CN212712780U - 可处理铝渣灰的动能干燥机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可处理铝渣灰的动能干燥机，包含一炉体，其呈直立状且高度超过12公尺的中空体，顶部呈封闭面，底部形成一落料口；一加热装置，其加热管连接至炉体上段部的外周缘，并以加热喷嘴对炉体内部进行加热；一铝渣灰送料装置，其送料喷嘴以一向上倾斜角度，将铝渣灰喷入炉体内，以旋风状气流回旋至顶端，且炉体内部由上至下呈现1400℃至600℃的递减分布，顶端与底端的不同气流密度造成涡旋动能效应，使铝渣灰以自然落体方式朝下运动，进而在超过12公尺的炉体内，凭借动能与热能的充分交互作用，形成氧化铝粉产物，由底部的落料口予以回收，达到高价值的资源再回收功效。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可处理铝渣灰的动能干燥机，尤指一种可使铝渣灰以自然落体方式朝下运动，可炉体内凭借动能与热能的充分交互作用的动能干燥机设备。
背景技术
废铝料在二次熔炼过程中，金属铝在高温作用下熔融为铝水；由于铝元素的化学活性高，铝水表面极易与空气中的氧气作用，而在铝水表面形成氧化铝薄层，该氧化铝薄层即为二次炼铝所产生的铝渣；铝渣因残留有部分的金属铝，因此一般处理铝渣的方式乃是将其金属铝予以筛选回收，剩余的物予以抛弃，此被抛弃的物即为二次铝渣灰，简称铝渣灰。
铝渣灰的组成中包括有氧化铝、细金属铝、盐类、氮化铝、碳化铝、氧化镁、氧化硅、以及氧化铁，其颗粒大小通常在20筛目以下，整体呈粉末状；其中，氮化铝及碳化铝约占铝渣灰重量的20％左右，且当铝渣灰在与水接触时，氮化铝会持续分解释出具臭味的氨气，碳化铝则会分解释出可燃气体的甲烷，对环境造成严重污染。
由于铝渣灰与水反应时会产生氨气、甲烷等气体，进而导致恶臭与破坏环境，因此政府的环保部门对于铝渣灰作为废弃物处理有较多的限制。由于铝渣灰中约占35-55％重量的氧化铝与二氧化硅，具有极佳的耐火特性，故而晚近业者多将铝渣灰制成耐火材料的原料，既可减少对环境的污染冲击，也可达成铝渣灰资源化的目的，甚至创造出更高的经济价值。
惟查，根据中国矿冶工程学会所发表「炼铝炉渣为原料制作耐火材料的研究」中揭示，铝渣灰中的氮化铝会与粘结剂的水溶液作用，使耐火材料的粗胚发生爆裂现象，或在制作过程中逸出刺鼻的氨气，或是外逸的氨气使粗胚龟裂而导致成品的表面细致度不佳；因此如何将铝渣灰进行彻底无害化的处理，以及如何提升铝渣灰资源化的原料品质，已成为业界所要努力改善的课题。
再者，氧化铝(Aluminium Oxide，Al2O3)是一种精密陶瓷原料，在氧化物中铝与氧有强力的键结，使得氧化铝具备氧化物中的最高硬度，可用于轴封、轴承、磨料、研磨砂轮、模具、刀具及人工宝石等。氧化铝化学稳定性高，对大部份酸性、碱性、盐类及熔融溶液有优秀的耐腐蚀性，可用于热电偶保护管、炉管、坩锅与耐火材料。同时具有高绝缘强度、高电阻率、低介电损耗，可用于绝缘座与积体电路基板，因此以氧化铝大量取代金属零件，改善容易锈蚀、耐磨性不佳、强度不够容易变形及不耐高温等缺点，不仅高科技半导体业使用氧化铝陶瓷元件，其他行业为提高效能及降低成本也逐渐采用。是以，氧化铝(Al2O3)为一种价值很高的材料，因此如何将铝渣灰进行彻底无害化的处理，并能资源回收再利用，获得高品质氧化铝回收原料，为本发明所要解决的课题。
实用新型内容
缘是，本实用新型的主要目的，系在提供一种可处理铝渣灰的动能干燥机，可使铝渣灰达到定性化，且使定性化的铝渣灰，可进一步提供作为资源化原物料的方法。
为达上述目的，本实用新型所采用的手段包含：
1、一种可处理铝渣灰的动能干燥机，其特征在于，包含：
一炉体，该炉体的炉壁由一外壳及环设在该外壳内缘面的耐火材所构成，其是呈直立状且高度超过12公尺的中空体，且该炉体顶部呈封闭面，底部形成一落料口；
至少一加热装置，其具有复数支加热管连接至该炉体的上段部的外周缘，各该加热管的外端部具有一加热喷嘴，并将该加热喷嘴伸入该炉体的炉壁内，用以对该炉体内部进行热，据以使该炉体的内部由上至下呈现1400℃至600℃的递减温度；以及
至少一铝渣灰送料装置，其具有复数支送料管连接至该炉体的外周缘，并设于该加热管周边位置，各该送料管的外端部具有一送料喷嘴，并将该送料喷嘴以一向上倾斜角度，伸入该炉壁内，用以将铝渣灰以螺旋方式喷入该炉体的内部，则该将铝渣灰被炉体内缘的负压吸入，以旋风状气流回旋至顶端，以该加热喷嘴对该铝渣灰进行加热。
其中，该加热装置为一瓦斯燃烧器。
其中，该铝渣灰送料装置为一鼓风机。
