于多个支腿523的内侧。由此，槽体1内的沉积物可以经由相邻两个支腿523之间的间隔流入放空口11处。

在一些实施例中，如图3所示，托盘底座52分体设置，托盘底座52包括托板521和支撑座522，托板521与支撑座522焊接固定，支腿523一体设置在支撑座522的底部。托盘底座52的分体设置方便了加工生产。

在一些实施例中，槽壁上还设有人孔14，槽壁的外周侧还设有环形支座15，环形支座15设在槽体1的外周侧并沿着槽体1的周向延伸，环形支座15位于出料口12和人孔14的下方。

具体地，如图1所示，人孔14设在槽体1的外周侧，人孔14可以供人进入槽体1的内腔。环形支座15设在槽体1的外周壁上，环形支座15沿着槽体1的外周壁延伸并闭合为一圈，固定闪蒸槽100时可以将环形支座15下方的槽体1部分插入对应的基础内，然后通过环形支座15与基础连接固定即可。环形支座15的设置方便了闪蒸槽100的安装固定。

下面参考附图描述根据本发明实施例的冶炼加压系统。

根据本发明实施例的冶炼加压系统包括加压釜200和闪蒸槽100，闪蒸槽100可以为上述实施例中的闪蒸槽100，加压釜200和闪蒸槽100的阀管2连通。

具体地，如图4所示，加压釜200和闪蒸槽100可以通过连接管300连通，使用时，加压釜200内的高温饱和液体可以经由连接管300直接排入闪蒸槽100，通过调节阀4可以调节阀4管2内高温饱和液体的流量。阀管2内的高温饱和液体从喷头3处向下喷出，底部的防冲组件5起到抵御防冲作用。另外，从喷出喷出的高温饱和液体会形成饱和蒸汽和饱和液，其中饱和蒸汽可以经由顶部的排气口13排出，饱和液会聚集在槽体1的底部并可以从出料口12排至下一工序设备。

当需要大修或清理槽体1内的沉积物时，首先开启槽体1底部的放空口11将槽体1内的沉积物放出，然后操作工人可以经由人孔14进入槽体1的内腔内进行维修、清理。

在一些实施例中，冶炼加压系统还包括连接管300，连接管300设在加压釜200的顶部，连接管300的第一端穿过加压釜200的釜壁并伸入加压釜200内，且连接管300和釜壁密封相连，连接管300的第二端与阀管2的第一端连通。

具体地，如图4所示，连接管300设在加压釜200的顶部，连接管300和加压釜200顶部的釜壁密封相连，例如，连接管300可以与加压釜200密封焊接相连。连接管300的第一端伸入加压釜200内，调节阀4可以通过法兰安装在阀管2的顶端，连接管300的第二端可以通过法兰与调节阀4相连。连接管300上部出料的方式，能够避免加压釜200内沉积物料堵塞连接管300的情况，保证了连接管300出料的稳定性。

在一些实施例中，连接管300包括第一管和第二管，如图4所示，其中第一管设在加压釜200内，第一管沿着上下方向延伸，第一管的顶端与加压釜200顶部的釜壁连接固定并设有法兰，第二管的一端通过法兰与第一管可拆卸地相连，第二管的另一端与调节阀4相连。由此，方便了第二管的更换和设计，现场安装时可以根据加压釜200和闪蒸槽100之间的间隔选择适配的第二管。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。