CN211546634U - 一种稀土废料预处理车间 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种稀土废料预处理车间，包括进料系统、加热系统、冷却系统、粉尘收集系统和热交换回收系统；所述进料系统用于向所述加热系统送料，所述加热系统用于输送并加热氧化稀土废料，所述冷却系统与所述加热系统相连接用于输送并冷却加热氧化后的稀土废料；所述粉尘收集系统包括成品料仓，所述粉尘收集系统连接于所述冷却系统后端用于将冷却后的稀土废料研磨成稀土粉尘并收集至所述成品料仓中；所述热交换回收系统分别通过在所述加热系统末端抽风和在所述冷却系统前端抽风以实现对稀土废料的分级冷却。本实用新型一种稀土废料预处理车间不仅能实现稀土废料全封闭、全自动化加工，且可实现加工过程中的稀土粉尘收集。

Description

一种稀土废料预处理车间

技术领域

本实用新型涉及稀土预处理设备领域，具体而言，涉及一种稀土废料预处理车间。

背景技术

在稀土废料提取前，一般都需要进行稀土废料的加热氧化处理，而在通过加热窑的氧化热处理后的稀土废料需要进一步冷却达到四五十度以下后才能进入稀土废料预处理的后续制粉工序中便于预处理后的稀土萃取。

而传统稀土废料预处理工序为加热氧化-自然冷却-制粉，具体的，稀土废料在加热窑中加热氧化后温度很高，所以从加热窑倒出稀土废料后还需要自然降温至符合温度，再由人工将稀土废料运送至下一工序进行加工，这样一方面因为自然降温造成预处理整体时间的大大增多，另一方面还需要人力进行运输和周转造成人力成本的增多，而且在各个工序将稀土废料倒出倒入的过程中还会造成稀土粉尘的飞扬，既浪费了物料，还污染了预处理车间。

综上，现有的稀土废料预处理车间完全无法实现针对稀土废料的在预处理过程中的全封闭、全自动化加工，并且无法对加工过程中的稀土粉尘进行完全地收集。

鉴于此，本申请发明人发明了一种稀土废料预处理车间。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种稀土废料全封闭、全自动化加工，且可实现加工过程中的稀土粉尘收集的稀土废料预处理车间。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种稀土废料预处理车间，包括进料系统、加热系统、冷却系统、粉尘收集系统和热交换回收系统；所述进料系统用于向所述加热系统送料，所述加热系统用于输送并加热氧化稀土废料，所述冷却系统与所述加热系统相连接用于输送并冷却加热氧化后的稀土废料；所述粉尘收集系统包括成品料仓，所述粉尘收集系统连接于所述冷却系统后端用于将冷却后的稀土废料研磨成稀土粉尘并收集至所述成品料仓中；所述热交换回收系统分别通过在所述加热系统末端抽风和在所述冷却系统前端抽风以实现对稀土废料的分级冷却，并通过热交换将高温稀土粉尘冷却同时收集稀土粉尘至所述成品料仓。

作为进一步改进，所述加热系统包括加热窑，所述冷却系统包括冷却窑、设置于冷却窑上方的冷却水喷水管和设置于所述冷却窑下方的冷却水回收处；所述加热窑和所述冷却窑相连通。

作为进一步改进，所述加热窑与所述冷却窑之间设置有一落料斗和冷却稀土进料通道，所述落料斗设置于所述加热窑窑尾用于接收稀土废料，所述冷却稀土进料通道用于将由所述落料斗掉落下的稀土废料输送至冷却窑中进行冷却，所述落料斗上方进一步设置有一第一抽风管。

作为进一步改进，所述冷却系统进一步包括一连接罩，所述冷却窑穿过所述连接罩延伸至所述连接罩内，所述冷却稀土进料通道穿过所述连接罩延伸至所述冷却窑内，所述连接罩上方进一步设置有一第二抽风管。

作为进一步改进，所述热交换回收系统包括一级热交换回收单元和二级热交换回收单元，所述一级热交换回收单元用于回收所述加热窑内高温烟气中的稀土粉尘并通过一排气烟囱将气体排出；所述二级热交换回收单元用于回收所述冷却窑内高温烟气中的稀土粉尘并通过所述排气烟囱将气体排出。

作为进一步改进，所述一级热交换回收单元包括依次相连接的所述第一抽气管、第一水冷热交换器、风冷热交换器、旋风收尘器、第一袋式收尘器和第一引风机，所述第一引风机后端进一步连接一管道，用于将冷却后的烟气经管道从所述排气烟囱吹出；所述第一水冷热交换器的底部进一步设置有第一出料口，所述第一出料口处设置有第一粉尘传感器和第一阀门，所述第一出料口进一步连接有一物料回收管道；所述风冷热交换器的底部进一步设置有第二出料口，所述第二出料口处设置有第二粉尘传感器和第二阀门，所述第二出料口连接所述物料回收管道；所述旋风收尘器的底部进一步设置有第三出料口，所述第三出料口处设置有第三粉尘传感器和第三阀门，所述第三出料口连接所述物料回收管道；所述第一袋式收尘器的底部进一步设置有第四出料口，所述第四出料口处设置有第四粉尘传感器和第四阀门，所述第四出料口连接所述物料回收管道，所述第一袋式收尘器与所述旋风收尘器之间的通气管设置有一烟气温度检测计，所述物料回收管道一端设置有一鼓风机，另一端与成品料仓相连通。

