CN110892221A - 用于去涂层系统的旋风分离器温度控制 - Google Patents

用于去涂层系统的旋风分离器温度控制 Download PDF

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Abstract

用于去涂层系统的旋风分离器的旋风分离器温度控制系统包括控制器、气体推进器和可在完全打开位置和关闭位置之间移动的控制阀。控制旋风分离器的温度的方法包括确定所述旋风分离器的旋风分离器温度和将旋风分离器温度与旋风分离器阈值温度比较。该方法还包括如果所述旋风分离器温度低于所述旋风分离器阈值温度，则打开温度控制阀并引导来自所述去涂层系统的后燃器的至少一些加热气体与来自所述去涂层系统的窑炉的排气混合，以提高所述排气的温度。

Description

用于去涂层系统的旋风分离器温度控制
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年5月26日提交的名称为“用于去涂层系统的旋风分离器温度控制”的美国临时申请62/511,382的权益，其公开内容通过引用以其整体合并于此。
技术领域
本申请涉及金属回收，更具体地涉及用于金属回收的去涂层系统。
背景技术
在金属回收期间，将金属废料(例如铝或铝合金)压碎、切碎、切断或以其他方式减小成较小片的金属废料。通常情况下，金属废料具有各种涂层，如油、涂料、油漆、塑料、油墨和胶，以及各种其它有机污染物，如纸、塑料袋、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、糖残留物等等，它们必须先通过去涂层工艺清除，然后进一步处理和回收金属废料。
在使用去涂层系统去涂层的过程中，有机化合物会热裂解，以及一些有机化合物会冷凝并与其他细分的材料(铝粉、粘土、玻璃、各种无机材料(例如颜料)等)一起作为粉尘通过去涂层系统的粉尘旋风分离器被除去。由于该粉尘包含高浓度的有机化合物和其他可燃物例如金属粉，因此，当将粉尘从去涂层系统中排出时易于燃烧并产生粉尘火灾。即使使用水或灭火器，也很难灭掉这些火灾。此外，如果使用水将粉尘弄湿以形成水和粉尘的浆液混合物，则由于浆液混合物的含量，该混合物的处置成本可能高，由于每天需要水的数量多，该方法的实施成本可能高，并且混合物可能会带来潜在的安全和环境问题。
发明内容
本专利中使用的术语“发明”、“该发明”、“这发明”和“本发明”旨在广泛地指代此专利的所有主题和下文的专利权利要求。含有这些术语的陈述应理解为不限制本文所描述的主题或不限制下文的专利权利要求的含义或范围。本专利所涵盖的本发明的实施例由下文的权利要求限定，而不是由此发明内容限定。此发明内容是本发明的各个实施例的高级概述，并且介绍了在下文的具体实施方式部分中进一步描述的概念中的一些。此发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在单独使用以确定所要求保护的主题的范围。应当通过参考本专利的整个说明书的适当部分、任何或所有附图和每个权利要求理解本主题。
在各种实例中，去涂层系统包括粉尘旋风分离器、后燃器(afterburner)和旋风分离器温度控制系统。粉尘旋风分离器具有必须保持在可控制范围内的旋风分离器温度，并且该旋风分离器被配置成接收来自去涂层窑炉的具有间接控制的排气温度的排气，并且从排气中将颗粒物作为粉尘过滤。后燃器配置成在直接控制的加热气体温度下产生加热的气体。加热的气体温度高于窑炉排气温度。旋风分离器温度控制系统被配置成选择性地将至少一些后燃器加热的气体与去涂层窑炉的排气混合，使得旋风分离器温度至少为在操作期间的最小阈值旋风分离器温度，该温度对应于从粉尘旋风分离器排出的粉尘的最小温度。在一些实例中，与传统的去涂层系统相比，从粉尘旋风分离器排放的粉尘在暴露于环境空气时不会燃烧或燃烧的趋势降低。
在一些实例中，旋风分离器温度控制系统包括控制器、气体推进器和控制阀，所述控制阀在完全打开位置和关闭位置之间移动。在各种实例中，控制去涂层系统的粉尘旋风分离器的温度的方法包括确定去涂层系统的窑炉的排气的温度，然后使所述排气进入去涂层系统的粉尘旋风分离器并且将排气的温度与旋风分离器阈值温度比较。该方法还包括打开温度控制阀、打开气体推进器以及从所述去涂层系统的后燃器引导至少一些加热的气体与窑炉的排气混合，并且如果排气的温度低于旋风分离器阈值温度，则提高排气的温度。