其中，还连接一后置处理装置，该后置处理装置包括依次连接的一旋风分离器、一布袋除尘器、一引风机以及一排放管，该旋风分离器连接一风管，以供废气进入。
凭借助前揭技术特征，本实用新型运用送料喷嘴向上倾斜角度，将铝渣灰喷入炉体内，以旋风状气流回旋至顶端，且炉体内部由上至下呈现1400℃至600℃的递减分布，顶端与底端的不同气流密度造成涡旋动能效应，使铝渣灰以自然落体方式朝下运动，进而在超过12公尺的炉体内，凭借「动能」与「热能」的充分交互作用，形成氧化铝粉产物，由底部的落料口予以回收，达到高价值的资源再回收功效。
附图说明
图1是本实用新型的动能干燥机与后置处理装置的立体图。
图2是本实用新型的动能干燥机与后置处理装置的前视图。
图3是本实用新型的动能干燥机示意图。
图4是本实用新型的动能干燥机剖视图。
图5是图4中5-5断面剖视图。
图6是图4中6-6断面剖视图。
图7是图6中7-7断面剖视图。
图8是本实用新型的动能干燥机使用状态参考图。
附图标记说明：10炉体；11炉壁；111外壳；112耐火材；12中空体；13顶部；14落料口；15集尘袋；20加热装置；21加热管；22加热喷嘴；40动能干燥机；50机台；60后置处理装置；61旋风分离器；611集尘袋；62布袋除尘器；621集尘袋；63引风机；64排放管；65风管；A铝渣灰；B氧化铝粉；b氧化铝细粉。
具体实施方式
以下说明将配合图式作为实施例，但不限定于此，本实用新型尚可施行于其它的实施例中，而公知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免对本实用新型形成不必要的限制。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式的简洁。
首先，请参阅图1至图8所示，本实用新型动能干燥机40其较佳实施例包含有：一炉体10，该炉体10的炉壁11由一外壳111及环设在该外壳内缘面的耐火材112所构成(如图4所示)，本实施例中，该炉壁11可由金属板所构成，该耐火材112可由耐火砖所构成，但不限定于此。其呈直立状且高度至少超过12公尺的中空体12，且该炉体10顶部呈封闭面13，底部形成一落料口14，本实施例中，该炉体10的高度设计超过12公尺以上，甚至高达16公尺以上，其目的在于如此才有足够的高度，使喷入该炉体10的铝渣灰A，有充分的空间与时间，以自然落体方式朝下运动，产生「动能」与「热能」的充分交互作用，其功用容后详述。
至少一加热装置20，本实施例中，该加热装置20可包括为一瓦斯燃烧器，但不限定于此。其具有复数支的加热管21连接至该炉体10的上段部的外周缘，各该加热管21的外端部具有一加热喷嘴22，并将该加热喷嘴22伸入该炉体10的炉壁内，用以对该炉体10内部进行加热，据以使该炉体10的内部由上至下呈现1400℃至600℃的递减温度；再者，该加热装置20不限定于只有上段部的一组，其可依需求及该炉体10的高度，可在该炉体10之中段位置，增设一组或一组以上加热装置20，使其可以准确的控制该炉体10的内部的温度是由上至下呈现1400℃至600℃的递减状态。
至少一铝渣灰送料装置30，本实施例中，该铝渣灰送料装置30可包括为一鼓风机，但不限定于此。其具有复数支的送料管31连接至该炉体10的外周缘，并设于该加热管21周边位置，各该送料管31的外端部具有一送料喷嘴32，如图7及图8所示，该送料喷嘴32系以一向上倾斜角度θ，伸入该炉壁11内，用以将铝渣灰A以螺旋方式喷入该炉体10的内部，本实施例中，该向上倾斜角度θ可为15至25度角之间，但不限定与此，该倾斜角度θ可依该炉体10的直径及需求做调整。如此该将铝渣灰A被炉体10内缘的负压吸入，以旋风状气流回旋至顶端，以该加热喷嘴22对该铝渣灰A进行加热，由于该加热喷嘴22的配置方式使该炉体10的内部由上至下呈现1400℃至600℃的递减分布，则顶端与底端的不同气流密度造成涡旋动能效应而使该铝渣灰A朝下运动，使该铝渣灰A充分而均匀地与热能作用，进而形成氧化铝粉产物落入该落料口14予以回收，据以构成一动能干燥机40。
如此一来，本实用新型运用该动能干燥机40的结构设计，使喷入该炉体10的铝渣灰A，有充分的空间与时间，以自然落体方式朝下运动，产生「动能」与「热能」的充分交互作用，进而形成高硬度、高密度、高纯度的氧化铝粉B产物落入置于该动能干燥机40下端的收集袋15内予以回收。