作为进一步改进，所述二级热交换回收单元包括依次相连接的第二抽风管、第二水冷热交换器、第二袋式收尘器和第二引风机，所述第二引风机后端进一步连接一管道，用于将冷却后的烟气经管道从所述排气烟囱吹出；所述第二水冷热交换器的底部进一步设置有第五出料口，所述第五出料口处设置有第五粉尘传感器和第五阀门，所述第五出料口连接所述物料回收管道；所述第二袋式收尘器的底部进一步设置有第六出料口，所述第六出料口处设置有第六粉尘传感器和第六阀门，所述第六出料口连接所述物料回收管道。

作为进一步改进，所述粉尘收集系统包括存储料仓、磨粉机、鼓风机和中转料仓，所述存储料仓用于存储所述冷却窑冷却后的稀土物料并向所述磨粉机送料，所述磨粉机、中转料仓和鼓风机依次通过管道形成一循环气路；所述中转料仓底部连接有粉尘输送管路用于将研磨后的稀土粉尘输送至所述成品料仓。

作为进一步改进，所述磨粉机的出风口通过管道与所述中转料仓连接，所述中转料仓通过管道与所述鼓风机连接，所述鼓风机通过一鼓风连接管与所述磨粉机的进风口连接。

作为进一步改进，所述中转料仓和成品料仓之间进一步设置有一第三袋式收尘器，所述第三袋式收尘器进一步通过一管道与所述鼓风连接管相连通，所述第三袋式收尘器底部连接有所述粉尘输送管路用于将研磨后的稀土粉尘输送至所述成品料仓。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型一种稀土废料预处理车间整体采用加热系统、冷却系统、粉尘收集系统和热交换回收系统相结合的结构不仅可以有效实现稀土废料从加热氧化到冷却到制粉到收集粉尘的全自动密封式加工，同时通过热交换回收系统不仅能实现对稀土废料的辅助冷却，还能针对加热氧化和冷却过程中产生的稀土粉尘进行回收收集以有效提高稀土废料预处理过程最终的粉尘收集量，车间整体设计十分巧妙合理，完全颠覆了传统稀土预处理车间中经过加热氧化后便直接出料进行自然冷却，自动化程度低同时还造成稀土粉尘浪费的方式，真正意义上实现了稀土废料预处理过程的全自动、全封闭式加工，不仅减少了人工成本，而且还加快了整体加工时间，并且还大大提高了稀土粉尘的产量便于后续工艺萃取出更多的稀土金属。

2、本实用新型一种稀土废料预处理车间中的加热系统和冷却系统采用加热窑结合冷却窑的结构可以有效实现稀土废料从加热氧化后直接通过落料斗进入冷却窑，并通过冷却系统对稀土废料进行有效冷却，整体结构设计巧妙合理，完全颠覆了传统稀土预处理中经过加热窑后便直接出料进行自然冷却的方式，增加了冷却系统不仅减少了人工成本，而且还大大加快了冷却时间，提高了整体的自动加工化。

3、本实用新型一种稀土废料预处理车间中由于原料在加热窑中氧化时需要空气氧化，而传统的稀土加热窑为了更好地起到鼓风作用和物料的倾倒以转移至下一工序中进行处理，一般都在焙烧窑前端和后端均设置鼓风机进行鼓风，但这种鼓风方式往往不能保证粉尘物料的稳定回收，同时也会对加热效果产生影响。而本案通过在后端通过变频的第一引风机进行引风，前端进风，通过变频风机对风量进行控制，确保氧化所需的氧气且使得氧化时产生的含高温的烟尘稀土气体进入热交换回收系统，并通过四个粉尘传感器进行粉尘的检测并控制对应在水冷热交换器、风冷热交换器、旋风吸尘器、布袋吸尘器下端的阀口打开，最后利用鼓风机通过管道输送把收集下来的粉尘输送至成品料仓，以实现对稀土粉尘物料的多重多次有效回收，有效增加稀土产量，结构巧妙，功能易行。

4、本实用新型一种稀土废料预处理车间中的粉尘回收系统采用磨粉机、中转料仓、鼓风机的循环气路结构可以有效实现通过磨粉机的配合鼓风机的风量控制将符合颗粒大小要求的稀土粉尘颗粒鼓入中转料仓中，同时再将风导回鼓风机处以形成一循环气路，再通过粉尘输送管路将稀土粉尘输送至一单独的成品料仓中进行存储，整体结构稳定，且稀土粉尘回收效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明一种可自动送料的稀土废料预处理车间的结构示意图；

图2是本发明一种可自动送料的稀土废料预处理车间中加热系统和冷却系统的结构示意图；

图3是本发明一种可自动送料的稀土废料预处理车间中加热窑的内部结构示意图；

图4是本发明一种可自动送料的稀土废料预处理车间中冷却窑的内部结构示意图；

图5是本发明一种可自动送料的稀土废料预处理车间中热交换回收系统的系统连接示意图；

图6是本发明一种可自动送料的稀土废料预处理车间中粉尘收集系统的结构示意图。

主要元件符号说明

10、加热系统；11、加热窑；111、外板层；112、耐高温层；113、翻板；12、回转支撑座；121、回转环；122、支撑限位座；1221、滚筒；1222、限位挡板；13、温度传感器；14、进料前盖；141、进料孔；142、通风孔；15、落料斗；16、第一抽风管；