本公开中描述的各种实施方案可以包含另外的系统、方法、特征和优点，所述另外的系统、方法、特征和优点不一定在本文中明确地公开，但是在审查了以下详细描述和附图时对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。旨在将所有这种系统、方法、特征和优点包含在本公开内容内并且由所附权利要求保护。
附图说明
展示了以下附图的特征和部件以强调本公开的一般原理。为了一致性和清楚起见，可以通过匹配附图标记来指定整个附图中的对应特征和部件。
图1是描绘根据本公开的方面的去涂层系统的示意图。
图2是描绘图1的去涂层系统的旋风分离器温度控制过程的流程图。
具体实施方式
本文以具体的方式描述了本发明的实例的主题以满足法定要求，但是此描述不一定旨在限制权利要求的范围。所要求保护的主题可以以其它方式体现，可以包含不同的元件或步骤，并且可以与其它现有或未来技术结合使用。除了明确描述各个步骤的顺序或元件的布置之外，该描述不应被解释为暗示各个步骤或元件之间或之间的任何特定顺序或布置。
图1示出了根据本公开方面的用于从诸如铝或铝合金的金属废料去除涂层的去涂层系统100。去涂层系统100包括窑炉102、旋风分离器104(或其他合适的固/气分离器)和后燃器106。窑炉102的公开内容不应被认为是对本公开内容的限制。尽管示出窑炉102具有用于气体进入的内部管，并且气体的进入和排出都在窑炉的同一侧，但是应当理解，可以提供各种其他类型的窑炉。例如，在其他情况下，可以提供省略内管的窑炉，并且气体入口和气体出口在窑炉的相对侧。可以利用各种其他配置。诸如再循环风扇108、热交换器110和排气系统112的其他部件也可以任选地被包括作为去涂层系统100的一部分。如以下详细描述的，去涂层系统100包括旋风分离器控制系统120以控制旋风分离器104内部的温度。
在用去涂层系统100去涂层过程中，金属废料101被送入窑炉102。将加热的气体115注入到窑炉102中以升高窑炉102内的温度，并且在不熔化金属废料的情况下蒸发和热裂解有机涂层。在许多情况下，去涂层系统100内的氧气浓度保持在低水平(例如约6%至约8%的氧气)，使得有机化合物不会点燃。例如，在去涂层系统内，气氛可以为7%的氧气，使得即使由于脱涂层过程而处于高温下，有机化合物也不会点燃。从窑炉102中移除去涂层废金属103，以进一步处理，并最终处理成新的铝产品。随着废料前进通过窑炉102，废料被气体加热，从而冷却所述气体。该热分布导致先前已经蒸发的某些有机化合物重新冷凝在颗粒物表面上。
包含蒸发的有机化合物和颗粒物的排气通过管道114离开窑炉102，管道114将窑炉102连接到旋风分离器104。在旋风分离器104中，较大的包含冷凝有机化合物颗粒的颗粒与其他细分的材料(铝粉、粘土、玻璃、各种无机材料如颜料等)一起作为粉尘从排气中去除，并最终从旋风分离器104排出以进行处理。将排气从旋风分离器104导入后燃器106。后燃器106焚化排气中的剩余有机化合物，并将加热的气体排放到管道116中，该管道最终通向排气系统112(例如集尘室)或大气。后燃器106可以包括热空气燃烧器119或用于加热气体的其他合适的装置。导管116内的加热气体的温度高于导管114内的窑炉102的排气的温度。例如，在各种情况下，管道114内的排气温度通常为大约250℃至大约400℃，而管道116内的加热气体的温度通常为大约700℃至大约900℃。离开后燃器106的一些加热气体可选地通过再循环管道118再循环回到窑炉102。在各种实例中，设置冷却装置113(例如喷水器)以在气体再循环回到窑炉102之前冷却来自后燃器106的加热气体的温度。
如图1所示，在一些实例中，通过管道116离开后燃器106的排气被引导通过热交换器110，该热交换器降低了排气的温度。在各种实例中，离开热交换器110的一些冷却的排气可以通过气体推进器105再循环回到窑炉102。替代地或另外地，离开热交换器110的一些冷却的排气可通过气体推进器107作为冷却空气121再循环回到后燃器106，以防止在处理过量的有机化合物时过热，同时仍控制后燃器106中的气氛。在各种实例中，提供附加的气体推进器109和111以供应氧气以燃烧有机化合物并控制后燃器106(气体推进器109)和燃烧器燃烧(气体推进器111)内的气氛。
