CN113278974A - 一种用于回收废镀锌钢板的耐盐酸高压反应装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于回收废镀锌钢板的耐盐酸高压反应装置,具体涉及镀锌钢板回收领域,主要由耐盐酸高压反应箱、耐盐酸高压反应槽、耐盐酸高压反应箱盖、箱盖密闭装置、液体入口阀、液体出口阀、反应槽槽底缓冲装置、耐酸桶等组成,作业时将废镀锌钢板浸入到装有盐酸的耐盐酸高压反应槽内,高压浸泡除去锌镀层,进而实现对废镀锌钢板的有效回收。整个设备操作流程简单、材料成本低、易于操作,便于推广应用。
Description
技术领域
本项发明涉及镀锌钢板回收领域,具体为一种用于回收废镀锌钢板的耐盐酸高压反应装置。
背景技术
镀锌产品近年来由于其低廉的成本、优良的防腐性能逐渐成为应用于各个国家与行业的常见材料。以我国为例,2019年12月我国的镀锌板产量就达到了546.万吨。但随着镀锌板高产量、大规模的生产与应用,必将产生大量的残次部分及边角料废弃镀锌板。在这其中,车用镀锌板母板钢材因其材质良好,可回用于铸造零部件,回收经济效益极高。但是如果不对废次镀锌板进行处理,直接回炉重造的话,不仅会因含锌超标使铸件发脆进而极大影响安全可靠性和耐用寿命,还会致使铸件次品率高,造成极大经济损失。此外直接回炉产生的大量含锌废气与烟尘会危害生产人员身体健康及造成空气环境的污染,并且含锌钢板熔融时,含锌钢水对炉体结构产生较大副作用,可引起炉壁结镏,严重时使炉体破裂,降低炉体使用寿命。因此,基于以上系列问题,铸造厂对废次镀锌板进行除锌处理是十分必要的。进而市场亟待开发出一种耐高压、高温和盐酸腐蚀的作为除锌反应装置。
现有的高压反应装置普遍存在结构复杂、设备成本高、安装工序繁琐等缺点,不便于推广应用。针对上述问题,本项发明公开了一种结构简单、设计合理、便于推广应用的高压反应装置,并将其应用于镀锌钢板的除锌过程当中,进而实现对废镀锌钢板的有效回收。
发明内容
针对现有技术存在问题,本发明的目的在于提供一种用于回收废镀锌钢板的耐盐酸高压反应装置,用于实现废镀锌钢板的有效回收。
本发明的技术方案如下:
一种用于回收废镀锌钢板的耐盐酸高压反应装置,该装置主要由其特征是该装置主要由耐盐酸高压反应箱、耐盐酸高压反应槽、耐盐酸高压反应箱盖、箱盖转动轴、箱盖密闭装置、氮气入口阀、气体回收阀、止压阀、液体入口管道、液体入口阀、液体出口管道、液体出口阀、数控装置、反应槽槽底缓冲装置、耐酸桶、弹簧组成,其中:耐盐酸高压反应箱置于地面之上,耐盐酸高压反应箱盖可以绕着固定在耐盐酸高压反应箱一侧的箱盖转动轴进行转动,以达到开合效果,耐盐酸高压反应箱盖上还安装有箱盖密闭装置,耐盐酸高压反应箱盖在其闭合过程中通过箱盖密闭装置进行密封;耐盐酸高压反应箱内安装有耐盐酸高压反应槽,耐盐酸高压反应槽侧壁上部安装有液体入口管道,液体入口管道穿过耐盐酸高压反应箱箱壁后与液体入口阀的一端相连通,且该液体入口阀的另一端通过管道与装有工业盐酸的耐酸桶相连通,液体入口阀上连结有数控装置,连接数控装置的目的是控制在酸洗过程中工业盐酸的加入速度,进而控制反应速度,并保证耐盐酸高压反应槽内部