20、冷却系统；21、冷却窑；211、第二翻板；22、冷却水喷水管；23、冷却水回收处；24、冷却稀土进料通道；25、连接罩；26、第二抽风管；27、导水板；28、第二回转支撑座；29、滤料器；

30、热交换回收系统；31、第一水冷热交换器；311、第一粉尘传感器；312、第一阀门；32、风冷热交换器；321、第二粉尘传感器；322、第二阀门；33、旋风收尘器；331、第三粉尘传感器；332、第三阀门；34、第一袋式收尘器；341、第四粉尘传感器；342、第四阀门；343、野风进风管；344、旁通阀；345、烟气温度检测计；35、第一引风机；351、第一粉尘检测仪；36、排气烟囱； 37、第二水冷热交换器；371、第五粉尘传感器；372、第五阀门；38、第二袋式收尘器；381、第六粉尘传感器；382、第六阀门；39、第二引风机；391、第二粉尘检测仪；

40、收集系统；41、存储料仓；42、磨粉机；43、鼓风机；431、鼓风连接管；44、中转料仓；45、第三袋式收尘器；46、吹风机；

100、成品料仓。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参考图，一种稀土废料预处理车间，包括加热系统10、冷却系统20、粉尘收集系统40、热交换回收系统30和进料系统50；所述进料系统用于向所述加热系统10送料，所述加热系统10用于输送并加热氧化稀土废料，所述冷却系统20与所述加热系统10相连接用于输送并冷却加热氧化后的稀土废料；所述粉尘收集系统40包括成品料仓100，所述粉尘收集系统40连接于所述冷却系统20后端用于将冷却后的稀土废料研磨成稀土粉尘并收集至所述成品料仓100中；所述热交换回收系统30分别通过在所述加热系统10末端抽风和在所述冷却系统20前端抽风以实现对稀土废料的分级冷却，并通过热交换将高温稀土粉尘冷却同时收集稀土粉尘至所述成品料仓100。

整体采用加热系统10、冷却系统20、粉尘收集系统40和热交换回收系统30相结合的结构不仅可以有效实现稀土废料从加热氧化到冷却到制粉到收集粉尘的全自动密封式加工，同时通过热交换回收系统30不仅能实现对稀土废料的辅助冷却，还能针对加热氧化和冷却过程中产生的稀土粉尘进行回收收集以有效提高稀土废料预处理过程最终的粉尘收集量，车间整体设计十分巧妙合理，完全颠覆了传统稀土预处理车间中经过加热氧化后便直接出料进行自然冷却，自动化程度低同时还造成稀土粉尘浪费的方式，真正意义上实现了稀土废料预处理过程的全自动、全封闭式加工，不仅减少了人工成本，而且还加快了整体加工时间，并且还大大提高了稀土粉尘的产量便于后续工艺萃取出更多的稀土金属。

请参考图1至图4，所述加热系统10包括包括加热窑11和若干个回转支撑座12，所述回转支撑座12用于支撑所述加热窑11并实现所述加热窑11沿轴心旋转；所述加热窑11包括由外向内依次设置的外板层111和耐高温层112，所述耐高温层112表面进一步设置有若干块沿加热窑11轴向设置的翻板113用于搅拌稀土废料；所述外板层111由钢板弯卷焊接而成。

进一步地，若干块所述翻板113均匀且中心对称地设置于物料接触层内。进一步地，所述翻板113的长度方向与所述加热窑11轴线呈夹角设置，以实现所述翻板113的高度在窑头到窑尾的方向上逐渐下降。具体的，定义所述翻板113的长度方向与所述加热窑11轴线之间的夹角为α，其中α的值为3°~5°。翻板113采用这样的倾斜设置结构，可以有效保障翻板113在旋转的过程中物料由于翻板113的高度差使得被翻板113翻起的物料沿着翻板113的倾斜面由窑头向窑尾方向掉落，以实现物料的不断向前输送。

所述翻板113由所述加热窑11的窑头延伸至所述加热窑11的窑尾，即翻板113的长度长于所述加热窑11的长度。

除此之外，所述翻板113在加热窑11长度方向上分为若干组，具体的，加热窑11的每一单元长度内沿内壁均设置有多块呈中心对称的翻板113，且每不同单元长度之间的翻板113不相连，采用这样的翻板113结构一方面便于翻板113的安装，另一方面也能通过翻板113长度的限制使得物料更快地由翻板113掉落再重新由下一单元的翻板113进行翻料，物料加热也更加均匀。

请参考图3，实施例中，定义所述翻板113的宽度占所述物料接触层的半径的比例为d，其中d的范围为0.15~0.25，翻板113采用一定范围内的宽度设置一方面可以避免宽度过窄使得物料太快便从翻板113上掉落导致氧化不够充分，另一方面通过一定的宽度设置使得合适分量的物料能在翻板113上停留的时间适当，掉落回加热窑11内壁底部时底部的物料已被之前的翻板113带走，保证整体物料的加热氧化均匀。

进一步的，所述翻板113在宽度方向上倾斜设置，其倾斜角为5°以内为宜，采用这样的结构也是为了实现在加热窑11旋转时，靠近耐高温层112的翻板113高度较高，使得物料在提升至高处后更容易沿着翻板113宽度方向掉落。

