CN101530827A

CN101530827A - 一种磁力除尘的方法

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Publication number: CN101530827A
Application number: CN200910132779A
Authority: CN
Inventors: 赵尚武
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-12
Filing date: 2009-04-12
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2029-04-12
Also published as: CN101530827B

Abstract

本发明涉及一种磁力除尘的方法，其特征是：在一个封闭的除尘箱体中按同一方向平行地设置由无磁性材料制成的烟尘吸附管，在烟尘吸附管中设有由永磁材料制做的棒状磁源体，磁源体的长度是烟尘吸附管在除尘箱体中的长度，在除尘箱体上分别设内设控制阀的烟气进、出管，在除尘箱体下方设有集尘斗，将待除尘的烟气管道与除尘箱体的烟气进管连接，使烟气进入除尘箱体，此时，磁源体停留在除尘箱体中的烟尘吸附管段内，烟气从烟尘吸附管间的间隙流过，烟尘颗粒被磁源体吸附在烟尘吸附管上，实现烟气净化，由烟气出口管排出；当烟尘吸附管上吸附的烟尘饱和时，关闭烟气进管内的控制阀，用同步牵引装置将磁源体从除尘箱体中的烟尘吸附管段内同步拉出，使该段烟尘吸附管解磁，启动清灰装置，将烟尘吸附管上的烟尘剥落，从集尘斗排出，由由输灰系统运走。其优点是：应用范围广、对铁类烟尘净化效率高，用本方法制做的磁力除尘器既可作为烟气净化装置，还可作为含铁尘泥提铁装置，用于提高铁品位。

Description

一种磁力除尘的方法

技术领域

本发明涉及一种磁力除尘的方法。

背景技术

目前，市场上应用的传统除尘技术，概括为四大类型，即机械式除尘、过虑式除尘、湿式除尘、电除尘以及这几种类型的组合。其净化机理：空气动力分离和静电收集这两大机理。磁力分离技术在物料提纯，如：在磁力选矿等应用是很成功的，在污水处理方面也取得良好效果。烟气是流体，烟气中含有不等量的铁磁烟尘颗粒，应用磁力进行分离，从理论上应是可行的。由于磁力固有的特性，如磁力与磁源体间的距离是很有限的，这个距离称为有效距离，这个距离长为5—10cm，超过这个距离则无磁感应，铁磁类颗粒也不可能被磁化。以及受磁力的某些特性在烟气除尘中形成的限制性环节，如：导磁材料的选择、如何转换磁路，按需要解磁、如何使烟尘充分接触磁源体等，从而制约和限制了磁力除尘的实际应用，至今无磁力除尘工业化应用案例。

发明内容

本发明的目的是充分发挥磁力的神奇优势，采取有效措施突破磁力应用的限制性环节提供一种磁力除尘的方法。

本发明的方法如下：

在一个封闭的除尘箱体中按同一方向平行地设置由无磁性材料制成的表面光滑的烟尘吸附管，烟尘吸附管相互间隔地布满除尘箱体，烟尘吸附管的管径为∮38--∮108mm，烟尘吸附管间的间距为38—450mm，在每根烟尘吸附管中设有一根由永磁材料制做的棒状磁源体，磁源体的长度是烟尘吸附管在除尘箱体中的长度，磁源体本体磁感应强度为25—50兆高斯，除尘箱体内磁感应强度为2000—8000GS(高斯)，磁源体可在烟尘吸附管中沿管的长度方向移动，在除尘箱体的与烟尘吸附管垂直方向的两个面上分别设内设控制阀的烟气进、出管，在除尘箱体的下方设有至少一个的集尘斗，将待除尘的烟气管道与除尘箱体的烟气进管连接，开启烟气进管内的控制阀，使烟气进入除尘箱体，此时，磁源体停留在除尘箱体中的烟尘吸附管段内，烟气从烟尘吸附管间的间隙流过，烟气中的铁磁物质、顺磁物质类烟尘颗粒通过磁场被磁化，被磁化的磁性烟尘颗粒被磁源体吸附在烟尘吸附管上，磁性烟尘裹携部分非磁性烟尘被吸附在烟尘吸附管上，在充满磁场的除尘箱体内，实现烟气净化，净化烟气由烟气出口管排出；当烟尘吸附管上吸附的烟尘饱和时，关闭烟气进管内的控制阀，用同步牵引装置将磁源体从除尘箱体中的烟尘吸附管段内同步拉出，使该段烟尘吸附管解磁，启动清灰装置，将烟尘吸附管上吸附的烟尘剥落，从集尘斗排出，由由输灰系统运走。