接续，动能干燥机40内含有粉尘状颗粒物的废气，则自炉壁排出以进行后置处理；其中，该后置处理的目的系在进一步搜集废气中所夹带的氧化铝细粉，因此本实用新型更可包括一后置处理装置60，如图1及图2所示，本实施例中，该后置处理装置60与动能干燥机40装设在一机台50上。该后置处理装置60包括:一旋风分离器61、一布袋除尘器62、一引风机63、以及一排放管64，并应用一风管65使其与该动能干燥机50相互连接，以使该动能干燥机50内的废气，经由该后置处理装置60排出，且其所夹杂的氧化铝细粉b得经该旋风分离器61与布袋除尘器62下方的集尘袋611、621分别予以回收，并使干净的废气经由该引风机63导入该排风管64而排至大气中。
按，旋风分离器61是用于气固体分离的一种设备，其原理系应用流体旋转，使具有较大惯性离心力的固体颗粒甩向外壁面而分离，适合用于捕集直径大于10μm以上的粉尘。又者，布袋除尘器62是利用织物制作的袋状过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的设备，其适合捕集颗粒更小且一般集尘器难以回收的粉尘；再者，本实用新型中在旋风分离器61与布袋除尘器62的下方都装有收集袋611、621，用以分别回收粒径大于10μm以及粒径更小的氧化铝细粉b；最后，完成充分分离氧化铝颗粒的洁净废气则经引风机63导入排放管64而被排至大气中。
基于上述构成，本实用新型动能干燥机40的效能，可将铝渣灰A(包括已混合磷酸或硫酸的铝粉改质剂等)，使其中大约占铝渣灰A重量20％左右的氮化铝及碳化铝，产生化学反应而释出对环境有冲击的氨气与甲烷，再应用动能干燥机40其12公尺以上高度与1400℃至600℃的递减温度进行加热，使氨气与甲烷完全被燃烧；同时前段未起化学反应的氮化铝及碳化铝，则在动能干燥机40内将进一步与氧气作用而产生氧化铝，则此段的氧化铝将与原先大约占铝渣灰35-55％重量的氧化铝一起在动能干燥机40内加热，进而产生高硬度、高密度、高纯度的细白氧化铝粉B与氧化铝细粉b，可作成高铝耐火材料(非定型泥状或粉状及定型的耐火材料)、陶瓷、水泥等原料；本实用新型不但可在处理过程中可除去铝渣灰A中的氮化铝及碳化铝，有效解决环保的问题，同时可进一步将高品质的氧化铝粉B与氧化铝细粉b作为资源化的原物料，更能提升经济价值造福业界。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种可处理铝渣灰的动能干燥机，其特征在于，包含：
一炉体，该炉体的炉壁由一外壳及环设在该外壳内缘面的耐火材所构成，其是呈直立状且高度超过12公尺的中空体，且该炉体顶部呈封闭面，底部形成一落料口；
至少一加热装置，其具有复数支加热管连接至该炉体的上段部的外周缘，各该加热管的外端部具有一加热喷嘴，并将该加热喷嘴伸入该炉体的炉壁内，用以对该炉体内部进行热，据以使该炉体的内部由上至下呈现1400℃至600℃的递减温度；以及
至少一铝渣灰送料装置，其具有复数支送料管连接至该炉体的外周缘，并设于该加热管周边位置，各该送料管的外端部具有一送料喷嘴，并将该送料喷嘴以一向上倾斜角度，伸入该炉壁内，用以将铝渣灰以螺旋方式喷入该炉体的内部，则该将铝渣灰被炉体内缘的负压吸入，以旋风状气流回旋至顶端，以该加热喷嘴对该铝渣灰进行加热。
2.根据权利要求1所述的可处理铝渣灰的动能干燥机，其特征在于，该加热装置为一瓦斯燃烧器。
3.根据权利要求1所述的可处理铝渣灰的动能干燥机，其特征在于，该铝渣灰送料装置为一鼓风机。
4.根据权利要求1所述的可处理铝渣灰的动能干燥机，其特征在于，还连接一后置处理装置，该后置处理装置包括依次连接的一旋风分离器、一布袋除尘器、一引风机以及一排放管，该旋风分离器连接一风管，以供废气进入。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114151798A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-08 | 济南市琦泉热电有限责任公司 | 一种危废处置中心的焚烧系统 |
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2020
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- 2020-05-18 CN CN202020831286.9U patent/CN212712780U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Publication date |
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| TWM602474U (zh) | 2020-10-11 |
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