如图1所示，为了控制旋风分离器104的温度，去涂层系统100包括旋风分离器控制系统120。旋风分离器控制系统120包括温度控制阀122、将管道116与管道114连接的温度控制管道124以及气体推进器126。控制器128与温度控制阀122和气体推进器126以及一个或多个温度传感器(未示出)连通，所述传感器在旋风分离器104的入口处、沿管道114在与温度控制管道124的接合点和旋风分离器104之间的位置处、或在其他合适位置，用于检测旋风分离器104的温度。如以下详细描述的，控制器128被配置为控制旋风分离器温度，使得旋风分离器温度等于或高于阈值旋风分离器温度。
气体推进器126是风扇或其他类似机构，其强制移动或引导流体流动。气体推进器126被配置为在高操作温度下操作，因为加热的气体在升高的温度下离开后燃器106。例如，气体推进器126可以被配置为在高达约800℃的温度，高达约1000℃的温度或各种其他温度下操作，以使得该气体推进器可以容纳来自后燃器106的加热的气体。
温度控制阀122可移动到完全打开位置和关闭位置之间的各个位置。在打开位置或部分打开位置，限定了从管道116通过气体推进器126、通过温度控制阀122和温度控制管道124到管道114的流动路径。在打开位置，气体推进器126强制引导至少一部分来自后燃器106的加热气体以遵循通过温度控制管道124的流动路径，并最终与管道114中的窑炉102的排气混合。在关闭位置，温度控制阀122防止来自后燃器106的加热气体流过温度控制管道124。在关闭位置，气体推进器126可选地被关闭。
流过温度控制管道124的加热气体的量取决于温度控制阀122的位置。例如，在完全打开位置，最大量的加热气体可流经温度控制管道124。另一方面，在部分打开位置(例如，在关闭位置和完全打开位置之间的一半)，减少量的加热气体可流过温度控制管道124。
在没有旋风分离器控制系统120的情况下，通常无法独立控制旋风分离器104的温度，并且旋风分离器的温度通常取决于排气从窑炉102进入管道114的温度。更具体地说，当排气离开窑炉102时，没有能力相对于排气温度独立地提高旋风分离器温度。尽管在某些情况下可能会升高窑炉102的温度以产生具有升高的温度(并因此导致升高的旋风分离器温度)的排气，但在升高的温度下长时间运行窑炉102增加发烟的风险(窑炉102内的金属燃烧)和窑炉102的其他损坏。
图2是示出利用旋风分离器控制系统120控制旋风分离器104的温度的方法的实例的流程图。参考图2，旋风分离器控制系统120在窑炉102运行时控制旋风分离器的温度。如果窑炉102在框202中操作，则在框204中，控制器128通过一个或多个传感器检测并确定旋风分离器温度，所述传感器例如在旋风分离器104的入口处或在沿管道114的在与温度控制管道124的接合处和旋风分离器104之间的位置处，以及其他位置。在检测旋风分离器温度之后，控制器128确定检测到的温度是否处于或高于阈值旋风分离器温度。
传统上，旋风分离器温度是与具有粉尘温度的粉尘相关的温度，该粉尘温度在粉尘从去涂层系统100排出并暴露于环境空气时易于燃烧。例如，当冷凝的有机化合物作为粉尘从旋风分离器排放到周围空气(含约21%的氧气)中时，粉尘的温度导致粉尘燃烧。即使使用水或灭火器，也很难灭掉这些粉尘火灾。此外，如果使用水将粉尘弄湿以形成水和粉尘的浆液混合物，则由于浆液混合物的含量，该混合物的处置成本可能高，由于每天需要水的数量多，该方法的实施成本可能高，并且混合物可能会带来潜在的安全和环境问题。
为了解决这些问题，认为较低的旋风分离器温度对于降低着火风险的旋风分离器粉尘处理而言更好，但是经过实验，发现较低的旋风分离器温度会导致粉尘着火。进一步令人惊讶地发现，与传统思想相反，减少粉尘火灾的关键是提高旋风分离器的温度，以从粉尘中除去更多的有机化合物。通过将旋风分离器温度控制为等于或高于阈值旋风分离器温度，从粉尘中闪蒸出足够的有机化合物，并且从旋风分离器104排出的旋风分离器粉尘的温度处于粉尘温度，这因此降低或防止了在暴露于环境空气中时旋风分离器粉尘的燃烧。
在各个实例中，阈值旋风分离器温度是大于约330℃至约550℃的温度，诸如约340℃至约415℃的温度，诸如约350℃至约385℃的温度，例如大约370℃的温度。在各种实例中，这些阈值旋风分离器温度对应于约240℃至约500℃，例如约250℃至约310℃，例如约300℃的粉尘温度。
