CN107604179A - 一种用于锌粉生产的收集设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于锌粉生产的收集设备，它包括冷凝器和与冷凝器连接的收尘装置，收尘装置尾气排出口连接有旋风脱硫器；所述冷凝器包括从上到下依次设置的冷凝器上组、冷凝器中组和冷凝器下组；冷凝器上组包括外壳，外壳上方设有水封短管花板，水封短管花板上设有一组短管，冷凝器中组中设有冷却直管，冷凝器中组侧壁上还设有与电锌炉连接的入料口，所述入料口与冷却直管连接，冷凝器下组内设有出料装置。发明锌粉收集设备具有冷凝效果好、安全系数较高；吸收粉尘的能力稳定、收尘效果好的优点；不仅提高了锌粉收集效率，还提高了尾气的利用率，降低了尾气中的硫含量，降低了锌粉生产成本。

Description

一种用于锌粉生产的收集设备

技术领域

本发明涉及一种工业化炼锌装置，特别是一种用于锌粉生产的收集设备。

背景技术

电炉炼锌是以电能为热源，在焦炭或煤等还原剂存在条件下，直接加热炉料使其中的ZnO成分连续还原成锌蒸气并冷凝成金属锌。该工艺可以处理高铜高铁锌矿。

20世纪30年代在国外出现电炉炼锌技术。80年代，中国开始采用电炉炼锌技术，至今已在多家火法炼锌厂推广应用，生产规模为较为可观。

电炉炼锌主要是通过电弧炉供电加热，使炉内原料在电热能的作用下反应，获得锌蒸汽，经冷凝和收尘操作获得锌粉。

电弧炉（electric arc furnace是利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于优质合金钢的熔炼。

电炉炼锌生产加工过程中，电弧炉产生的锌蒸气的温度较高，在生产过程中难以将其及时冷却，若未将尾气中的锌蒸汽冷却完全就直接排入收尘装置则会损坏收尘装置内部的零件，轻则影响生产设备使用寿命，使生产质量收到影响，重则造成生产设备报废，增加维护成本，耽误生产进度，造成生产损失；目前的所采用的冷凝器大多为蛇形冷却管结构，由于蛇形冷却管弯管回路较多，锌蒸汽在冷凝的过程中易沉积在蛇形冷却管弯管回路中，不仅会影响气流的流通速度，降低冷却效率，而且易堵塞冷却管；若冷却管被堵塞，锌蒸汽所带的热量无法及时排出，则易造成爆炸，安全隐患较大；为解决上述问题，目前在对锌粉生产过程中常停机进行检查、保养和更换冷却管，不仅更换操作繁琐，维护成本较高，而且会降低生产效率，导致锌粉整体产量不高。

由于锌蒸汽冷凝形成的锌粉颗粒较小，冷凝器无法将锌粉完全收集，若将尾气直接排放不仅会造成浪费，影响锌粉产量，而且尾气中的锌粉颗粒易造成造成环境污染污染；目前的收尘器在锌粉生产的过程中收尘的效果不佳，主要原因是由于粉尘易吸附在收尘器中的收尘布袋上，当粉尘吸附到一定程度后，收尘布袋吸收粉尘的能力会大幅下降，导致尾气中的锌粉粉尘无法被完全吸收，尾气利用率较低，仍会造成浪费，为解决这个问题，目前常采用的手段是停机清理收尘布袋，但维护的成本较高，并且经常停机维护会缩短收尘器的使用寿命；所以现有的收尘器在锌粉生产的过程中存在收尘布袋吸收粉尘的能力不稳定、收尘效果较差、收尘效率较低，尾气的利用率较低的问题。

在锌粉冶炼制造过程中，原料中的硫在高温时易被氧化，产生的氧化物气体会随尾气排放，若不进行处理直接排放则会造成大气污染；同时在锌粉的生产过程中会产生粉尘，若不进行尾气处理，不仅会影响工人健康，而且会污染环境；目前在锌粉冶炼制造过程中污染物排放的问题重视程度不够，经收尘装置排出的尾气中粉尘含量虽然较少，但硫的氧化物气体含量较多。

因此，现有的锌粉收集设备存在冷凝效果较差，冷凝效率较低，安全隐患较大，吸收粉尘的能力不稳定、收尘效果较差、收尘效率较低，尾气处理不到位，处理成本较高，尾气中硫含量较高，尾气的利用率较低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于锌粉生产的收集设备。本发明锌粉收集设备具有冷凝效果好、安全系数较高；吸收粉尘的能力稳定、收尘效果好的优点；不仅提高了锌粉收集效率，还提高了尾气的利用率，降低了尾气中的硫含量，降低了锌粉生产成本。