的酸洗溶液浓度处于反应的规定浓度范围之内,保证反应过程的连续性及安全性;耐盐酸高压反应槽底部安装有液体出口管道,液体出口管道穿过耐盐酸高压反应箱箱体底部侧壁同液体出口阀相连通,便于及时将耐盐酸高压反应槽内酸洗过程产生的废液排出回收,耐盐酸高压反应槽底部坐落在反应槽槽底缓冲装置上,反应槽槽底缓冲装置安装在耐盐酸高压反应箱箱体底面上,反应槽槽底缓冲装置安装有弹簧;此外,耐盐酸高压反应箱箱体上还开有与制氮机相连接的氮气入口阀和气体回收阀,一方面是控制在酸洗过程前期通入氮气的速度,进而控制反应的速度,另一方面是保证在酸洗过程中所产生的氢气能够进行有效回收;此外,耐盐酸高压反应箱箱体上还安装有止压阀,其目的是保证在反应过程中,当耐盐酸高压反应箱内部压强超过3MPa,该耐盐酸高压反应箱能够及时释放气体并对气体进行回收;
耐盐酸高压反应槽的内衬使用304不锈钢材料,其对质量分数为28%的盐酸有较强的耐腐蚀性。耐盐酸高压反应槽中的盐酸加入量为耐盐酸高压反应槽总容积的0.4-0.6倍,被处理的废镀锌钢板物料投入量为耐盐高压反应槽总容积的0.2-0.4倍,根据盐酸与废镀锌钢板的反应计算得耐盐酸高压反应箱箱体内部压强在2~3MPa,反应过程散发热量使得耐盐酸高压反应箱箱体内部温度在180℃~200℃,因此耐盐酸高压反应箱设计额定承受压强为10MPa,额定承受温度为300℃。
上述回收镀锌钢板的耐盐酸高压反应设备的操作方法如下:
1、投料:以废镀锌钢板为炉料,将炉料按照耐盐酸高压反应槽的形状处理成长条形,打开耐盐酸高压反应箱盖,将炉料放到耐盐酸高压反应槽内;投放前预先对废镀锌钢板进行冲洗,祛除表面污渍,投放炉料时一次投料量为耐盐高压反应槽总容积的0.2-0.4倍,其余空隙来保证上下液体及气体流通顺畅;投料方式采用一次吊装的方法,将废镀锌钢板物料一次吊装进入耐盐高压反应槽内部的盐酸液体中,并且通过反应槽槽底缓冲装置降低投料时带来的冲击力。
2、炉料处理过程:投完物料之后,向耐盐酸高压反应槽内充水,物料及水的填充量达到耐盐酸高压反应槽总容积的0.7-0.8时停止冲水,而后关闭耐盐酸高压反应箱盖,通入氮气,并将水通过液体出口阀缓慢放出,进行回收,同时向耐盐酸高压反应槽内部通入质量分数为28%的盐酸,并控制盐酸的加入速度,从而适当控制反应速度,逐渐打开排放装置,使得盐酸浓度始终处于反应标准范围内;在反应过程中,当耐盐酸高压反应槽内部超过一定压力,由于止压阀的存在,耐盐酸高压反应槽通过气体回收阀会释放出反应生成的气体并回收。
3、循环过程:当反应结束后,暂停盐酸注入及排放回收,并将炉料取出,重新投入新一批炉料,进入下一步循环。
本发明的有益效果是:
(1)反应箱箱体上与数控设备相连接的液体入口,与制氮机相连接的氮气入口以及气体回收口,能够对进出釜体的液体、气体的流速实现精准控制,进而实现对反应速度的控制。
(2)反应箱箱体的密封性良好,能够耐300℃高温,且能够承受压力为10MPa。
(3)本发明中的耐盐酸高压反应装置使用304不锈钢材料作为炉体的内衬,其对质量分数为28%的盐酸有较佳的耐腐蚀性。
(4)整个设备操作流程简单、材料成本低、易于操作,能够满足回收废镀锌钢板的反应条件要求,实现对废镀锌钢板的有效回收。