如果控制器128确定旋风分离器温度小于阈值旋风分离器温度，则在框212中，控制器128与温度控制阀122连通并且移动温度控制阀122，使得其不处于关闭位置。在一些实例中，温度控制阀122的打开程度(例如，至部分打开位置或完全打开位置)可以取决于检测到的温度与阈值旋风分离器温度之间的差、在旋风分离器中期望的温度升高速率、或由控制器128确定和/或由旋风分离器控制系统120的用户输入的各种其他因素。在方框214中，控制器128与气体推进器126连通，使得气体推进器126正在运行，并因此将来自后燃器106的至少一些加热气体从管道116转移到温度控制管道124中。尽管顺序地示出了框212和214，但是在各种实例中，框212和214中的操作可以同时发生或以相反的顺序发生。通过打开温度控制阀122并通过气体推进器126将来自管道116的后燃器加热的气体引导穿过温度控制管道124，该后燃器加热的气体与来自窑炉102的排气混合并增加排气的温度，然后其进入旋风分离器104，从而增加旋风分离器温度。在温度控制阀122从关闭位置打开并且气体推进器126将至少一些后燃器加热的气体从管道116通过温度控制管道124引导到管道114之后，操作返回框202。
如果控制器128在框206中确定旋风分离器温度高于阈值旋风分离器温度，则在框208中，控制器128确定温度控制阀122是否不在关闭位置(例如，部分打开位置或完全打开位置)。如果温度控制阀122处于关闭位置，则操作返回到框202。如果温度控制阀122未处于关闭位置，则在框210中，控制器128与温度控制阀122通信以将温度控制阀122定位在关闭位置，然后返回框202。在一些情况下，当温度控制阀122处于关闭位置时，控制器128可选地进一步与气体推进器126连通以关闭气体推进器126。在各种实例中，操作继续，直到在框202中控制器128确定窑炉102不再运行。
在各种其他实例中，通过调节气体推进器126将气体引导到温度控制管道124中的速度或速率来控制通过温度控制管道124的气流。在这样的情况下，控制器128可以被配置为打开和关闭控制阀122以允许后燃器加热的气流(例如，在正常操作条件下)或防止气流(例如，在异常操作条件或紧急情况下)。在这些实例中，气体推进器126可以包括用于改变气体推进器126将气体引导到温度控制管道124中的速度或速率的逆变器或其他合适的机构。
一种利用气体推进器126控制通过温度控制管道124的气流的方法，包括确定窑炉排气的温度是否高于阈值旋风分离器温度。如果窑炉排气的温度不高于阈值旋风分离器温度，则逐渐增加气体推进器126的速度，以将更多的热的后燃器排气引向旋风分离器104。如果窑炉排气的温度高于阈值旋风分离器温度，则逐渐降低气体推进器126的速度，以减少引向旋风分离器104的热的后燃器排气的量。在一些实例中，在去涂层系统100的启动操作期间，控制阀122可以关闭并且气体推进器126以最小速度运行。在这样的实例中，控制阀122可以保持关闭直到窑炉排气温度达到预定温度。在紧急情况或异常情况期间，控制阀122可以关闭，而气体推进器126降低其速度。
下面提供了示例性实例的集合，其包括至少一些明确列举为“EC”(实例组合)，提供了根据本文所述概念的各种实例类型的附加描述。这些实例并不意味着相互排斥、穷举或限制；并且本发明不限于这些示例性实例，而是包括在授权的权利要求及其等同物的范围内的所有可能的修改和变化。
EC 1. 一种去涂层系统，其包括：粉尘旋风分离器，其具有旋风分离器温度并且配置成：从去涂层窑炉接收排气；以及将所述排气中的颗粒物作为粉尘过滤掉；后燃器，其配置成以加热气体温度产生加热气体，其中所述加热气体温度大于所述旋风分离器温度；和旋风分离器温度控制系统，其配置为将至少一些所述后燃器加热气体与来自所述去涂层窑炉的排气选择性地混合，使得在操作期间所述旋风分离器温度至少处于旋风分离器阈值温度。
EC 2. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其还包括所述去涂层窑炉，其中所述去涂层窑炉包括：加热室；进气口，其用于接收所述加热室的进入气体；排气口，其用于从所述加热室排出所述排气；废金属入口，其用于将废金属接收到所述加热室中；和废金属出口，其用于从所述加热室排出所述废金属。
EC 3. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中至少一些所述进入气体包括至少一些来自所述后燃室的所述加热气体。
EC 4. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述后燃器配置成通过加热来自所述粉尘旋风分离器的排气产生所述加热气体。