所述清灰装置可以采用成熟、有特效的落丸清灰装置或采用管板网清灰技术；

上述一个除尘箱体为一个除尘组元，在实际应用时，可以多个组元并列，交替进行除尘和清灰。

磁力在除尘中的神奇特性主要表现在以下几个方面：

①磁源体产生的磁感应即磁力具有永恒性，不会因使用时间而衰减、不会因工作负荷而衰减；

②磁源体的磁力在有效距离内与被磁化的铁磁物质产生的吸力是任何除尘技术不可比拟的，按吊起实体铁块重量计算，达磁源体质量的20多倍、按磁介质容尘量(磁介质载荷)可达磁介质质量的6倍；

③磁源体产生的磁力，可以穿越任何成分的烟尘区、可以穿越多种壁厚不等的壁面；

④磁源体产生的磁力直接作用于烟尘颗粒上，形成吸附力；

⑤磁感应强度的调节范围很宽；

磁力除尘对铁磁类烟尘捕集率，即使是亚微米粒子，效率也是极高的。

本发明的优点是：

1.应用范围广。特别是冶金行业，有约70％以上的烟尘含有铁类物质；

2.对铁类烟尘净化效率高，是其它除尘技术无法比拟的；

3.用本方法制做的磁力除尘器既可作为烟气净化装置，还可作为含铁尘泥提铁装置，用于提高铁品位；

4.由于磁力直接作用于烟尘颗粒上，本除尘方法更节能；

5.磁力除尘的磁感应强度调节范围很宽，运行稳定、安全，寿命更长；

6.磁介质容尘量(磁介质载荷)很大，可达磁介质质量的6倍；

7.单位面积处理烟气量大；

8.在本除尘方法中可带换热功能，对烟温适应性强，且可显热回收；

9.本除尘方法阻损很低，更容易与其它精除尘方法组合使用。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是图1的A—A向剖视图；

图4是图1的B—B向剖视图；

图5是实施例1中烟尘吸附管的结构示意图；

图6是本发明的实施例2的结构示意图；；

图7是图6的俯视示意图；

图8是图7的D—D向剖视示意图；

图9是图6的C—C向剖视示意图；

图10是实施例2中格栅框架的结构示意图；

图11是实施例2中管板网式清灰器的结构示意图；

图12是实施例2中烟尘吸附管的结构示意图。

具体实施方式

根据本磁力除尘方法在结构上可以制成立式磁力除尘器和卧式磁力除尘器，立式磁力除尘器适用于烟尘排放量大的场合，卧式磁力除尘器适用于烟尘排放量相对较小的场合。

实施例1：

参照附图1、2、3、4、5，根据本磁力除尘方法设计的立式磁力除尘器包括除尘箱体，除尘箱体由6—8mm钢板制成，加外保温层，除尘箱体为方形(特殊工况也可为圆柱形)；在除尘箱体的中部竖直地设有一块隔板10将除尘箱体分隔成左右两个相等的子箱体8、9，隔板10为3—4mm厚无磁性不锈钢板制做，在整个隔板10的表面上都分布有孔，水平相邻的孔之间的间距为38—150mm，上下相邻的孔之间的间距为水平相邻的孔之间的间距的1.5—3倍，在与隔板10相对的除尘箱体的两个侧板25上设有与隔板上的孔完全相同的孔，在除尘箱体中水平排列有烟尘吸附管11，烟尘吸附管11管径根据烟尘特性设定，从∮38--∮108mm选定；烟尘吸附管11材质为无磁性材料，如：不锈钢管，壁厚为1.5—2.5mm；每根烟尘吸附管11均垂直穿过隔板10的一个孔，其两端分别固定在除尘箱体的两个侧板25上的对应的孔中，烟尘吸附管11排列采取平行叉排方式，即上下相邻的两排管间每根管的轴线是错开的，由于隔板10和除尘箱体的两个侧板25上的孔的位置是确定的，所以烟尘吸附管11间的间距也是确定的，即：水平向间距为38—150mm，纵向间距是水平向间距的1.5—3倍；在每根烟尘吸附管11中设有一根棒状磁源体26，磁源体26的长度是烟尘吸附管11长的一半，且可在烟尘吸附管11中沿管的长度方向移动，磁源体26是由永磁材料制做，永磁材料可以是：钕铁錋永磁、钐鈷磁铁、铝镍鈷铁等；磁源体26可以是用永磁材料直接制成棒状，也可以是将小块的永磁材料按磁路设计装在一根管内制成，小块的永磁材料的形状为：长方块形、圆柱块、圆环块、半圆扇形块均可，磁源体26本体磁感应强度设计为25—50兆高斯，除尘器箱体内磁感应强度2000—8000Gs(高斯)；在除尘箱体的一侧或两侧设有磁源体同步移动牵引装置15，在本实施例中是在除尘箱体的两侧设磁源体同步移动牵引装置15的，其具体结构是：在磁源体长度方向设拉架12，拉架12两端设有拉环13，在烟尘吸附管两端设有导向滑轮18(如果是单侧控制，则可设拉杆)，拉环13系细钢绳14经滑轮18分别用压扣连接，细钢绳14的终端连接动力装置15，通过动力装置15的牵引实现磁源体26在烟尘吸附管11内同步往返水平移动；在每个子除尘箱体的顶部都设有形状为天圆地方或锥台形烟气出口集气段7，在烟气出口集气段7上安装一套内设翻板式控制阀6的烟气出口管5，在每个子除尘箱体的底部都设有一套内设翻板式控制阀16、21的烟气进口管17、19，在每个子除尘箱体的底部都设有一套集尘斗24。

