CN113182513A - 一种连续处理含易挥发成分物料的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续处理含易挥发成分物料的装置，包括进料单元、加热单元、耙渣单元和收渣单元，进料单元可采用螺旋进料或推杆进料方式，加热单元设计为方形炉体，炉体下部留有出渣口，收渣单元下部设计有放渣口，侧边设置有捣渣口，顶部设计有可打开的观察窗，收渣单元与加热单元之间设计有管路连接，可实现整套反应装置作业期间的压强平衡。本发明可在常压和真空下处理含有低沸点、易造渣的物料，作业过程中气相流从加热单元侧边流出，产生的浮渣经耙渣进入收渣单元，显著提高了加热单元的作业周期，本发明结构简单，在工业上易于实现。
Description
技术领域
本发明属于火法冶金设备领域，具体涉及一种连续处理含易挥发成分物料的装置。
背景技术
目前，在火法冶金领域，针对具有低沸点、易造渣特性的物料，工业上为提高处理规模，大多数采用增大加热炉体积的方式来实现，造成空间占用大、投资成本高、加热效率低等问题，且为间歇性生产作业，每隔段时间必须清炉，作业周期短。真空冶金具有环境友好、生产效率高等优点，特别是针对有色冶金危废如含砷物料的处理，对比传统火法冶金技术具有明显的优势，但在真空条件下开展作业，对设备的要求标准更高，大型化设备不利于真空气氛的实现。随着冶炼技术的不断进步，投资成本低、处理规模大、环境友好的创新型设备亟需开发，因此本发明公开了一种处理含易挥发成分物料的装置，具有结构简单、作业周期长等特点，工业上可作为处理一种或几种物料的前端配套设备。
发明内容
本发明的目的是针对工业上设备运行中存在的问题，提供一种连续处理含易挥发成分物料的装置，包括进料单元、加热单元、耙渣单元和收渣单元，所述加热单元包括加热炉体，加料口位于加热炉体的顶部，所述进料单元的出料口与加热单元的加料口连通，所述加热单元的一侧壁偏上部位设有出气口4，与出气口4相对的另一侧壁靠下的部位设有耙渣口Ⅰ18；所述出气口4与易挥发成分的收集装置或后续处理装置连通；
所述收渣单元包括收渣仓13、放渣口14、捣渣口15，放渣口14位于收渣仓13的下部，收渣仓13的侧面设计有捣渣口，收渣仓13的一侧靠上设有耙渣口Ⅱ19；所述收渣单元的耙渣口Ⅱ19与加热单元的耙渣口Ⅰ18固定连通；所述收渣单元与加热单元通过管道连通，管道上设有真空阀门16和KF三通11，所述管道在靠近加热炉段增加水冷装置；可以通过外接真空泵或者打开阀门实现收渣单元和加热单元之间的压强平衡。
所述耙渣单元包括1#耙板7、2#耙板8、耙杆9，1#耙板7、2#耙板8可拆卸固定在耙杆9上，1#耙板7位于加热单元内，2#耙板8位于收渣单元内，耙杆9的另一端与传动装置17连接，所述加热单元设有两根支撑板5，用于支撑1#耙板7；当耙渣单元不工作时，1#耙板7位于加热单元最右侧，2#耙板8盖在耙渣口Ⅱ19上，起到隔绝收渣单元与加热单元的作用；所述耙渣单元的耙杆9与收渣仓13的侧壁之间为动密封连接。
优选的，本发明所述进料单元采用螺旋进料或者推杆进料。
优选的，本发明所述进料单元包括电机1、送料杆2、出料管3、外壳20、进料口21，电机1与送料杆2连接，送料杆2位于外壳20内部，外壳20一侧顶部设有进料口21，另一侧下部通过出料管3与加热单元的顶端连通，所述送料杆2为推杆或者螺旋杆，送料杆2两端设有支撑轴承，出料管3末端开口扩大，防止蒸气上升，在此处冷凝造成管路堵塞。
优选的，本发明所述加热单元的加热炉体为方形，采用外部加热，可以利于电阻丝、燃烧气如天然气等加热；加热炉内衬为不锈钢、刚玉填充物或者陶瓷耐火砖材料。
优选的，本发明所述耙渣口Ⅰ18、耙渣口Ⅱ19设计为方形，耙渣口Ⅰ18伸入到耙渣口Ⅱ19内，并通过耙渣口法兰6固定连接，连接处采用胶圈密封；所述耙渣口法兰6处安装水冷系统。
优选的，本发明所述收渣仓13一侧边具有一定斜度，顶部设有观察口12，放渣口14上设置隔热板，放渣时取出。
优选的，本发明所述2#耙板8面积大于1#耙板7，而1#耙板7厚度大于2#耙板8，1#耙板7右侧、2#耙板8左侧设计筋结构，防止长期作业过程中耙板严重变形，且两个耙板的面积均大于耙渣口。
进一步地，所述加热单元与收渣单元连接处管路真空阀门前端靠近加热炉段增加水冷装置，把管路与收渣单元连接位置转移至观察口左侧，远离加热单元。
