[发明专利]一种流化反应器及使用该反应器处理矿石的方法

权利要求书

1.一种流化反应器(1)，所述反应器(1)至少具有一燃烧室(10)和第一反应室(20)，其特征在于，所述燃烧室(10)和所述第一反应室(20)通过设置在所述燃烧室(10)顶部的喷射拱(11)彼此分隔开，使得所述燃烧室(10)内经燃烧产生的高温气体能够通过设置在所述喷射拱(11)上的喷流通道(111)向上喷射入所述第一反应室(20)，所述喷射入第一反应室(20)的高温气体能够用以将所述第一反应室(20)的固体颗粒物料托起并进行高温加热反应，所述喷射拱(11)是由耐火材料制成的拱形结构；所述至少一个喷流通道(111)设置在所述喷射拱(11)中轴线附近的弧面上，并且所述喷流通道(111)的尺寸至少满足所述燃烧室(10)内燃料气体膨胀后的气体流速。

2.如权利要求1所述的流化反应器(1)，其特征在于，所述反应器(1)还具有第二反应室(30)，所述第一反应室(20)经加热生成的中间产物随高温气流上升至所述第二反应室(30)，并且所述中间产物与所述第二反应室(30)进入的原料气体继续进行高温反应；通过所述第一反应室(20)上升的高温气流与所述第二反应室(30)进入的原料气流形成稳定的气流界面以将所述第一反应室(20)与所述第二反应室(30)分隔开。

3.如权利要求2所述的流化反应器(1)，其特征在于，所述第一反应室(20)和所述第二反应室(30)分别具有收集粘流在炉壁上的熔融态物质的截流组件，所述截流组件分别设置于所述第一反应室(20)和所述第二反应室(30)的底部，并且所述截流组件包括至少一个第一截流槽(22)和第一截流引出管(23)，以及至少一个第二截流槽(33)和第二截流引出管(34)；其中，

所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)以径向向内突出的方式内嵌于组合耐火材料层(50)，并且所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)的接口向上倾斜以接收粘流在炉壁的熔融态物质；

所述第一截流引出管(23)和所述第二截流引出管(34)的开口向上倾斜并且所述第一截流引出管(23)和所述第二截流引出管(34)以其开口下沿分别与所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)的接口下沿对接的方式设置于所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)内以将其所收集的熔融态物质导出炉外。

4.如权利要求1或2所述的流化反应器(1)，其特征在于，所述燃烧室(10)底部沿中轴线方向设置有一燃气进口管(15)，在所述燃气进口管(15)的上端部设置有一燃烧头(14)；其中，

所述燃烧头(14)由高温耐火材料制成，并且所述燃烧头(14)呈拱形结构，在所述拱形燃烧头(14)的弧面上按经、纬线方向间隔布置有多个直径为6～12mm的喷孔(141)；

所述燃烧头(14)的四周还布置有至少两个空气管(13)，所述空气管(13)上方配有至少一个探测口(12)，所述探测口(12)用于监测所述燃烧室(10)的燃烧状态。

5.如权利要求1或2所述的流化反应器(1)，其特征在于，所述反应器(1)还包括由耐火成型料和耐火浇注料组合而成的组合耐火材料层(50)，所述组合耐火材料层(50)内衬于所述反应器(1)的外壳(40)，并且所述组合耐火材料层(50)的厚度为500～700mm。

6.如权利要求2所述的流化反应器(1)，其特征在于，所述第一反应室(20)还包括至少一个进料管(21)和至少一个排渣管(24)；其中，

所述进料管(21)位于所述第二反应室(20)的截流组件下部并且所述进料管(21)以其开口向下倾斜的方式设置于所述第一反应室(20)的上部；

所述排渣管(24)位于所述第一反应室(20)的截流组件下部并且所述排渣管(24)以其向上倾斜的开口下沿与所述喷射拱(11)的弧面对接的方式设置于所述第一反应室(20)的下端。

7.如权利要求2所述的流化反应器(1)，其特征在于，所述燃烧室(10)和所述第一反应室(20)的高温为700～1350℃，所述第二反应室(30)的高温为700～1800℃。