本立式磁力除尘器在具体应用时，应配套有清灰系统、储、卸灰系统和输灰系统。清灰系统可以采用在管式锅炉系统中使用的落丸清灰系统，落丸清灰系统包括落丸提升小车和落丸提升轨道1、落丸翻动槽2、落丸流槽3、内设钟式阀的落丸贮存仓4、电磁振动筛20，落丸贮存仓4的出丸口分别与两个子除尘箱体8、9的烟气出口集气段7联通，电磁振动筛20设在集尘斗下方，储、卸灰系统22设在电磁振动筛下方，输灰系统23设在储、卸灰系统的星型卸灰阀的下方。落丸清灰系统内配∮4—5mm的圆球形钢丸，落丸清灰原理是利用钢丸自由下落碰撞烟尘吸附管实现清灰。这是实践中成功的一种清灰技术。

本立式磁力除尘器的工作方式是：待除尘的烟气管道与除尘箱体的烟气进口管连接，由子除尘箱体的烟气进口管内的控制阀控制，烟气只能进入一个子除尘箱体，此时，磁源体停留在该子除尘箱体内的烟尘吸附管段内，烟气流过烟尘吸附管，烟气中的铁磁物质、顺磁物质类烟尘颗粒通过磁场被磁化，被磁化的磁性烟尘颗粒被磁源体吸附在烟尘吸附管上，磁性烟尘裹携部分非磁性烟尘被吸附在烟尘吸附管上，在充满磁场的除尘箱体内，实现烟气净化，净化烟气由烟气出口管排出。子除尘箱体的除尘时间根据烟气含尘量确定，当该子除尘箱体的除尘时间达到设定量后，即认为该除尘箱体已达到饱和，然后通过控制阀控制将待除尘的烟气切换到另一个子除尘箱体的烟气进口管内，同时，磁源体同步移动牵引装置启动，将磁源体牵引移动到另一个子除尘箱体内的烟尘吸附管段内，该子除尘箱体开始除尘，而前一个子除尘箱体内的烟尘吸附管解磁，进入清灰阶段，落丸清灰系统启动，将钢丸从该子除尘箱体的顶部投入，钢丸下落过程中将烟尘吸附管上的烟尘剥落，由集尘斗排出到电磁振动筛上，由电磁振动筛分离，钢丸由落丸翻动槽送回到落丸提升小车中，烟尘进入储、卸灰系统，再由输灰系统运走。两个子除尘箱体交替除尘和清灰，实现烟气的净化。