所述耐高温层112由若干个耐高温圈通过耐火泥粘结而成，所述耐高温圈由若干个弧形砖通过耐火泥粘结而成。进一步地，所述弧形砖为耐高温高铝砖。耐高温层112采用这样的圈圈粘结的结构，不仅可以保证整体的稳定性，同时当单个耐高温砖或单圈耐高温层112出现问题时方便进行单元更换。

所述加热窑11外进一步固定有温度传感器13和无线发射器。一般稀土废料适合高温氧化的温度为700度~800度，当温度传感器13检测到的温度太高时，接收到无线发射器发出的温度信号后，系统可控制加热窑11前的螺旋进料管加快进料速度；当温度传感器13检测到的温度太低时，接收到无线发射器发出的温度信号后，系统可控制加热窑11前的螺旋进料管降低进料速度。

每个所述回转支撑座12包括回转环121和两个支撑限位座122；所述回转环121固定套设于所述外板层111外，所述支撑限位座122包括一滚筒1221和两个限位挡板1222，所述滚筒1221通过轴承与两个所述限位挡板1222实现可旋转连接，所述滚筒1221进一步连接驱动电机的驱动杆通过带动滚筒1221旋转。

所述回转环121设置于两个所述限位挡板1222之间的滚筒1221上，并通过所述滚筒1221的旋转带动回转环121旋转并带动加热窑11整体旋转，所述滚筒1221和所述回转环121之间可进一步设置有相适配的限位槽和限位块以加强运动时的摩擦力。

所述稀土加热窑11进一步包括一进料前盖14，所述进料前盖14下方设置有前盖支撑座，所述进料前盖14罩住所述加热窑11前端，且进料前盖14沿加热窑11长度方向开设有进料孔141用于伸入进料通道，所述进料前盖14进一步设置有若干个通风孔142。

请参考图2和图4，所述冷却系统20包括冷却窑21、设置于冷却窑21上方的冷却水喷水管22和设置于所述冷却窑21下方的冷却水回收处23；所述加热窑11和所述冷却窑21相连通。

进一步地，所述加热窑11与所述冷却窑21之间设置有一落料斗15和冷却稀土进料通道24，所述落料斗15设置于所述加热窑11窑尾用于接收稀土废料，所述冷却稀土进料通道24用于将由所述落料斗15掉落下的稀土废料输送至冷却窑21中进行冷却。

优选的，所述加热窑11长度方向和所述冷却窑21长度方向之间的夹角范围为45°~90°，采用这样的位置设置可以有效减小加热窑11中的高温稀土粉尘随着风流进入冷却窑21中，更能保证稀土废料的分级冷却效果。

整体采用加热窑11结合冷却窑21的结构可以有效实现稀土废料从加热氧化后直接通过落料斗15进入冷却窑21，并通过冷却系统20对稀土废料进行有效冷却，整体结构设计巧妙合理，完全颠覆了传统稀土预处理中经过加热窑11后便直接出料进行自然冷却的方式，增加了冷却系统20不仅减少了人工成本，而且还大大加快了冷却时间，提高了整体的自动加工化。

进一步地，所述落料斗15上方进一步设置有一第一抽风管16，采用所述第一抽风管16的结构不仅可以对加热窑11中的稀土进行辅助降温，同时还能收集加热窑11中因搅拌产生的稀土粉尘。

所述冷却系统20进一步包括一连接罩25，所述冷却窑21穿过所述连接罩25延伸至所述连接罩25内，所述冷却稀土进料通道24穿过所述连接罩25延伸至所述冷却窑21内，所述冷却稀土进料通道24通过螺旋进料的方式输送稀土废料，所述连接罩25上方进一步设置有一第二抽风管26，采用第二抽风管26的结构不仅可以对冷却窑21中的稀土进行辅助降温，同时还能收集冷却窑21中因搅拌产生的稀土粉尘。

所述冷却水喷水管22下方且位于所述冷却窑21上方进一步设置有导水板27，所述导水板27位于下述两个第二回转支撑座28之间，所述冷却窑21窑头上方可进一步设置有冷却水袋，所述冷却水喷水管22均匀分布有多个喷水口，所述导水板27上表面开设有若干导水槽使得所述导水板27上表面在沿冷却窑21长度方向上呈锯齿形。采用导水板27这样的结构可以有效实现冷却水沿各个导水槽的流动，以实现对冷却窑21外壁的均匀冷却。

进一步地，所述导水板27的中轴线与所述冷却窑21的轴线在水平面上的投影重合，定义所述导水板27的宽度占所述冷却窑21直径的比例为h，其中h的值为0.4~0.6，优选的，h的值为0.5，采用这样的比例设置不仅可以避免由于比例过小时导致冷却水滴到冷却窑21的顶部部分使得冷却效果不好，因为稀土废料无法到达冷却窑21内壁的顶部部分，其次还可以避免由于比例过大时导致冷却水滴到冷却窑21靠近外边缘的地方导致冷却水在冷却窑21外壁上的停留时间不够，造成冷却效果不好的影响。

所述冷却水回收处23用于接收由冷却窑21周壁流下的冷却水，所述冷却水回收处23底部进一步连接有一循环水管和抽水泵，所述抽水泵用于将冷却水抽回至所述冷却水喷水管22。

