本發(fā)明涉及高溫?zé)煔庵械姆蹓m回收裝置及工藝，尤其是涉及一種冶金行業(yè)高溫?zé)煔庵械姆蹓m回收裝置及工藝。

背景技術(shù)：

由于冶金行業(yè)冶煉工藝，包括原料的制備(破碎篩分)、熔化冶煉、吹氧等環(huán)節(jié)都不可避免地會產(chǎn)生大量有毒有害的高溫?zé)煔?，同時也夾帶著大量含有金屬和各種有價(jià)值元素的微粒。這些微粒如果直接排入大氣，不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，還會對人體健康造成很大的危害。此外，從資源綜合利用的角度來看，有些細(xì)微塵粒往往含有貴重元素，甚至是很珍貴的原材料，如金、銀、銅、銦等，回收利用這些粉塵具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

目前，高溫?zé)煔鈨艋脑O(shè)備大體分為三類：旋風(fēng)分離器、電除塵器以及袋式除塵器。旋風(fēng)分離器雖然結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、使用方便，但無論從含塵濃度還是粒度分布都達(dá)不到分離要求，但可以作為預(yù)分離設(shè)備，與其他形式的分離技術(shù)組合使用。電除塵器除塵效率高，壓力損失低，但一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用高，還存在粉塵的比電阻和氣體成分等性質(zhì)的敏感性及電極的腐蝕等問題，因此，在高溫環(huán)境下使用不多。袋式除塵器除塵效率高、不會造成二次污染、便于直接回收干料，但存在運(yùn)行阻力大，濾袋易損壞且耐酸霧腐蝕能力不足等問題。

因此，開發(fā)一種具有高效低阻、耐腐蝕的凈化技術(shù)，解決冶金行業(yè)的粉塵污染問題成為當(dāng)務(wù)之急，分離煙氣中的細(xì)微顆粒不僅可以大大減少粉塵進(jìn)入大氣的排放量，提高資源利用率，而且對環(huán)境保護(hù)意義重大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種工藝流程簡單、粉塵回收效率高、設(shè)備成本低和能耗低的冶金行業(yè)高溫?zé)煔庵械姆蹓m回收裝置及工藝。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種冶金行業(yè)高溫?zé)煔庵械姆蹓m回收裝置，其特征在于，包括重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置和陶瓷管過濾器，所述的重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置連接陶瓷管過濾器，高溫?zé)煔馔ㄈ胫亓Τ两?旋風(fēng)分離組合裝置進(jìn)行預(yù)分離，預(yù)分離后的氣體進(jìn)入陶瓷管過濾器進(jìn)行精分離，凈化后的氣體經(jīng)煙囪放空，回收的粉塵返回熔化爐。

所述的重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置包括重力沉降室和內(nèi)置于其中的旋風(fēng)分離器。

優(yōu)選地，所述重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置作為預(yù)分離使用分為兩部分，重力沉降室可捕集煙氣中150～200μm以上的粗顆粒，旋風(fēng)分離器可捕集20μm以上的粉塵，并將捕集的粗顆粒和粉塵返回熔化爐繼續(xù)冶煉。

所述的旋風(fēng)分離器為適用于冶金行業(yè)高溫工況的帶有上部縫隙導(dǎo)流擋板的切向進(jìn)口旋風(fēng)分離器，該旋風(fēng)分離器頂部設(shè)有花板A。采用漸縮形導(dǎo)流擋板使得顆粒隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)體內(nèi)，由直線流動變?yōu)閳A周流動時，顆粒的徑向分離距離逐漸減小，有利于氣固兩相的分離，提高了粉塵回收效率。此外，導(dǎo)流擋板與旋風(fēng)頂板保持一定的縫隙，不僅阻力有顯著下降，而且分離效率也有了一定的提高。采用這種結(jié)構(gòu)形式具有良好的分離性能，適用于冶金行業(yè)高溫的工況條件。

原料氣首先進(jìn)入重力沉降室，含塵氣體中粒徑在150～200μm以上的粉塵由于沉降效應(yīng)被分離出來。隨后，含塵氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器，粒徑在20μm以上的粉塵幾乎被完全收集下來。

優(yōu)選地，所述重力沉降室不設(shè)專門空間，而是利用筒體下部旋風(fēng)分離器周圍的有限空間，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約整個設(shè)備，所述的重力沉降室筒體內(nèi)設(shè)置四塊隔板，呈環(huán)狀均布，其中，靠近重力沉降室進(jìn)口兩側(cè)的兩塊板，左右兩端分別與重力沉降室內(nèi)筒體及旋風(fēng)分離器外筒體相連，上端與旋風(fēng)分離器頂部花板A相連；其余兩塊板左右兩端也分別與重力沉降室內(nèi)筒體及旋風(fēng)分離器外筒體相連，上端與旋風(fēng)分離器頂部花板A保持一定距離。含塵氣流沖到靠近重力沉降室進(jìn)口兩側(cè)的兩塊板時具有較大慣性力，最粗的那部分顆粒被分離下來，其他顆粒隨氣流繞過這兩塊板，反沖擊到后面位置較低的兩塊隔板上，借助慣性力和離心力的作用，稍細(xì)的顆粒也被分離下來。