EC 5. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器温度控制系统配置成在所述排气进入所述粉尘旋风分离器之前将至少一些所述加热气体与所述排气选择性地混合。
EC 6. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器阈值温度对应于从所述粉尘旋风分离器排放的粉尘的温度，当暴露于环境空气时所述粉尘在该温度下不燃烧。
EC 7. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器阈值温度为约330℃至约550℃。
EC 8. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器阈值温度为约340℃至约415℃。
EC 9. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器阈值温度为约350℃至约385℃。
EC 10. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器阈值温度为约370℃。
EC 11. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器温度控制系统包括：控制器；气体推进器，其被配置为引导所述加热气体从所述后燃器流出以与所述排气混合；和控制阀，其可在完全打开位置和完全关闭位置之间移动。
EC 12. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述控制器被配置为：确定所述旋风分离器温度；比较所述旋风分离器温度和所述旋风分离器阈值温度；如果所述旋风分离器温度低于所述旋风分离器阈值温度，将所述控制阀至少置于部分打开的位置并且打开所述气体推进器，以引导来自所述后燃器的所述加热气体与所述排气混合；以及如果所述旋风分离器温度处于或高于所述旋风分离器阈值温度，将所述控制阀置于关闭位置并关闭所述气体推进器，其中在所述关闭位置，所述控制阀防止来自所述后燃器的所述加热气体流动以与所述排气混合。
EC 13. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述气体推进器是高温维护风扇。
EC 14. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述高温维护风扇被配置成在至少约800℃的温度下操作。
EC 15. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的去涂层系统，其中所述高温维护风扇被配置成在至多约1000℃的温度下操作。
EC 16. 一种控制去涂层系统的粉尘旋风分离器的温度的方法，包括：确定所述去涂层系统的所述粉尘旋风分离器的旋风分离器温度；比较所述旋风分离器温度与旋风分离器阈值温度；和如果所述旋风分离器温度低于所述旋风分离器阈值温度，则打开温度控制阀、打开气体推进器并引导来自所述去涂层系统的后燃器的至少一些加热气体与来自所述去涂层系统的窑炉的排气混合，以在排气进入所述粉尘旋风分离器之前提高所述排气的温度。
EC 17. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的方法，其中打开所述温度控制阀包括将所述温度控制阀定位在部分打开的位置，使得小于最大量的加热气体被引入与所述排气混合。
EC 18. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的方法，其中打开所述温度控制阀包括将所述温度控制阀定位在完全打开的位置，使得最大量的加热气体被引入与所述排气混合。
EC 19. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的方法，还包括：如果所述旋风分离器温度高于所述旋风分离器阈值温度，则关闭所述温度控制阀并关闭所述气体推进器，以防止所述加热气体与来自所述窑炉的排气混合。
EC 20. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的方法，其中所述旋风分离器阈值温度为约330℃至约450℃。