本发明的技术方案：一种用于锌粉生产的收集设备，包括冷凝器和与冷凝器连接的收尘装置，收尘装置尾气排出口连接有旋风脱硫器；所述冷凝器包括从上到下依次设置的冷凝器上组、冷凝器中组和冷凝器下组；冷凝器上组包括外壳，外壳上方设有水封短管花板，水封短管花板上设有一组短管，冷凝器中组中设有冷却直管，冷凝器中组侧壁上还设有与电锌炉连接的入料口，所述入料口与冷却直管连接，冷凝器下组内设有出料装置。

前述的一种用于锌粉生产的收集设备中，所述收尘装置包括收尘箱，收尘箱包括气流回旋室、静电收尘室和布袋收尘室，所述静电收尘室设在布袋收尘室一侧，气流回旋室设在静电收尘室和布袋收尘室上方，气流回旋室通过气流通道和静电收尘室连通；所述收尘箱上方与入料管连接，收尘箱侧壁上设有尾气排出口，收尘箱下方设有排料装置。

前述的一种用于锌粉生产的收集设备中，所述布袋收尘室中设有集尘布袋，布袋收尘室与尾气排出口连接。

前述的一种用于锌粉生产的收集设备中，所述旋风脱硫器包括筒体，筒体上设有进气口和排放口，排放口设在进气口下方，筒体上开口处和筒体下开口处均设有旋涡扇，筒体中间位置设有水流喷嘴。

前述的一种用于锌粉生产的收集设备中，所述尾气排出口和旋风脱硫器之间连接有用热设备。

与现有技术相比，本发明所用的冷凝器采用三分体组合构成，具有结构简单，易于拆装和维修保养；通过设置滑轮，采用移动式设计，解决了清理炉气出口堵塞需停炉的技术难题；采用直管冷却的设计解决了冷却管易堵粉问题，提高了冷却效率，提升了安全系数，同时更方便冷却管更换。

本发明所用的收尘装置通过设置收尘箱，在收尘箱中设置气流回旋室、静电收尘室和布袋收尘室，通过设置的气流回旋室使进入收尘箱的气流相互冲撞产生气流回旋，利用气流回旋室使进入收尘室的气流产生回旋，利用空气和锌粉的惯性不同，使锌粉和空气产生分离，并通过使气流产生运动，加大与静电收尘装置的接触时间，提高锌粉收集的效率，通过设置静电收尘室和布袋收尘室利用两种收尘方式提高锌粉收集的效果，提升收尘效果。

通过在尾气排出口和旋风脱硫器之间连接用热设备，利用气泵将热空气导入用热设备中，提高对尾气中热量的利用率，减少热损失，提高了尾气利用率。

本发明所用的旋风脱硫器通过在筒体中设置水流喷嘴，将水雾沿切线方向喷向器壁，使壁上形成一层薄的流动水膜；通过在筒体上开口处和筒体下开口处均设置有旋涡扇，使经进气口进入的尾气产生旋转形成气旋；通过设置调压口，并通过调节调压口上的盖板来对空气流速进行调节；利用空气和粉尘惯性不同，空气和粉尘使在旋转过程中分离，粉尘受离心力作用较大，则会贴近筒体内壁上的流动水膜，为水膜所粘附，沿器壁流下，随流水排走；通过利用硫的氧化物气体易溶于水的特性，使空气在旋转过程中与水接触，使硫的氧化物气体溶于水，随流水排走，实现了脱硫除尘的效果。

综上所述，本发明锌粉收集设备具有冷凝效果好、安全系数较高；吸收粉尘的能力稳定、收尘效果好的优点；不仅提高了锌粉收集效率，还提高了尾气的利用率，降低了尾气中的硫含量，降低了锌粉生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

图2是冷凝器的结构示意图；

图3是收尘装置的结构示意图；

图4是旋风收尘器的结构示意图。

附图中的标记为：1-冷凝器，2-收尘装置，3-旋风脱硫器，4-水封短管花板，5-短管，6-入料口，7-出料装置，8-收尘箱，9-气流回旋室，10-静电收尘室，11-布袋收尘室，12-气流通道，13-入料管，14-排料装置，15-集尘布袋，16-筒体，17-进气口，18-排放口，19-旋涡扇，20-水流喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种用于锌粉生产的收集设备，如图1至图4所示，包括冷凝器1和与冷凝器1连接的收尘装置2，收尘装置2尾气排出口连接有旋风脱硫器3；所述冷凝器1包括从上到下依次设置的冷凝器上组、冷凝器中组和冷凝器下组；冷凝器上组包括外壳，外壳上方设有水封短管花板4，水封短管花板4上设有一组短管5，冷凝器中组中设有冷却直管，冷凝器中组侧壁上还设有与电锌炉连接的入料口6，所述入料口6与冷却直管连接，冷凝器下组内设有出料装置7。