附图说明
图1是本发明的耐盐酸高压反应设备示意图。
图中:1为耐盐酸高压反应箱,2为耐盐酸高压反应槽,3为耐盐酸高压反应箱盖,4为箱盖转动轴,5为箱盖密闭装置,6为氮气入口阀,7为气体回收阀,8为止压阀,9为液体入口阀,10为液体出口阀,11为反应槽槽底缓冲装置,12为耐酸桶,13为数控装置,14为液体入口管道,15为液体出口管道,16为弹簧。
具体实施方式
一种用于回收废镀锌钢板的耐盐酸高压反应装置,该装置主要包括:耐盐酸高压反应箱1,耐盐酸高压反应槽2,耐盐酸高压反应箱盖3,箱盖转动轴4,箱盖密闭装置5,氮气入口阀6,气体回收阀7,止压阀8,液体入口阀9,液体出口阀10,反应槽槽底缓冲装置11,耐酸桶12,数控装置13,液体入口管道14,液体出口管道15,弹簧16,其中正如发明内容所述,本装置中的耐盐酸高压反应箱1置于地面之上,耐盐酸高压反应箱盖3可以绕着固定在耐盐酸高压反应箱1一侧的箱盖转动轴4进行转动,耐盐酸高压反应箱盖3上还安装有箱盖密闭装置5,耐盐酸高压反应箱盖3在其闭合过程中通过箱盖密闭装置5进行密封;耐盐酸高压反应箱1内安装有耐盐酸高压反应槽2,耐盐酸高压反应槽2侧壁上部安装有液体入口管道14,液体入口管道14穿过耐盐酸高压反应箱1的箱壁后与液体入口阀9的一端相连通,且该液体入口阀9的另一端通过管道与装有工业盐酸的耐酸桶12相连通,液体入口阀9上连结有数控装置13;耐盐酸高压反应槽底部安装有液体出口管道15,液体出口管道15穿过耐盐酸高压反应箱1箱体底部侧壁同液体出口阀10相连通,便于及时将耐盐酸高压反应槽2内酸洗过程产生的废液排出回收,耐盐酸高压反应槽2底部坐落在反应槽槽底缓冲装置11上,反应槽槽底缓冲装置11安装在耐盐酸高压反应箱1箱体底面上,反应槽槽底缓冲装置11安装有弹簧16;此外,耐盐酸高压反应箱1箱体上还开有与制氮机组相连接的氮气入口阀6和气体回收阀7,一方面是控制在酸洗过程前期通入氮气的速度,进而控制反应的速度,另一方面是保证在酸洗过程中所产生的氢气能够进行有效回收;此外,耐盐酸高压反应箱1箱体上还安装有止压阀8,其目的是保证在反应过程中,当耐盐酸高压反应箱1内部压强超过3MPa,该耐盐酸高压反应箱1能够及时释放气体并对气体进行回收;额定承受温度为300℃,耐盐酸高压反应槽2内衬使用304不锈钢材料,耐酸桶12内装有质量浓度为28%的工业用盐酸。
按照前述的操作方法:上述回收镀锌钢板的耐盐酸高压反应设备的操作方法如下:
1、投料:以废镀锌钢板为炉料,将炉料按照耐盐酸高压反应槽2的形状处理成长条形,打开耐盐酸高压反应箱盖3,将炉料放到耐盐酸高压反应槽2内;投放前预先对废镀锌钢板进行冲洗,祛除表面污渍,投放炉料时一次投料量为耐盐高压反应槽总容积的0.3倍。
2、炉料处理过程:投完物料之后,向耐盐酸高压反应槽2内充水,物料及水的填充量达到耐盐酸高压反应槽总容积的0.8时停止冲水,而后关闭耐盐酸高压反应箱盖3,通入氮气,并将水通过液体出口阀缓慢放出,同时向耐盐酸高压反应槽内部通入质量分数为28%的盐酸,并通过液体入口阀9控制盐酸的加入速度,从而适当控制反应速度,逐渐打开排放装置,使得盐酸浓度始终处于20%~28%的反应标准范围内。