本立式磁力除尘器可以配PLC可编程自动控制系统来对整个除尘设备进行自动控制。

实施例2：

参照附图6、7、8、9、10、11、12，根据本磁力除尘方法设计的卧式磁力除尘器包括烟尘吸附箱27，烟尘吸附箱27的侧板、底板由6—8mm厚的普通钢板制作，烟尘吸附箱的顶板33为孔板，顶板33由3—4mm厚的无磁不锈钢板制作，孔板33上的孔35相互间隔地布满整个顶板，孔35间的横向间距为38—108mm，纵向间距是横向间距的1.2—3倍，在孔板33的每个孔35中垂直地穿有一根烟尘吸附管34，烟尘吸附管34由管径为38—108mm的无磁不锈钢管制做，烟尘吸附管34的下端与烟尘吸附箱27的底面接触，烟尘吸附管排列采取平行叉排方式，即上下相邻的两排管间每根管的轴线是错开的，由于孔板33上的孔35的位置是确定的，所以烟尘吸附管34间的间距也是确定的，即：横向间距为38—108mm，纵向间距是横向间距的1.2—3倍；在烟尘吸附箱27的前、后两个面上分别设有内设控制阀的烟气进、出管30、32，使得烟尘侧进侧出，在烟尘吸附箱27中呈水平流向；在烟尘吸附箱27上设有与烟尘吸附箱箱体形状、大小相同的磁源体位移箱28，磁源体位移箱28的顶板为与烟尘吸附箱顶板33的孔完全相同的孔板，该孔板由6—8mm厚的普通钢板制作，烟尘吸附管34的上部与磁源体位移箱的顶板的孔固定，在每根烟尘吸附管34中设有一根棒状磁源体37，磁源体37的长度是烟尘吸附管34长的一半，且可在烟尘吸附管34中沿管的长度方向移动，磁源体37是由永磁材料制做，永磁材料可以是：钕铁錋永磁、钐鈷磁铁、铝镍鈷铁等；磁源体可以是用永磁材料直接制成棒状，也可以是将小块的永磁材料按磁路设计装在一根管内制成，小块的永磁材料的形状为：长方块形、圆柱块、圆环块、半圆扇形块均可，磁源体37本体磁感应强度设计为25—50兆高斯，除尘器箱体内磁感应强度2000—8000Gs(高斯)；烟尘吸附箱27从前向后被分成至少一个或一个以上的除尘区域，在本实施例2的附图中给出的是烟尘吸附箱27从前向后被分成了三个除尘区域，在烟尘吸附箱的每个除尘区域内设有一个管板网式清灰器36，且在烟尘吸附箱27的每个除尘区域的底部设有一个集尘斗31，管板网式清灰器36由框架与直、斜不锈钢拉丝制成，烟尘吸附箱27的除尘区域内的每根烟尘吸附管34均从管板网式清灰器36的一个网孔43中穿过，实现了八面刮灰；在磁源体位移箱28上设有磁源体控制箱29，在磁源体控制箱29内设有磁源体同步移动牵引装置，磁源体同步移动牵引装置包括格栅框架30、升降连杆39，升降连杆39与磁源体37固定，升降连杆39一端连接磁源体37，另一端连接格栅框架40的连接孔42。在磁源体控制箱29外设有磁源体同步移动牵引装置和管板网式清灰器的动力驱动装置，动力驱动装置选用气动、液压、电动均可，磁源体同步移动牵引装置的动力驱动装置通过连杆41与格栅框架40连接，管板网式清灰器的动力驱动装置用升降连杆38与管板网式清灰器36连接。

本卧式磁力除尘器的工作方式是：待除尘的烟气管道与烟尘吸附箱的烟气进管连接，烟气进入烟尘吸附箱，此时，磁源体停留在烟尘吸附箱体内的烟尘吸附管段内，烟气流过烟尘吸附管，烟气中的铁磁物质、顺磁物质类烟尘颗粒通过磁场被磁化，被磁化的磁性烟尘颗粒被磁源体吸附在烟尘吸附管上，磁性烟尘裹携部分非磁性烟尘被吸附在烟尘吸附管上，在充满磁场的烟尘吸附箱体内，实现烟气净化，净化烟气由烟气出管排出。烟尘吸附箱的每个除尘区域均可独立进行除尘和清灰，清灰时，控制该区域内磁源体的磁源体同步移动牵引装置由磁源体同步移动牵引装置的动力驱动装置驱动该区域内磁源体沿各烟尘吸附管同步向上移动，从烟尘吸附箱移动到磁源体位移箱内，该区域内的烟尘吸附管解磁，该区域内的管板网式清灰器在管板网式清灰器的动力驱动装置的牵引下沿烟尘吸附管从下向上移动，将烟尘吸附管上吸附的灰尘刮掉，落入烟尘吸附箱下部的集尘斗内。

本卧式磁力除尘器可以配PLC可编程自动控制系统来对整个除尘设备进行自动控制。

磁力除尘方法的功能与应用

1)磁力除尘的功能：

①对于烟气：除尘净化，即除尘功能；

②对于工序：可将铁磁类烟尘颗粒物几乎100％回收，即铁资源回收功能；

③对于冶炼流程：在钢铁冶炼的主流程中，有很多烟尘的含铁量为10—30wt％，钢铁企业为得到10—30wt％铁，把70—90wt％的非铁尘灰带入烧结、高炉，消耗能源。经磁力除尘收集的尘灰铁品位可达到40—60wt％，对烧结、高炉的节能是其它除尘技术无法比拟的。