EC 21. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的方法，其中所述旋风分离器阈值温度为约340℃至约415℃。
EC 22. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的方法，其中所述旋风分离器阈值温度为约350℃至约385℃。
EC 23. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的方法，其中所述旋风分离器阈值温度为约370℃。
EC 24. 一种用于去涂层系统的粉尘旋风分离器的旋风分离器温度控制系统，包括：控制器；和气体推进器；和控制阀，其可在完全打开位置和完全关闭位置之间移动，其中所述控制器被配置为：确定所述粉尘旋风分离器的旋风分离器温度；比较所述旋风分离器温度和旋风分离器阈值温度；和如果所述旋风分离器温度低于所述旋风分离器阈值温度，则将所述控制阀置于至少部分打开的位置并打开所述气体推进器，以引导来自所述去涂层系统的后燃器的加热气体与所述去涂层系统的窑炉的排气混合。
EC 25. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述控制器还被配置为：如果所述旋风分离器温度处于或高于所述旋风分离器阈值温度，则将所述控制阀定位在关闭位置并关闭所述气体推进器，其中在所述关闭位置，所述控制阀防止来自所述后燃器的加热气体的流与所述排气混合。
EC 26. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述控制器被配置为：如果所述旋风分离器温度小于所述旋风分离器阈值温度，则将所述控制阀定位在完全打开位置，使得最大量的加热气体被引导与所述排气混合。
EC 27. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述气体推进器是高温维护风扇。
EC 28. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述高温维护风扇被配置成在至少约800℃的温度下操作。
EC 29. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述高温维护风扇被配置成在至多约1000℃的温度下操作。
EC 30. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述旋风分离器阈值温度为约330℃至约450℃。
EC 31.根据前面或后面实例组合中任一项所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述旋风分离器阈值温度为约340℃至约415℃。
EC 32．根据前面或后面实例组合中任一项所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述旋风分离器阈值温度为约350℃至约385℃。
EC 33. 根据前面或后面实例组合中任一项所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述旋风分离器阈值温度为约370℃。
上文所描述的方面仅仅是实施方案的可能实例，仅被阐明用于清楚地理解本公开的原理。在不实质偏离本公开精神和原理的情况下可以对(多个)上述实例做出多种变化和修改。所有这种修改和变化包含在本公开的范围内，并且对于各个方面或元件或步骤的组合的所有可能的权利要求旨在由本公开支持。此外，尽管本文以及随后的权利要求中采用了特定术语，但所述特定术语仅在一般性和描述性意义上使用，而不是用于限制所描述的发明的目的，也不用于限制随后的权利要求。

Claims (20)

1.一种去涂层系统，其包括：
粉尘旋风分离器，其具有旋风分离器温度并且被配置为：
从去涂层窑炉接收排气；和
将所述排气中的颗粒物作为粉尘过滤；
后燃器，其配置成以加热气体温度产生加热气体，其中所述加热气体温度大于所述旋风分离器温度；和
旋风分离器温度控制系统，其配置成将来自所述后燃器的至少一些所述加热气体与来自所述去涂层窑炉的排气选择性地混合，以使所述旋风分离器温度在操作期间至少处于所述旋风分离器阈值温度。
2.根据权利要求1所述的去涂层系统，其还包括所述去涂层窑炉，其中所述去涂层窑炉包括：
加热室；
进气口，其用于接收所述加热室的进入气体；