所述的重力沉降室的進(jìn)口即為高溫?zé)煔膺M(jìn)口，重力沉降室底部設(shè)有粉塵出口，該粉塵出口連接至熔化爐；所述的旋風(fēng)分離器底部設(shè)有灰斗，該灰斗連接至熔化爐；所述的重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置頂部設(shè)有預(yù)分離氣出口，該預(yù)分離氣出口連接至陶瓷管過濾器。

所述的陶瓷管過濾器包括陶瓷膜過濾元件、筒體、在線脈沖噴吹系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)，所述的陶瓷膜過濾元件置于筒體內(nèi)，所述的在線脈沖噴吹系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)連接陶瓷膜過濾元件，所述的筒體底部連接至熔化爐，頂部設(shè)有清潔氣體出口。將過濾、再生和自動控制融為一體。采用微孔陶瓷膜管作為過濾元件，具有耐高溫、低壓降、高強(qiáng)度的特性。

所述的在線脈沖噴吹系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)包括氣包、電磁脈沖閥、脈沖控制儀、噴吹管，電磁脈沖閥一端接氣包，另一端接噴吹管，脈沖控制儀控制電磁脈沖閥的開啟，所述的噴吹管連接所述的陶瓷膜過濾元件。

當(dāng)脈沖控制儀發(fā)出信號(即到達(dá)設(shè)定的時間或壓力)時，電磁脈沖閥自動開啟，對陶瓷膜過濾元件進(jìn)行脈沖清灰，使陶瓷膜過濾元件再生，同時，將捕集的粉塵返回熔化爐繼續(xù)冶煉。

所述的陶瓷膜過濾元件底部封閉，頂部開口與集氣室相通，所述的噴吹管呈Y型分布，對應(yīng)插入頂部開口的陶瓷膜過濾元件中。

所述的陶瓷膜過濾元件頂部與花板B采用高溫石棉橡膠墊密封；筒體采用圓筒體拱頂結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)冶金行業(yè)高溫?zé)煔馓赜械墓に嚄l件。

優(yōu)選地，所述陶瓷管過濾器可捕集煙氣中0.5μm以上的微細(xì)粉塵。

采用上述裝置進(jìn)行冶金行業(yè)高溫?zé)煔庵械姆蹓m回收的工藝，其特征在于，將高溫?zé)煔馔ㄈ胫亓Τ两?旋風(fēng)分離組合裝置進(jìn)行預(yù)分離，灰斗中捕集的粗顆?？煞祷厝刍癄t作為原料繼續(xù)冶煉；預(yù)分離后的氣體進(jìn)入陶瓷管過濾器進(jìn)行精分離，當(dāng)陶瓷膜過濾元件上的粉塵達(dá)到飽和時，用在線脈沖噴吹系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)進(jìn)行在線清灰，使陶瓷膜過濾元件再生，同時，收集的細(xì)粉塵也返回熔化爐作為冶煉原料，凈化后的氣體經(jīng)煙囪放空。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用可靠，設(shè)備分離效率高，操作簡單，開創(chuàng)性地將重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置與陶瓷管過濾器串聯(lián)起來，能夠高效回收冶金行業(yè)高溫?zé)煔庵械慕饘俜蹓m。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的冶金行業(yè)高溫?zé)煔庵械姆蹓m回收工藝流程圖；

圖2為重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置俯視圖；

圖號說明：1-重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置；100-重力沉降室；101-旋風(fēng)分離器；102-隔板；103-花板A；104-灰斗；2-陶瓷管過濾器；200-筒體；201-氣包；202-電磁脈沖閥；203-脈沖控制儀；204-噴吹管；205-花板B；206-陶瓷膜過濾元件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如圖1～3所示，一種冶金行業(yè)高溫?zé)煔庵械姆蹓m回收裝置，包括重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置1和陶瓷管過濾器2，所述的重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置1連接陶瓷管過濾器2。

其中重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置1作為預(yù)分離使用分為兩部分：重力沉降室100和內(nèi)置于其中的旋風(fēng)分離器101。重力沉降室100可捕集煙氣中150～200μm以上的粗顆粒，旋風(fēng)分離器101可捕集20μm以上的粉塵，并將捕集的粗顆粒和粉塵返回熔化爐繼續(xù)冶煉。

陶瓷管過濾器2為帶有脈沖噴吹裝置的過濾器，可以捕集煙氣中0.5μm以上的微細(xì)粉塵，實(shí)現(xiàn)精細(xì)分離，同時還能通過脈沖噴吹裝置進(jìn)行再生，當(dāng)脈沖控制儀203發(fā)出信號(即到達(dá)設(shè)定的時間或壓力)時，電磁脈沖閥202自動開啟，對其進(jìn)行脈沖清灰，使陶瓷管過濾器206再生，同時，將捕集的粉塵返回熔化爐繼續(xù)冶煉。