本发明相比现有装置具有以下优点：
本发明所述装置结构简单，设计合理，可实现自动化连续生产运行，物料由进料器输送进加热单元后，开启加热系统，加热期间也可以加料，易挥发物质以蒸气形式通过加热单元侧边出气口进入下游配套设备，一个周期后，开启加热单元与收渣单元管路阀门或者直接开启收渣单元所配置的真空泵，维持收渣单元与加热单元压强平衡，加热单元内产生的残渣经耙渣单元作业进入收渣单元，本发明提到的装置在常压和真空下均可作业，具有生产效率高、环境友好等特点，适用于有色冶炼二次资源的回收及原料的预处理。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明整体的侧视图；
图3为本发明进料单元示意图；
图4为本发明加热单元示意图；
图5为本发明耙渣单元示意图；
图6为本发明收渣单元示意图。
图中：1-电机；2-送料杆；3-出料管；4-出气口； 5-支撑板；6-耙渣口法兰；7-1#耙板；8-2#耙板；9-耙杆；10-动密封；11-KF三通；12-观察口；13-收渣仓；14-放渣口；15-捣渣口；16-真空阀门；17-传动装置；18-耙渣口Ⅰ；19-耙渣口Ⅱ；20-外壳；21-进料口。
具体实施方式
下面结合具体实施例本发明作进一步的详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种连续处理含易挥发成分物料的装置，如图1~6所示，包括进料单元、加热单元、耙渣单元和收渣单元，所述加热单元包括加热炉体，加料口位于加热炉体的顶部，所述进料单元的出料口与加热单元的加料口连通，所述加热单元的一侧壁偏上部位设有出气口4，与出气口4相对的另一侧壁靠下的部位设有耙渣口Ⅰ18；所述出气口4与易挥发成分的收集装置连通；所述收渣单元包括收渣仓13、放渣口14、捣渣口15，放渣口14位于收渣仓13的下部，收渣仓13的侧面设计有捣渣口，收渣仓13的一侧靠上设有耙渣口Ⅱ19；所述收渣单元的耙渣口Ⅱ19与加热单元的耙渣口Ⅰ18固定连通；所述收渣单元与加热单元通过管道连通，管道上设有真空阀门16和KF三通11，所述管道在靠近加热炉段增加水冷装置；可以通过外接真空泵或者打开阀门实现收渣单元和加热单元之间的压强平衡。所述耙渣单元包括1#耙板7、2#耙板8、耙杆9，1#耙板7、2#耙板8可拆卸固定在耙杆9上，1#耙板7位于加热单元内，2#耙板8位于收渣单元内，耙杆9的另一端与传动装置17连接，所述加热单元设有两根支撑板5，用于支撑1#耙板7；当耙渣单元不工作时，1#耙板7位于加热单元最右侧，2#耙板8盖在耙渣口Ⅱ19上，起到隔绝收渣单元与加热单元的作用；所述耙渣单元的耙杆9与收渣仓13的侧壁之间为动密封连接。
本实施例所述进料单元采用螺旋进料器，包括电机1、送料杆2、出料管3、外壳20、进料口21，电机1与送料杆2连接，送料杆2位于外壳20内部，外壳20一侧顶部设有进料口21，另一侧下部通过出料管3与加热单元的顶端连通，所述送料杆2为推杆或者螺旋杆，送料杆2两端设有支撑轴承，出料管3末端开口扩大，防止蒸气上升，在此处冷凝造成管路堵塞。
本实施例所述加热单元的加热炉体为方形，采用电阻丝加热；加热炉内衬为不锈钢材料。
本实施例所述耙渣口Ⅰ18、耙渣口Ⅱ19设计为方形，耙渣口Ⅰ18伸入到耙渣口Ⅱ19内，并通过耙渣口法兰6固定连接，连接处采用胶圈密封；所述耙渣口法兰6处安装水冷系统。
本实施例所述收渣仓13一侧边具有一定斜度，顶部设有观察口12，放渣口14上设置隔热板，放渣时取出。
本实施例所述2#耙板8面积大于1#耙板7，而1#耙板7厚度大于2#耙板8，1#耙板7右侧、2#耙板8左侧设计筋结构，防止长期作业过程中耙板严重变形，且两个耙板的面积均大于耙渣口。
具体使用过程：在真空系统作业过程中，含砷物料预装到与进料单元匹配的料仓中，经螺旋进料器传送至加热炉中，加热炉温度预先升至600℃，炉内压强为0.02Mpa-0.05Mpa，砷化物在高温下以气体形式进入出气口4，通过收集装置进行收集，耙渣口Ⅱ19由2#耙板8密封，可以阻止气体进入收渣单元；持续进料5h后，进料器停止加料，保温1h，打开真空阀门16，耙渣单元开始工作，通过观察窗12可以观察到加热炉内产生的脱砷渣经过耙渣口Ⅱ19进入收渣仓13内，收渣单元耙渣口Ⅱ19附近装有水冷系统，防止耙出的渣过热，造成耙渣口法兰6的密封胶圈熔化，耙渣单元作业5~10次以后，退回至原位，关闭真空阀门16，进料器2继续进料10h后，停止加料，保温2h，开启真空阀门16，开始耙渣作业，循环加料10次后，耙渣板8退回至原位，待收渣单元充分冷却后，打开放渣口14排渣，排渣不顺畅，通过观察口12可以观察到收渣仓13内有大量泡沫渣未排出，打开捣渣口15，把泡沫渣捣碎，可顺畅排出。加热炉内衬采用刚玉填充料，具有耐腐蚀特性，保温效果较好。