2)磁力除尘的应用：

①凡含有铁磁类物质的烟尘，都需要应用磁力除尘；

②根据烟尘含铁磁类物质量，确定磁力除尘的主功能。含铁量低的作为粗除尘而以铁资源回收为主；含铁量高的则以净化为主，净化的越好，收集的铁磁物越多。

③磁力除尘的应用领域：

*在钢铁企业：

矿山：粗除尘、铁矿粉回收；

选矿：粗除尘、铁精矿粉回收；

烧结：机头、机尾、通廊的粗除尘、铁尘回收；

高炉：通廊、地沟、炉前、煤气、铸造、出铁场的粗除尘、铁尘回收；

转炉：原料、通廊、平台、钢包、溜槽的粗除尘，铁尘回收；混铁、扒渣、炉前、主系统的精除尘，铁尘回收。

轧钢：轧机轧制烟尘的精除尘、铁尘回收。

电炉：原料处理烟尘、电炉烟尘的粗除尘，铁尘回收。

含铁尘泥：铁资源分离回收。

*炼镁企业：镁渣铁粉回收。

*电厂：粉煤灰中铁资源回收。

*非磁性、弱磁性烟尘：磁种磁化粗除尘。

④磁力除尘方法与现除尘设备的组合应用：

*本磁力除尘有两大特点：一是阻损极低，一般小于500pa；二是烟气流速快，一般大于5m/s.则占地面积小。

*上述应用领域如已安装除尘设备，因本磁力除尘方法的两大特点，则可在现除尘设备前加装磁力除尘设备，系统阻损增加很少，预除尘及铁资源回收的效果是极好的。

磁力除尘的经济特性

评价除尘技术的主要指标，首要是除尘效率，即社会效益；二是投入和运行费用，即经济性。而磁力除尘技术既有良好的社会效益，同时又有回收铁资源的经济效益，加上极低的运行费用，构成极佳的经济特性。

以某钢铁厂的烧结机为例：机头灰中含铁磁类颗粒物为16％，年产灰量10万吨。

应用磁力除尘方法，则每年回收含铁约50％铁尘3万吨。按150元/吨计，年收入450万元，去掉运行费用，年效益约370万元。一般3—4年可收回磁力除尘器的投资。

还以上例：如将不经磁力除尘处理的机头灰进入烧结、高炉，比经磁力除尘多进7万吨非铁尘灰。这7万吨进烧结、高炉，给工序增加的耗能值是惊人的。

综上分析，磁力除尘的经济特性是任何传统除尘技术不可比的。

Claims

1、一种磁力除尘的方法，其特征是：在一个封闭的除尘箱体中按同一方向平行地设置由无磁性材料制成的表面光滑的烟尘吸附管，烟尘吸附管相互间隔地布满除尘箱体，烟尘吸附管的管径为∮38--∮108mm，烟尘吸附管间的间距为38—450mm，在每根烟尘吸附管中设有一根由永磁材料制做的棒状磁源体，磁源体的长度是烟尘吸附管在除尘箱体中的长度，磁源体本体磁感应强度为25—50兆高斯，除尘箱体内磁感应强度为2000—8000高斯，磁源体可在烟尘吸附管中沿管的长度方向移动，在除尘箱体的与烟尘吸附管垂直方向的两个面上分别设内设控制阀的烟气进、出管，在除尘箱体的下方设有至少一个的集尘斗，将待除尘的烟气管道与除尘箱体的烟气进管连接，开启烟气进管内的控制阀，使烟气进入除尘箱体，此时，磁源体停留在除尘箱体中的烟尘吸附管段内，烟气从烟尘吸附管间的间隙流过，烟气中的铁磁物质、顺磁物质类烟尘颗粒通过磁场被磁化，被磁化的磁性烟尘颗粒被磁源体吸附在烟尘吸附管上，磁性烟尘裹携部分非磁性烟尘被吸附在烟尘吸附管上，在充满磁场的除尘箱体内，实现烟气净化，净化烟气由烟气出口管排出；当烟尘吸附管上吸附的烟尘饱和时，关闭烟气进管内的控制阀，用同步牵引装置将磁源体从除尘箱体中的烟尘吸附管段内同步拉出，使该段烟尘吸附管解磁，启动清灰装置，将烟尘吸附管上吸附的烟尘剥落，从集尘斗排出，由由输灰系统运走。