所述冷却水回收处23在冷却窑21径向方向上呈中间低两边高的形状同时在两端设置有挡板，以便于对冷却水的快速收集。

所述冷却窑21内壁沿长度方向设置有若干个第二翻板211，所述第二翻板211的长度方向与所述冷却窑21轴线呈夹角设置，以实现所述第二翻板211的高度在冷却窑21窑头到冷却窑21窑尾的方向上逐渐下降。具体的，定义所述第二翻板211的长度方向与所述冷却窑21轴线之间的夹角为β，其中β的值为3°~5°。第二翻板211采用这样的倾斜设置结构，可以有效保障第二翻板211在旋转的过程中稀土废料由于第二翻板211的高度差使得被第二翻板211翻起的稀土废料沿着第二翻板211的倾斜面由冷却窑21窑头向冷却窑21窑尾方向掉落，以实现物料的不断向前输送。

所述第二翻板211在宽度方向上靠近冷却窑21轴心的末端进一步设置有一弯折部，便于更加容易地将稀土废料铲起。

除此之外，第二翻板211的其他尺寸及设置方式可参考上述加热窑11中的第一翻板113的对应尺寸和对应设置方式。

所述冷却系统20进一步包括若干个第二回转支撑座28，所述第二回转支撑座28的数量为两个，所述第二回转支撑座28用于支撑所述冷却窑21并实现所述冷却窑21沿轴心旋转。所述第二回转支撑座28的具体结构与下述第一回转支撑座12的结构相似。

请参考图1，实施例中，所述冷却系统20后方即冷却窑21后端进一步连接有集料器，所述集料器内设置有一筛网，用于将稀土废料中体积较大的杂质、螺钉等筛除，而符合后续加工要求的稀土废料则通过筛网通过鼓吹或螺旋送料的方式将稀土废料送入所述粉尘收集系统40中。

请参考图1和图5，所述热交换回收系统30包括一级热交换回收单元和二级热交换回收单元，所述一级热交换回收单元用于回收所述加热窑11内高温烟气中的稀土粉尘并通过一排气烟囱36将气体排出；所述二级热交换回收单元用于回收所述冷却窑21内高温烟气中的稀土粉尘并通过所述排气烟囱36将气体排出。

所述一级热交换回收单元包括依次相连接的所述第一抽气管、第一水冷热交换器31、风冷热交换器32、旋风收尘器33、第一袋式收尘器34和第一引风机35，所述第一引风机35后端进一步连接一管道，用于将冷却后的烟气经管道从所述排气烟囱36吹出；所述第一水冷热交换器31的底部进一步设置有第一出料口，所述第一出料口处设置有第一粉尘传感器311和第一阀门312，所述第一出料口进一步连接有一物料回收管道；所述风冷热交换器32的底部进一步设置有第二出料口，所述第二出料口处设置有第二粉尘传感器321和第二阀门322，所述第二出料口连接所述物料回收管道；所述旋风收尘器33的底部进一步设置有第三出料口，所述第三出料口处设置有第三粉尘传感器331和第三阀门332，所述第三出料口连接所述物料回收管道；所述第一袋式收尘器34的底部进一步设置有第四出料口，所述第四出料口处设置有第四粉尘传感器341和第四阀门342，所述第四出料口连接所述物料回收管道，所述第一袋式收尘器34与所述旋风收尘器33之间的通气管设置有一烟气温度检测计345，所述物料回收管道一端设置有一鼓风机43，另一端与成品料仓100相连通。

由于原料在加热窑11中氧化时需要空气氧化，而传统的稀土加热窑11为了更好地起到鼓风作用和物料的倾倒以转移至下一工序中进行处理，一般都在焙烧窑前端和后端均设置鼓风机43进行鼓风，但这种鼓风方式往往不能保证粉尘物料的稳定回收，同时也会对加热效果产生影响。而本案通过在后端通过变频的第一引风机35进行引风，前端进风，通过变频风机对风量进行控制，确保氧化所需的氧气且使得氧化时产生的含高温的烟尘稀土气体进入热交换回收系统30，并通过四个粉尘传感器进行粉尘的检测并控制对应在水冷热交换器、风冷热交换器32、旋风吸尘器、布袋吸尘器下端的阀口打开，最后利用鼓风机43通过管道输送把收集下来的粉尘输送至成品料仓100，以实现对稀土粉尘物料的多重多次有效回收，有效增加稀土产量，结构巧妙，功能易行。

同时为了能利用这部分热能，在烟气出口的前端增加了风冷和水冷热交换器对高温烟气进行降温，同时将热交换后的热水利用到其他工序，提高了整体的能源利用率，降低了整体生产成本。