排气口，其用于从所述加热室排出所述排气；
废金属入口，其用于将废金属接收到所述加热室中；和
废金属出口，其用于从所述加热室排出所述废金属。
3.根据权利要求2所述的去涂层系统，其中至少一些所述进入气体包括至少一些来自所述后燃室的所述加热气体。
4.根据权利要求1所述的去涂层系统，其中所述后燃器配置成通过加热来自所述粉尘旋风分离器的排气产生所述加热气体。
5.根据权利要求1所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器温度控制系统配置成在所述排气进入所述粉尘旋风分离器之前将至少一些所述加热气体与所述排气选择性地混合。
6.根据权利要求1所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器阈值温度对应于从所述粉尘旋风分离器排放的粉尘的温度，当暴露于环境空气时所述粉尘在该温度下不燃烧。
7.根据权利要求1所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器阈值温度为约330℃至约550℃。
8.根据权利要求1所述的去涂层系统，其中所述旋风分离器温度控制系统包括：
控制器；
气体推进器，其被配置为引导所述加热气体从所述后燃器流出以与所述排气混合；和
可在完全打开位置和完全关闭位置之间移动的控制阀。
9.根据权利要求8所述的去涂层系统，其中所述控制器被配置为：
确定所述旋风分离器温度；
比较所述旋风分离器温度与所述旋风分离器阈值温度；
如果所述旋风分离器温度低于所述旋风分离器阈值温度，则将所述控制阀置于至少部分打开的位置，并打开所述气体推进器，以引导来自所述后燃器的加热气体与所述排气混合；和
如果所述旋风分离器温度达到或高于所述旋风分离器阈值温度，则将所述控制阀置于关闭位置并关闭气体推进器，其中在所述关闭位置，所述控制阀阻止来自所述后燃器的加热气体的流与所述排气混合。
10.根据权利要求9所述的去涂层系统，其中所述气体推进器是配置成在至少约800℃的温度下运行的高温维护风扇。
11.一种控制去涂层系统的粉尘旋风分离器的温度的方法，包括：
确定所述去涂层系统的所述粉尘旋风分离器的旋风分离器温度；
比较所述旋风分离器温度与旋风分离器阈值温度；和
如果所述旋风分离器温度低于所述旋风分离器阈值温度，则打开温度控制阀、打开气体推进器并引导来自所述去涂层系统的后燃器的至少一些加热气体与来自所述去涂层系统的窑炉的排气混合，以在排气进入所述粉尘旋风分离器之前提高所述排气的温度。
12.根据权利要求11所述的方法，其中打开所述温度控制阀包括将所述温度控制阀定位在部分打开的位置，使得小于最大量的加热气体被引入与所述排气混合。
13.根据权利要求11所述的方法，其中打开所述温度控制阀包括将所述温度控制阀定位在完全打开的位置，使得最大量的加热气体被引入与所述排气混合。
14.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：
如果所述旋风分离器温度高于所述旋风分离器阈值温度，则关闭所述温度控制阀并关闭所述气体推进器，以防止来自所述后燃器的加热气体与所述窑炉的排气混合。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述旋风分离器阈值温度为约330℃至约450℃。
16.一种用于去涂层系统的粉尘旋风分离器的旋风分离器温度控制系统，包括：
气体推进器；
可在完全打开位置和完全关闭位置之间移动的控制阀；和
控制器，其配置为：
确定所述粉尘旋风分离器的旋风分离器温度；
比较所述旋风分离器温度与旋风分离器阈值温度；和
如果所述旋风分离器温度低于所述旋风分离器阈值温度，则将所述控制阀放置在至少部分打开的位置，并打开气体推进器，以引导来自所述去涂层系统的后燃器的加热气体与所述去涂层系统的窑炉的排气混合。
17.根据权利要求16所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述控制器还被配置为：如果所述旋风分离器温度处于或高于所述旋风分离器阈值温度，则将所述控制阀定位在关闭位置并关闭所述气体推进器，其中在所述关闭位置，所述控制阀防止来自所述后燃器的加热气体的流与所述排气混合。
18.根据权利要求16所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述控制器被配置为：如果所述旋风分离器温度小于所述旋风分离器阈值温度，则将所述控制阀定位在完全打开位置，使得最大量的加热气体被引导与所述排气混合。