3、循环过程:当反应结束后,暂停盐酸注入及排放回收,并将炉料取出,重新投入新一批炉料,进入下一步循环。
Claims (4)
1.一种用于回收废镀锌钢板的耐盐酸高压反应装置,其特征是该装置主要由耐盐酸高压反应箱、耐盐酸高压反应槽、耐盐酸高压反应箱盖、箱盖转动轴、箱盖密闭装置、氮气入口阀、气体回收阀、止压阀、液体入口管道、液体入口阀、液体出口管道、液体出口阀、数控装置、反应槽槽底缓冲装置、耐酸桶、弹簧组成,其中:耐盐酸高压反应箱置于地面之上,耐盐酸高压反应箱盖可以绕着固定在耐盐酸高压反应箱一侧的箱盖转动轴进行转动,耐盐酸高压反应箱盖上还安装有箱盖密闭装置;耐盐酸高压反应箱内安装有耐盐酸高压反应槽,耐盐酸高压反应槽侧壁上部安装有液体入口管道,液体入口管道穿过耐盐酸高压反应箱箱壁后与液体入口阀的一端相连通,且该液体入口阀的另一端通过管道与装有工业盐酸的耐酸桶相连通,液体入口阀上连结有数控装置;耐盐酸高压反应槽底部安装有液体出口管道,液体出口管道穿过耐盐酸高压反应箱箱体底部侧壁同液体出口阀相连通,耐盐酸高压反应槽底部坐落在反应槽槽底缓冲装置上,反应槽槽底缓冲装置安装在耐盐酸高压反应箱箱体底面上,反应槽槽底缓冲装置安装有弹簧;耐盐酸高压反应箱箱体上还开有与制氮机相连接的氮气入口阀和气体回收阀,耐盐酸高压反应箱箱体上还安装有止压阀。
2.根据权利要求1所述的一种用于回收废镀锌钢板的耐盐酸高压反应装置,其特征在于装置中的耐盐酸高压反应槽的内衬使用304不锈钢材料。
3.根据权利要求1所述的一种用于回收废镀锌钢板的耐盐酸高压反应装置,其特征在于装置中耐盐酸高压反应槽中的盐酸加入量为耐盐酸高压反应槽总容积的0.4-0.6倍,被处理废镀锌钢板物料投入量为耐盐高压反应槽总容积的0.2-0.4倍,耐盐酸高压反应箱箱体内部压强在2~3MPa,耐盐酸高压反应箱箱体内部温度180℃~200℃,耐盐酸高压反应箱设计额定承受压强为10MPa,额定承受温度为300℃。
4.一种用于回收废镀锌钢板的耐盐酸高压反应装置的使用方法,其特征是采用如权利要求1所述的装置,按如下方法进行操作:
(1)投料:以废镀锌钢板为炉料,将炉料按照耐盐酸高压反应槽的形状处理成长条形,打开耐盐酸高压反应箱盖,将炉料放到耐盐酸高压反应槽内;投放前预先对废镀锌钢板进行冲洗,祛除表面污渍,投放炉料时一次投料量为耐盐高压反应槽总容积的0.2-0.4倍,其余空隙来保证上下液体及气体流通顺畅;投料方式采用一次吊装的方法,将废镀锌钢板物料吊装进入耐盐高压反应槽内部的盐酸液体中。
(2)、炉料处理过程:投完物料之后,向耐盐酸高压反应槽内充水,物料及水的填充量达到耐盐酸高压反应槽总容积的0.7-0.8时停止冲水,而后关闭耐盐酸高压反应箱盖,通入氮气,并将水通过液体出口阀缓慢放出,进行回收,同时向耐盐酸高压反应槽内部通入质量分数为28%的盐酸;
(3)、循环过程:当反应结束后,暂停盐酸注入及排放回收,并将炉料取出,重新投入新一批炉料,进入下一步循环。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210820 |