具体的，由于初始时稀土物料充分加热氧化所要求的温度为800~900度，其温度相当之高，而经过加热窑11加热氧化和后端第一引风机35吸风冷却后稀土物料的温度为100~150多度左右，稀土粉尘烟气温度为400度左右，由于其稀土粉尘烟气温度仍然过高不能直接打入料仓进行存储故需要经过一系列的冷却和收集；先采用第一水冷热交换器31对大量稀土粉尘烟气进行初步冷却将烟气温度降至200度左右，正常情况下风冷热交换器32不进行工作，当第一水冷热交换器31因故障或热交换效率不高或负荷过大导致无法将烟气温度降至200度左右时，控制风冷热交换器32的风机进行工作对烟气进行再次冷却；通过风冷热交换器32后的稀土粉尘烟气温度约为200度，考虑到布袋的结露、耐温和承载能力，要求进入布袋的烟气温度控制在100至150摄氏度，温度低于100摄氏度时烟气会结露凝结成水对布袋的毛细孔堵塞，此时烟气中的水来自于为了便于稀土废料在加热窑11中充分氧化燃烧而在稀土废料中加入油和水混合物中的水分，而温度大于150摄氏度会将布袋烧坏，其次考虑到其带有稀土粉尘的烟气量不能过多否则布袋收尘器无法承载，所以进入第一布袋收尘器前先通过旋风收尘器33对烟气中的稀土粉尘进行初步收集，同时也通过旋风收尘器33将稀土粉尘烟气冷却至100度至150度之间。综上，稀土粉尘烟气再经过风冷和水冷后先进入旋风吸尘器即旋风除尘器进行批量收集进行冷却，经过旋风收尘器33的烟气达到100至150摄氏度后通过第一袋式收尘器34对稀土粉尘烟气进行最后的物料回收，最终使得烟气达到环保要求的排放标准排入大气，系统整体连接设计巧妙，每个部分功能明确且层层递进，有效实现全封闭式、稳定、彻底的稀土粉尘烟气的物料回收过程。

所述第一袋式收尘器34的进风管道进一步向下连接有一野风进风管343，所述野风进风管343另一端与外部大气连接并通过一旁通阀344控制是否通风。而在野风进风管343上安装有烟气温度监测仪，当进入袋式收尘器的气体温度超过150摄氏度时，开启进布袋前的旁通阀344进野风进行降温，以有效防止袋式收尘器因气体温度过高而烧坏，同时也多加了一层降温冷却保障。

所述二级热交换回收单元包括依次相连接的第二抽风管26、第二水冷热交换器37、第二袋式收尘器38和第二引风机39，所述第二引风机39后端进一步连接一管道，用于将冷却后的烟气经管道从所述排气烟囱36吹出；所述第二水冷热交换器37的底部进一步设置有第五出料口，所述第五出料口处设置有第五粉尘传感器371和第五阀门372，所述第五出料口连接所述物料回收管道；所述第二袋式收尘器38的底部进一步设置有第六出料口，所述第六出料口处设置有第六粉尘传感器381和第六阀门382，所述第六出料口连接所述物料回收管道。

具体的，原料经过加热窑11后，温度还较高，会对下一道磨粉工序的设备润滑系统造成影响，需要对物料进行降温，而在加热窑11中由于其窑内的温度较高，其稀土废料温度还有一百多度，正常的降温方式无法将稀土物料在焙烧氧化后被冷却到40度以下，所以增加了一与加热窑11水平垂直相连接的冷却窑21对物料进行冷却，冷却窑21在旋转过程中产生大量的扬尘，故在回转窑的尾端进气，前端即第二抽气管处出风，即可以对物料进行降温，又能使冷却窑21形成真空，保证产品的回收率。而因为此时冷却窑21内的稀土粉尘烟气温度最高为一百多度，所以此时可直接在第二抽气管后方连接一第二水冷热交换器37进行冷却即可，同时由于粉尘烟气不高且粉尘量相比加热窑11中少了很多故直接在第二水冷热交换器37后连接第二袋式收尘器38对稀土粉尘直接进行收集，且由于加热窑11中的水分已经全部变成水蒸气被第一抽气管全部抽走，所以冷却窑21中的稀土粉尘烟气中已经不含水了，故此时第二袋式收尘器38不用考虑因温度过低导致的结露问题，也可以选用不耐高温的袋式除尘器以实现成本的进一步降低，二级热交换回收单元针对冷却窑21的实际情况进行设计，单元整体设计合理，且成本也大大降低。

第二引风机39的引风量太大会对后续的除尘系统造成压力，故第二引风机39采用变频控制。同时在风冷降温达不到工艺要求时，在冷却窑21的上方增加水喷淋对回转窑进行整体降温。

当第一粉尘传感器311到第六粉尘传感器381任意一个传感器检测到粉尘时，会控制对应的阀口打开让粉尘掉入物料回收管道，在一定时间后，关闭所有阀口并打开鼓风机43将物料打入成品料仓100，所述成品料仓100顶部设置有仓顶除尘器用于防止稀土粉尘飞出同时允许空气流出。

进一步地，所述排气支管设置有第一粉尘检测仪351，所述排气支管与所述排气烟囱36连接的一端到所述第一引风机35之间的所述排气烟囱36上设置有第一粉尘检测仪351。当第一粉尘检测仪351检测到粉尘时，可以有效判断其加热窑11后的气体热交换部分出现问题并停止工作对其进行及时维修，而当第二粉尘检测仪391检测到粉尘时，可以有效判断其冷却窑21后的气体热交换部分出现问题并停止工作对其进行及时维修。

所述第一水冷热交换器31的出气口的管道处、所述风冷热交换器32的进气口的管道处、所述风冷热交换器32的出气口的管道处、所述旋转吸尘器的出气口的管道处均设置有金属膨胀节。采用金属膨胀节的结构可以有效保证加热窑11后的第一抽风管16后端的连接管道的稳固性，不易因为高温而出现破裂现象，而冷却窑21后的第二抽风管26后端的稀土粉尘因温度较低，故不需要设置金属膨胀节。