19.根据权利要求16所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述气体推进器是配置成在至少约800℃的温度下运行的高温维护风扇。
20.根据权利要求16所述的旋风分离器温度控制系统，其中所述旋风分离器阈值温度为约330℃至约450℃。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3064766A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Novelis Inc. System and method for briquetting cyclone dust from decoating systems
CN114634819A (zh) * 2022-04-18 2022-06-17 中国科学院工程热物理研究所 换热装置和利用其进行换热调控的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6227847B1 (en) * 1998-08-06 2001-05-08 Gillespie & Powers, Inc. Apparatus and process for removing volatile coatings from scrap metal
US20140147799A1 (en) * 2012-11-23 2014-05-29 John M. Peterman Metal kiln temperature control system and method
CN104132331A (zh) * 2014-07-30 2014-11-05 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 一种以煤粉为燃料的间壁加热装置
CN104831055A (zh) * 2015-04-17 2015-08-12 沈阳鑫博工业技术股份有限公司 一种粉状铁矿物磁化处理并生产蒸汽的装置及工艺方法
CN105444582A (zh) * 2015-12-16 2016-03-30 上海三橙能源科技有限公司 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法
CN106247791A (zh) * 2016-09-29 2016-12-21 济南裕兴化工有限责任公司 具有尾气余热回用功能的钛白车间转窑及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6227847B1 (en) * 1998-08-06 2001-05-08 Gillespie & Powers, Inc. Apparatus and process for removing volatile coatings from scrap metal
US20140147799A1 (en) * 2012-11-23 2014-05-29 John M. Peterman Metal kiln temperature control system and method
CN104132331A (zh) * 2014-07-30 2014-11-05 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 一种以煤粉为燃料的间壁加热装置
CN104831055A (zh) * 2015-04-17 2015-08-12 沈阳鑫博工业技术股份有限公司 一种粉状铁矿物磁化处理并生产蒸汽的装置及工艺方法
CN105444582A (zh) * 2015-12-16 2016-03-30 上海三橙能源科技有限公司 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法
CN106247791A (zh) * 2016-09-29 2016-12-21 济南裕兴化工有限责任公司 具有尾气余热回用功能的钛白车间转窑及方法

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