实施例2
本实施例结构与实施例1相同，不同在于本实施例采用推杆进料器。
具体工作过程：在微负压（-20Pa-100Pa）下作业，以黑铜泥为原料，加热炉内温度设置为1000℃，经推杆进料器持续进料3h后，停止进料，保温1h后，开启耙渣作业，通过观察口12观察耙出渣在收渣仓内堆积现象，循环加料20次，待收渣仓13充分冷却至100℃后，打开放渣口14；进料器和加热炉连接管3外壁设置水冷系统，加热单元和收渣单元连接法兰6处设置水冷系统，加热炉采用SUS310S不锈钢材料作为内衬，同时铺设陶瓷耐火砖隔热，收渣仓13外壁增加水冷系统。
Claims (8)
1.一种连续处理含易挥发成分物料的装置，其特征在于：包括进料单元、加热单元、耙渣单元和收渣单元，所述加热单元包括加热炉体，加料口位于加热炉体的顶部，所述进料单元的出料口与加热单元的加料口连通，所述加热单元的一侧壁偏上部位设有出气口（4），与出气口（4）相对的另一侧壁靠下的部位设有耙渣口Ⅰ（18）；所述出气口（4）与易挥发成分的收集装置连通；
所述收渣单元包括收渣仓（13）、放渣口（14）、捣渣口（15），放渣口（14）位于收渣仓（13）的下部，收渣仓（13）的侧面设计有捣渣口，收渣仓（13）的一侧靠上设有耙渣口Ⅱ（19）；所述收渣单元的耙渣口Ⅱ（19）与加热单元的耙渣口Ⅰ（18）固定连通；所述收渣单元与加热单元通过管道连通，管道上设有真空阀门（16）和KF三通（11），所述管道在靠近加热炉段增加水冷装置；
所述耙渣单元包括1#耙板（7）、2#耙板（8）、耙杆（9），1#耙板（7）、2#耙板（8）可拆卸固定在耙杆（9）上，1#耙板（7）位于加热单元内，2#耙板（8）位于收渣单元内，耙杆（9）的另一端与传动装置（17）连接，所述加热单元设有两根支撑板（5），用于支撑1#耙板（7）；当耙渣单元不工作时，1#耙板（7）位于加热单元最右侧，2#耙板（8）盖在耙渣口Ⅱ（19）上，起到隔绝收渣单元与加热单元的作用；所述耙渣单元的耙杆（9）与收渣仓（13）的侧壁之间为动密封连接。
2.根据权利要求1所述连续处理含易挥发成分物料的装置，其特征在于：所述进料单元采用螺旋进料或者推杆进料。
3.根据权利要求2所述连续处理含易挥发成分物料的装置，其特征在于：所述进料单元包括电机（1）、送料杆（2）、出料管（3）、外壳（20）、进料口（21），电机（1）与送料杆（2）连接，送料杆（2）位于外壳（20）内部，外壳（20）一侧顶部设有进料口（21），另一侧下部通过出料管（3）与加热单元的顶端连通，所述送料杆（2）为推杆或者螺旋杆，送料杆（2）两端设有支撑轴承，出料管（3）末端开口扩大。
4.根据权利要求1所述连续处理含易挥发成分物料的装置，其特征在于：所述加热单元的加热炉体为方形，采用外部加热，加热炉内衬为不锈钢、刚玉填充物或者陶瓷耐火砖材料。
5.根据权利要求1所述连续处理含易挥发成分物料的装置，其特征在于：所述耙渣口Ⅰ（18）、耙渣口Ⅱ（19）设计为方形，耙渣口Ⅰ（18）伸入到耙渣口Ⅱ（19）内，并通过耙渣口法兰（6）固定连接，连接处采用胶圈密封。
6.根据权利要求5所述连续处理含易挥发成分物料的装置，其特征在于：耙渣口法兰（6）处安装水冷系统。
7.根据权利要求1所述连续处理含易挥发成分物料的装置，其特征在于：所述收渣仓（13）一侧边具有一定斜度，顶部设有观察口（12），放渣口（14）上设置隔热板，放渣时取出。
8.根据权利要求1所述连续处理含易挥发成分物料的装置，其特征在于： 2#耙板（8）面积大于1#耙板（7），而1#耙板（7）厚度大于2#耙板（8），1#耙板（7）右侧、2#耙板（8）左侧设计筋结构，且耙板的面积大于耙渣口。
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