所述第一水冷热交换器31和所述第二水冷热交换器37的换热管均匀竖直分布。定义所述换热管的数量为s，其中s的数量为250~300根，优选的，所述s的数量为280，采用这样数量的设置不仅可以保证冷却效果好，管道分布密度高，最大限度地利用了空间。定义所述换热管的长度为h，其中h的范围为80cm~90cm，优选的，h的值为85cm，采用这样的长度既保证冷却长度足够，同时也适配风机的功率避免由于管长度过长使得冷却抽风效果不好。定义所述换热管的管直径为d，其中d的范围为5.5cm~6cm，设置其合适的直径是为了适配换热管的设置数量，优选的，d的范围为5.8cm。

请参考图1和图6，实施例中，所述粉尘收集系统40包括存储料仓41、磨粉机42、鼓风机43和中转料仓44，所述存储料仓41用于存储所述冷却窑21冷却后的稀土物料并向所述磨粉机42送料，所述磨粉机42、中转料仓44和鼓风机43依次通过管道形成一循环气路；所述中转料仓44底部连接有粉尘输送管路用于将研磨后的稀土粉尘输送至所述成品料仓100。

作为进一步改进，所述磨粉机42的出风口通过管道与所述中转料仓44连接，所述中转料仓44通过管道与所述鼓风机43连接，所述鼓风机43通过一鼓风连接管431与所述磨粉机42的进风口连接。

采用磨粉机42、中转料仓44、鼓风机43的循环气路结构可以有效实现通过磨粉机42的配合鼓风机43的风量控制将符合颗粒大小要求的稀土粉尘颗粒鼓入中转料仓44中，同时再将风导回鼓风机43处以形成一循环气路，再通过粉尘输送管路将稀土粉尘输送至一单独的成品料仓100中进行存储，整体结构稳定，且稀土粉尘回收效果好。

而当颗粒较大的稀土物料在磨粉机42中被鼓起后，由于颗粒大小不合格故无法通过磨粉机42上的筛网，出现类似情况时可通过所述磨粉机42中的选粉机的电流来调节往下压的风量，把不合格的粉料重新返回研磨。

作为进一步改进，所述中转料仓44和成品料仓100之间进一步设置有一第三袋式收尘器45，所述第三袋式收尘器45进一步通过一管道与所述鼓风连接管431相连通，所述第三袋式收尘器45底部连接有所述粉尘输送管路用于将研磨后的稀土粉尘输送至所述成品料仓100。

进一步的，所述第三袋式收尘器45顶部通过管道与所述鼓风连接管431上方相连通，且与所述鼓风连接管431上方连通的管道部分为竖直状便于颗粒较小重量较轻的稀土粉尘在吹风作用下容易到达第三袋式收尘器45，采用第三袋式收尘器45和鼓风连接管431相连接的结构可以有效实现将循环气路中颗粒较小重量较轻的稀土粉尘鼓入第三袋式收尘器45中进行收集，避免一些符合后续提取加工要求的稀土粉尘再次进入磨粉机42中。

所述粉尘输送管道一端设置有一吹风机46用于将中转料仓44和第三袋式收尘器45内的稀土粉尘吹送至所述成品料仓100中，所述中转料仓44和第三袋式收尘器45底部均设置有粉尘传感器和阀口，当粉尘传感器检测到粉尘时，控制对应的阀口打开并通过吹风机46持续送料。

请参考图1，实施例中，所述存储料仓41可用于储存待研磨的稀土物料，以避免出现当前端用于加热氧化物料的加热窑11及冷却物料的冷却窑21故障无法处理稀土废料时，收集系统40可以处理存储料仓41中已储存好的稀土废料进行加工，以最大化保证稀土废料整体的处理进度。

进一步的，所述存储料仓41前端连接有上述滤料器29，进入滤料器29前的稀土废料均是通过充分加热氧化和冷却后的废料，而所述滤料器29用于过滤掉稀土废料中的螺钉等大型杂质物料，将正常的经过加热氧化和冷却后的稀土废料通过吹风或螺旋送料的方式输送至存储料仓41中。

所述成品料仓100和所述中转料仓44顶部均设置有仓顶除尘器用于防止稀土粉尘飞出同时允许空气流出。

请参考图1，所述进料系统50包括一料斗、进料管道和进料电机，所述料斗用于接收搅拌后的稀土废料，所述料斗下面与一进料管道相连通，所述进料管道延伸至所述加热窑中并通过所述进料电机螺旋送料。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种稀土废料预处理车间，其特征在于:包括进料系统、加热系统(10)、冷却系统(20)、粉尘收集系统(40)和热交换回收系统(30)；所述进料系统用于向所述加热系统(10)送料，所述加热系统(10)用于输送并加热氧化稀土废料，所述冷却系统(20)与所述加热系统(10)相连接用于输送并冷却加热氧化后的稀土废料；所述粉尘收集系统(40)包括成品料仓(100)，所述粉尘收集系统(40)连接于所述冷却系统(20)后端用于将冷却后的稀土废料研磨成稀土粉尘并收集至所述成品料仓(100)中；所述热交换回收系统(30)分别通过在所述加热系统(10)末端抽风和在所述冷却系统(20)前端抽风以实现对稀土废料的分级冷却，并通过热交换将高温稀土粉尘冷却同时收集稀土粉尘至所述成品料仓(100)。

