CN202880901U - 碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备，包括冶炼炉、吸烟罩、烟道和过滤仓，过滤仓里面设有过滤袋，过滤袋外面设有排气口，其特征在于：所说的过滤仓（5）下部设有排灰管（17），排灰管（17）的末端接入水解罐（6），水解罐（6）的出口与压滤机（7）的进料口相连通，压滤机（7）下面设有接液槽（8），接液槽（8）通过管路与结晶罐（9）的入口相连，结晶罐（9）的出料口通过管路与脱水机（10）相连。有益效果是：冶炼烟气形成闭合回路，直接入水净化，既可利用冶炼余热，又能回收粉尘中的硼矸，节水节电，避免了资源浪费和环境污染，工艺步骤简单，设备造价低廉，经济效益和环境效益显著双赢。

Description

碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备

技术领域

本实用新型涉及一种碳化硼生产方法及设备，即一种碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备。

背景技术

碳化硼是一种非金属难熔化合物，以B₄C为常用品，是超硬的人造磨料之一，硬度仅次于金刚石。且具有适于磨削、理化性质稳定、质量轻、研磨性能好等特点，与酸碱几乎不起反应，还具有半导体性和吸收中子的性能，是金刚石理想的代用材料。碳化硼微粉及碳化硼制品被广泛应用到航空、军工、核工业、耐磨、耐火材料等领域。目前，生产碳化硼的主要原料是硼酸和碳素材料，这些原料混合后投入到大功率三相程控电弧精炼炉中进行冶炼制得。碳化硼的冶炼过程中，会产生大量的烟尘，每生产一吨碳化硼，就会产生1.3吨的粉尘，并且携带几百度的高温气体，直接排放势必造成环境污染。过去，本公司曾采用布袋过滤法对烟气进行过滤，同时对烟气管道进行风冷或水冷，换取烟气的热量，显著降低了环境影响。可是，过滤留下的固体粉尘只能集中堆放，既占用场地，也会影响场地附近的环境。特别是粉尘当中含有70%左右的硼矸B₂O₃，吸水后就会成为硼酸，是制取碳化硼的优质原料，目前还没有得到很好的回收利用。据现有技术，回收硼矸最简单的方法就是把粉尘回炉。可是，粉尘当中还有大量的硅、炭杂质，回炉后影响冶炼的效果，降低产品质量，得不偿失。而要去除粉尘当中的杂质，现有的方法虽然很多，但成本都比较高，还不能用于生产。因此，如何以较低的成本去除粉尘中的杂质，提取高纯度硼矸，是业内技术人员追求的目标，也是同行公认的难题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够去除碳化硼冶炼烟气中的杂质，提纯其中的硼矸，且成本低、效益高的设备。

上述目的是由以下技术方案实现的：提供一种碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备，包括冶炼炉、吸烟罩、烟道和过滤仓，过滤仓里面设有过滤袋，过滤袋外面设有排气口，其特点是：所说的过滤仓下部设有排灰管，排灰管接入水解罐，水解罐的出口与压滤机的进料口相连通，压滤机下面设有接液槽，接液槽通过管路与结晶罐的入口相连，结晶罐的出料口通过管路与脱水机相连。

所说的脱水机的排水口通过管道与母液槽的进口相连，母液槽的出口通过管道与水解罐相连。

所说的脱水机的卸料口与烘干机相连。

所说的水解罐通过热水管与碳化硼冶炼炉的限温水套相连通。

所说的水解罐周围设有冷却水套。

所说的过滤仓下部的排灰管内设有排灰爪。

所说的排灰管上设有截止阀。

本实用新型的有益效果是：冶炼烟气直接入水净化，既可利用冶炼余热，又能回收粉尘中90%以上的硼矸，形成回收利用的闭合回路，节水节电，避免了资源浪费和环境污染，工艺步骤简单，设备造价低廉，且可实现程序控制，经济效益和环境效益显著双赢。

附图说明

图1是第一种实施例的设备简图；

图2是第二种实施例的局部设备简图。

图中可见：冶炼炉1，吸烟罩2，烟道3，引风机4，过滤仓5，水解罐6，压滤机7，接液槽8，结晶罐9，脱水机10，烘干机11，储料仓12，母液槽13，过滤袋14，排气口15，排灰爪16，排灰管17，截止阀18，冷却水管19，冷却水套20，溶液输出管21，热水管22，限温水套23。

具体实施方式

本实用新型总的构思是：根据硼矸≥95℃水中溶解和≤35℃结晶的规律，在碳化硼冶炼炉的烟气过滤仓后面设置水解罐，且以冶炼余热制取热水，烟尘直接进入热水，使其中的硼矸溶解为硼酸，再通过压滤，去除杂质，再经过冷却使硼酸结晶，成为碳化硼冶炼原料。按照这一构思，介绍一个实施例。