所述收尘装置2包括收尘箱8，收尘箱8包括气流回旋室9、静电收尘室10和布袋收尘室11，所述静电收尘室10设在布袋收尘室11一侧，气流回旋室9设在静电收尘室10和布袋收尘室11上方，气流回旋室9通过气流通道12和静电收尘室10连通；所述收尘箱8上方与入料管13连接，收尘箱8侧壁上设有尾气排出口，收尘箱8下方设有排料装置14；所述布袋收尘室11中设有集尘布袋15，布袋收尘室11与尾气排出口连接；所述旋风脱硫器3包括筒体16，筒体16上设有进气口17和排放口18，排放口18设在进气口17下方，筒体16上开口处和筒体16下开口处均设有旋涡扇19，筒体16中间位置设有水流喷嘴20；所述尾气排出口和旋风脱硫器3之间连接有原料预加热设备或烘干装置。

工作原理：将冷凝器1的入料口6与电锌炉连接，使电锌炉产生的锌蒸汽经冷凝器1的入料口6进入，向短管5中通入冷却水，使进入冷凝器1的锌蒸汽进行冷凝，锌蒸汽冷凝聚集到一定程度后落入出料斗中，利用出料装置7将锌粉运出至筛分打包装置中，完成冷凝出料工作，并将冷凝过后尾气排出至收尘装置2中；当尾气由冷凝器1排出进入收尘装置2中后，气流回旋室9通过气流之间相互冲撞，使气流产生回旋，利用空气和锌粉的惯性不同，使锌粉和空气产生分离，随后气流经气流管道进入静电收尘室10内，静电收尘装置2通过静电吸附作用吸附收集尾气中的锌粉，随后尾气气流进入布袋收尘室11内，布袋收尘室11内的集尘布袋15对尾气残留少量锌粉经进行吸附收集，当吸附收集的锌粉聚集到一定程度后，聚集的锌粉掉落到收尘箱8底部，随后打开排料装置14，将锌粉运出至筛分打包装置中，完成收尘出料；将经收尘器排出的尾气导入原料预加热设备或烘干装置等锌粉加工用热设备中，提高尾气热能的利用率。

进行尾气排放处理时，打开水流喷嘴20，将水雾沿切线方向喷向筒壁，使壁上形成一层薄的流动水膜；进气口17与尾气排放管道接通后打开旋涡扇19，使经进气口17进入的尾气产生旋转形成气旋利用空气和粉尘惯性不同，空气和粉尘使在旋转过程中分离，粉尘受离心力作用较大，则会贴近筒体16内壁上的流动水膜，为水膜所粘附，沿器壁流下，随流水排走；通过利用硫的氧化物气体易溶于水的特性，使空气在旋转过程中与水接触，使硫的氧化物气体溶于水，随流水排走。

Claims (5)

1.一种用于锌粉生产的收集设备，其特征在于：包括冷凝器（1）和与冷凝器（1）连接的收尘装置（2），收尘装置（2）尾气排出口连接有旋风脱硫器（3）；所述冷凝器（1）包括从上到下依次设置的冷凝器上组、冷凝器中组和冷凝器下组；冷凝器上组包括外壳，外壳上方设有水封短管花板（4），水封短管花板（4）上设有一组短管（5），冷凝器中组中设有冷却直管，冷凝器中组侧壁上还设有与电锌炉连接的入料口（6），所述入料口（6）与冷却直管连接，冷凝器下组内设有出料装置（7）。

2.根据权利要求1所述的一种用于锌粉生产的收集设备，其特征在于：所述收尘装置（2）包括收尘箱（8），收尘箱（8）包括气流回旋室（9）、静电收尘室（10）和布袋收尘室（11），所述静电收尘室（10）设在布袋收尘室（11）一侧，气流回旋室（9）设在静电收尘室（10）和布袋收尘室（11）上方，气流回旋室（9）通过气流通道（12）和静电收尘室（10）连通；所述收尘箱（8）上方与入料管（13）连接，收尘箱（8）侧壁上设有尾气排出口，收尘箱（8）下方设有排料装置（14）。

3.根据权利要求2所述的一种用于锌粉生产的收集设备，其特征在于：所述布袋收尘室（11）中设有集尘布袋（15），布袋收尘室（11）与尾气排出口连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于锌粉生产的收集设备，其特征在于：所述旋风脱硫器（3）包括筒体（16），筒体（16）上设有进气口（17）和排放口（18），排放口（18）设在进气口（17）下方，筒体（16）上开口处和筒体（16）下开口处均设有旋涡扇（19），筒体（16）中间位置设有水流喷嘴（20）。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的一种用于锌粉生产的收集设备，其特征在于：所述尾气排出口和旋风脱硫器（3）之间连接有用热设备。