2.根据权利要求1所述的稀土废料预处理车间，其特征在于:所述加热系统(10)包括加热窑(11)，所述冷却系统(20)包括冷却窑(21)、设置于冷却窑(21)上方的冷却水喷水管(22)和设置于所述冷却窑(21)下方的冷却水回收处(23)；所述加热窑(11)和所述冷却窑(21)相连通。

3.根据权利要求2所述的稀土废料预处理车间，其特征在于:所述加热窑(11)与所述冷却窑(21)之间设置有一落料斗(15)和冷却稀土进料通道(24)，所述落料斗(15)设置于所述加热窑(11)窑尾用于接收稀土废料，所述冷却稀土进料通道(24)用于将由所述落料斗(15)掉落下的稀土废料输送至冷却窑(21)中进行冷却，所述落料斗(15)上方进一步设置有一第一抽风管(16)。

4.根据权利要求3所述的稀土废料预处理车间，其特征在于:所述冷却系统(20)进一步包括一连接罩(25)，所述冷却窑(21)穿过所述连接罩(25)延伸至所述连接罩(25)内，所述冷却稀土进料通道(24)穿过所述连接罩(25)延伸至所述冷却窑(21)内，所述连接罩(25)上方进一步设置有一第二抽风管(26)。

5.根据权利要求4所述的稀土废料预处理车间，其特征在于:所述热交换回收系统(30)包括一级热交换回收单元和二级热交换回收单元，所述一级热交换回收单元用于回收所述加热窑(11)内高温烟气中的稀土粉尘并通过一排气烟囱(36)将气体排出；所述二级热交换回收单元用于回收所述冷却窑(21)内高温烟气中的稀土粉尘并通过所述排气烟囱(36)将气体排出。

6.根据权利要求5所述的稀土废料预处理车间，其特征在于:所述一级热交换回收单元包括依次相连接的所述第一抽风管(16)、第一水冷热交换器(31)、风冷热交换器(32)、旋风收尘器(33)、第一袋式收尘器(34)和第一引风机(35)，所述第一引风机(35)后端进一步连接一管道，用于将冷却后的烟气经管道从所述排气烟囱(36)吹出；所述第一水冷热交换器(31)的底部进一步设置有第一出料口，所述第一出料口处设置有第一粉尘传感器(311)和第一阀门(312)，所述第一出料口进一步连接有一物料回收管道；所述风冷热交换器(32)的底部进一步设置有第二出料口，所述第二出料口处设置有第二粉尘传感器(321)和第二阀门(322)，所述第二出料口连接所述物料回收管道；所述旋风收尘器(33)的底部进一步设置有第三出料口，所述第三出料口处设置有第三粉尘传感器(331)和第三阀门(332)，所述第三出料口连接所述物料回收管道；所述第一袋式收尘器(34)的底部进一步设置有第四出料口，所述第四出料口处设置有第四粉尘传感器(341)和第四阀门(342)，所述第四出料口连接所述物料回收管道，所述第一袋式收尘器(34)与所述旋风收尘器(33)之间的通气管设置有一烟气温度检测计(345)，所述物料回收管道一端设置有一鼓风机(43)，另一端与成品料仓(100)相连通。

7.根据权利要求6所述的稀土废料预处理车间，其特征在于:所述二级热交换回收单元包括依次相连接的第二抽风管(26)、第二水冷热交换器(37)、第二袋式收尘器(38)和第二引风机(39)，所述第二引风机(39)后端进一步连接一管道，用于将冷却后的烟气经管道从所述排气烟囱(36)吹出；所述第二水冷热交换器(37)的底部进一步设置有第五出料口，所述第五出料口处设置有第五粉尘传感器(371)和第五阀门(372)，所述第五出料口连接所述物料回收管道；所述第二袋式收尘器(38)的底部进一步设置有第六出料口，所述第六出料口处设置有第六粉尘传感器(381)和第六阀门(382)，所述第六出料口连接所述物料回收管道。

8.根据权利要求7所述的稀土废料预处理车间，其特征在于:所述粉尘收集系统(40)包括存储料仓(41)、磨粉机(42)、鼓风机(43)和中转料仓(44)，所述存储料仓(41)用于存储所述冷却窑(21)冷却后的稀土物料并向所述磨粉机(42)送料，所述磨粉机(42)、中转料仓(44)和鼓风机(43)依次通过管道形成一循环气路；所述中转料仓(44)底部连接有粉尘输送管路用于将研磨后的稀土粉尘输送至所述成品料仓(100)。

9.根据权利要求8所述的稀土废料预处理车间，其特征在于:所述磨粉机(42)的出风口通过管道与所述中转料仓(44)连接，所述中转料仓(44)通过管道与所述鼓风机(43)连接，所述鼓风机(43)通过一鼓风连接管(431)与所述磨粉机(42)的进风口连接。

10.根据权利要求9所述的稀土废料预处理车间，其特征在于:所述中转料仓(44)和成品料仓(100)之间进一步设置有一第三袋式收尘器(45)，所述第三袋式收尘器(45)进一步通过一管道与所述鼓风连接管(431)相连通，所述第三袋式收尘器(45)底部连接有所述粉尘输送管路用于将研磨后的稀土粉尘输送至所述成品料仓(100)。

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