实施例：如图1所示，碳化硼冶炼炉1的上方设有吸烟罩2，吸烟罩2上面有烟道3和引风机4，烟道3外围应当设有冷却装置，因属常规技术，未画出。烟道3的末端进入过滤仓5的下部。结合图2可见，过滤仓5里面设有多个过滤袋14，过滤袋14的外面设有排气口15。过滤仓5的下底倾斜并且设有排灰管17，排灰管17下端进入一个水解罐6。为了增强作业的可靠性，在排灰管17里面设有排灰爪16，转动排灰爪16，可以把粉尘强行推出。在排灰管17上还设有截止阀18，可以控制粉尘的流量。同时防止过滤仓5里面的脉冲气流影响水解罐6的稳定工作。当然也是为了避免水解罐里是水分回冲过滤仓5，保持仓内干燥，避免粉尘沾挂堵塞。水解罐6的出口接压滤机7，压滤机7的下面设有接液槽8，接液槽8通过管道结晶罐9相连接，结晶罐9可以设一个，也可以设两个或多个，结晶罐9与离心脱水机10相连。

作业时，水解罐6内装水，烟气进入过滤仓5，气体通过过滤袋14，经排气口15排出，粉尘留在过滤仓5内，打开排灰管17的截止阀18，开动排灰爪16，粉尘即可落入水解罐6。因烟气温度很高，水温迅速上升，调节保持在95℃，硼酐（B₂O₃）溶解为硼酸溶液。而硅、石墨等其它杂质仍然为固态，水解罐6中形成了以硼酸溶液为主的固溶物。将固溶物通过溶液输出管21送到初滤器，滤除较大颗粒杂质，然后再进入压滤机7过滤。压滤机7可采用市售的板框式压滤机，其机体是由可折叠的多皱褶滤布围成的容器，盛装液体后，通过压缩使液体挤出，流到下面的接液槽8里面，杂质留在压滤机7内适时取出。再把接液槽8中的液体泵入结晶罐9。通过冷水冷却结晶罐9，当罐内液体温度达到30—35℃时，硼酸即可形成固态的晶体，然后把结晶液送入离心脱水机10脱水，最好再经过烘干机11烘干，得到含水4%—7%左右的硼酸，送入储料仓12，即可用于碳化硼结晶块的生产。

结晶后的溶液里面还含有少量硼矸，可以在脱水机10下接通管道，送往母液槽13储存，在适当的时候通过管道泵入水解罐6，作为作业用水，再次参与循环。这样即可形成一个闭合回收回路，硼矸不会流失，排出的烟气是常温的洁净气体。

如图2所示，水解罐6的外围设有双层冷却水套20，通过冷却水管19打入循环水，可以调节水解罐6内的水温，防止沸腾。

此外，水解罐6与碳化硼冶炼炉1的限温水套23之间通过热水管22相连通，作用是用冶炼炉1周围的水作为罐内工作用水，冶炼炉1周围的水是为了防止炉体过热而采用的循环水，不超过100℃，非常适用于用于水解罐5，既可保证水解罐的用水，又进一步节约了热能。

Claims (7)

1.一种碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备，包括冶炼炉、吸烟罩、烟道和过滤仓，过滤仓里面设有过滤袋，过滤袋外面设有排气口，其特征在于：所说的过滤仓（5）下部设有排灰管（17），排灰管（17）的末端接入水解罐（6），水解罐（6）的出口与压滤机（7）的进料口相连通，压滤机（7）下面设有接液槽（8），接液槽（8）通过管路与结晶罐（9）的入口相连，结晶罐（9）的出料口通过管路与脱水机（10）相连。

2.根据权利要求1所述的碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备，其特征在于：所说的脱水机（10）的排水口通过管道与母液槽（13）的进口相连，母液槽（13）的出口通过管道与水解罐（6）相连。

3.根据权利要求1所述的碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备，其特征在于：所说的脱水机（10）的卸料口与烘干机（11）相连。

4.根据权利要求1所述的碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备，其特征在于：所说的水解罐（5）通过热水管（16）与碳化硼冶炼炉（1）的限温水套（17）相连通。

5.根据权利要求1所述的碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备，其特征在于：所说的水解罐（5）周围设有冷却水套（14）。

6.根据权利要求1所述的碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备，其特征在于：所说的过滤仓（5）下部的排灰管（17）内设有排灰爪（16）。

7.根据权利要求1所述的碳化硼冶炼炉烟气闭路水解回收设备，其特征在于：所说的过滤仓（5）下部的排灰管（17）上设有截止阀（18）。

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