具體來說：

所述的旋風(fēng)分離器101為適用于冶金行業(yè)高溫工況的帶有上部縫隙導(dǎo)流擋板的切向進(jìn)口旋風(fēng)分離器，該旋風(fēng)分離器頂部設(shè)有花板A103。采用漸縮形導(dǎo)流擋板使得顆粒隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)體內(nèi)，由直線流動變?yōu)閳A周流動時，顆粒的徑向分離距離逐漸減小，有利于氣固兩相的分離，提高了粉塵回收效率。此外，導(dǎo)流擋板與旋風(fēng)頂板保持一定的縫隙，不僅阻力有顯著下降，而且分離效率也有了一定的提高。采用這種結(jié)構(gòu)形式具有良好的分離性能，適用于冶金行業(yè)高溫的工況條件。

重力沉降室100不設(shè)專門空間，而是利用筒體下部旋風(fēng)分離器101周圍的有限空間，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約整個設(shè)備的空間。所述的重力沉降室100筒體內(nèi)設(shè)置四塊隔板102，呈環(huán)狀均布，其中，靠近重力沉降室100進(jìn)口兩側(cè)的兩塊板，板a、板d，左右兩端分別與重力沉降室100內(nèi)筒體及旋風(fēng)分離器101外筒體相連，上端與旋風(fēng)分離器101頂部花板A103相連；其余兩塊板(板b和板c位置較低)左右兩端也分別與重力沉降室100內(nèi)筒體及旋風(fēng)分離器101外筒體相連，上端與旋風(fēng)分離器101頂部花板A103保持一定距離。(如圖2～3所示)含塵氣流沖到靠近重力沉降室100進(jìn)口兩側(cè)的兩塊板a、板d時具有較大慣性力，最粗的那部分顆粒被分離下來，其他顆粒隨氣流繞過這兩塊板a、板d，反沖擊到后面位置較低的兩塊隔板b、板c上，借助慣性力和離心力的作用，稍細(xì)的顆粒也被分離下來。

所述的重力沉降室100的進(jìn)口即為高溫?zé)煔膺M(jìn)口，重力沉降室100底部設(shè)有粉塵出口，該粉塵出口連接至熔化爐；所述的旋風(fēng)分離器101底部設(shè)有灰斗104，該灰斗104連接至熔化爐；所述的重力沉降+旋風(fēng)分離組合裝置1頂部設(shè)有預(yù)分離氣出口，該預(yù)分離氣出口連接至陶瓷管過濾器2。

所述的陶瓷管過濾器2包括陶瓷膜過濾元件206、筒體200、在線脈沖噴吹系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)，將過濾、再生和自動控制融為一體，采用微孔陶瓷膜管作為陶瓷膜過濾元件206，具有耐高溫、低壓降、高強(qiáng)度的特性，陶瓷膜過濾元件206置于筒體200內(nèi)，所述的在線脈沖噴吹系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)連接陶瓷膜過濾元件206，所述的筒體200底部連接至熔化爐，頂部設(shè)有清潔氣體出口。

所述的在線脈沖噴吹系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)包括氣包201、電磁脈沖閥202、脈沖控制儀203、噴吹管204，電磁脈沖閥202一端接氣包201，另一端接噴吹管204，脈沖控制儀203控制電磁脈沖閥202的開啟，所述的噴吹管204連接所述的陶瓷膜過濾元件206。所述的陶瓷膜過濾元件206底部封閉，頂部開口與集氣室相通，所述的噴吹管204呈Y型分布，對應(yīng)插入頂部開口的陶瓷膜過濾元件206中。所述的陶瓷膜過濾元件206頂部與花板B205采用高溫石棉橡膠墊密；筒體200采用圓筒體拱頂結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)冶金行業(yè)高溫?zé)煔馓赜械墓に嚄l件。

采用上述裝置進(jìn)行冶金行業(yè)高溫?zé)煔庵械姆蹓m回收的工藝，將高溫?zé)煔馔ㄈ胫亓Τ两?旋風(fēng)分離組合裝置1進(jìn)行預(yù)分離，灰斗104中捕集的粗顆粒可返回熔化爐作為原料繼續(xù)冶煉；重力沉降室100可捕集煙氣中150～200μm以上的粗顆粒，旋風(fēng)分離器101可捕集20μm以上的粉塵，并將捕集的粗顆粒和粉塵返回熔化爐繼續(xù)冶煉。預(yù)分離后的氣體進(jìn)入陶瓷管過濾器2進(jìn)行精分離，陶瓷管過濾器2可捕集煙氣中0.5μm以上的微細(xì)粉塵。當(dāng)陶瓷膜過濾元件206上的粉塵達(dá)到飽和時，脈沖控制儀203發(fā)出信號(即到達(dá)設(shè)定的時間或壓力)時，電磁脈沖閥202自動開啟，氣包201內(nèi)的氣體通過噴吹管204噴入陶瓷膜過濾元件206中，使其再生，同時，將捕集的粉塵通過筒體200底部返回熔化爐繼續(xù)冶煉，凈化后的氣體從筒體200頂部排出經(jīng)煙囪放空。