公布日：2024.12.13
申請(qǐng)日：2024.08.22
分類號(hào)：C21B3/04(2006.01)I;C22B7/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種酸洗污泥電爐處理設(shè)備，包括電爐本體、加料器和加料管道；所述加料器包括外筒、第一內(nèi)筒、下封口器和驅(qū)動(dòng)組件，所述第一內(nèi)筒呈上口大、下口小的喇叭口形狀，第一內(nèi)筒固定在外筒的內(nèi)部，所述下封口器呈圓錐形，下封口器位于第一內(nèi)筒之下，驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)下封口器上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)第一內(nèi)筒的開(kāi)啟和封閉；所述外筒的下口通過(guò)加料管道與電爐本體連通。本發(fā)明的酸洗污泥電爐處理設(shè)備利用第一內(nèi)筒配合圓錐形的下封口器實(shí)現(xiàn)加料通道的封閉和開(kāi)啟，第一內(nèi)筒之上的區(qū)域可以用于暫時(shí)存儲(chǔ)碚砂，加料器實(shí)現(xiàn)了電爐本體的自動(dòng)化加料，提高了酸洗污泥中的金屬冶煉效率。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種酸洗污泥電爐處理設(shè)備，其特征在于：包括電爐本體(100)、加料器(200)和加料管道(300)；所述加料器(200)包括外筒(210)、第一內(nèi)筒(220)、下封口器(230)和驅(qū)動(dòng)組件(240)，所述第一內(nèi)筒(220)呈上口大、下口小的喇叭口形狀，第一內(nèi)筒(220)固定在外筒(210)的內(nèi)部，所述下封口器(230)呈圓錐形，下封口器(230)位于第一內(nèi)筒(220)之下，驅(qū)動(dòng)組件(240)驅(qū)動(dòng)下封口器(230)上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)第一內(nèi)筒(220)的開(kāi)啟和封閉；所述外筒(210)的下口通過(guò)加料管道(300)與電爐本體(100)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸洗污泥電爐處理設(shè)備，其特征在于：所述加料器(200)還包括氣泵，氣泵與外筒(210)的內(nèi)腔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酸洗污泥電爐處理設(shè)備，其特征在于：所述外筒(210)的內(nèi)壁設(shè)置有噴口朝下的噴嘴(211)，噴嘴(211)與氣泵連接；當(dāng)下封口器(230)開(kāi)啟，加料器(200)向加料管道(300)內(nèi)加料時(shí)，氣泵啟動(dòng)，噴嘴(211)自上而下向加料管道(300)內(nèi)噴氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的酸洗污泥電爐處理設(shè)備，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)組件(240)包括直線驅(qū)動(dòng)器(241)、連桿(242)、轉(zhuǎn)軸(243)、擺臂(244)和吊鏈(245)，轉(zhuǎn)軸(243)安裝在外筒(210)的外壁，連桿(242)和擺臂(244)均固定在轉(zhuǎn)軸(243)上，直線驅(qū)動(dòng)器(241)通過(guò)連桿(242)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸(243)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸(243)帶動(dòng)擺臂(244)擺動(dòng)，擺臂(244)的擺動(dòng)端插入外筒(210)內(nèi)部，擺臂(244)的擺動(dòng)端安裝吊鏈(245)，吊鏈(245)的底端連接下封口器(230)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的酸洗污泥電爐處理設(shè)備，其特征在于：所述加料器(200)還包括第二內(nèi)筒(250)、上封口器(260)和升降桿(270)，第二內(nèi)筒(250)與第一內(nèi)筒(220)結(jié)構(gòu)一致，第二內(nèi)筒(250)固定在外筒(210)內(nèi)部，第二內(nèi)筒(250)位于第一內(nèi)筒(220)的正上方；上封口器(260)位于第二內(nèi)筒(250)之上，升降桿(270)的上端和下端分別固定連接上封口器(260)和下封口器(230)；升降桿(270)上設(shè)置有兩個(gè)平行的圓板(271)；所述驅(qū)動(dòng)組件(240)包括直線驅(qū)動(dòng)器(241)、連桿(242)、轉(zhuǎn)軸(243)、擺臂(244)和撥桿(246)，轉(zhuǎn)軸(243)安裝在外筒(210)的外壁，連桿(242)和擺臂(244)均固定在轉(zhuǎn)軸(243)上，直線驅(qū)動(dòng)器(241)通過(guò)連桿(242)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸(243)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸(243)帶動(dòng)擺臂(244)擺動(dòng)，擺臂(244)的擺動(dòng)端插入外筒(210)內(nèi)部，擺臂(244)的擺動(dòng)端焊接撥桿(246)，撥桿(246)插入兩個(gè)平行的圓板(271)之間的間隙；擺臂(244)帶動(dòng)撥桿(246)擺動(dòng)時(shí)，撥桿(246)帶動(dòng)升降桿(270)以及固定在升降桿(270)上的上封口器(260)和下封口器(230)上下平移；升降桿(270)的長(zhǎng)度滿足條件：上封口器(260)封閉第二內(nèi)筒(250)與下封口器(230)封閉第一內(nèi)筒(220)這兩種狀態(tài)不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的酸洗污泥電爐處理設(shè)備，其特征在于：所述外筒(210)的內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)向筒(212)，所述升降桿(270)從導(dǎo)向筒(212)內(nèi)穿過(guò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的酸洗污泥電爐處理設(shè)備，其特征在于：所述上封口器(260)的上表面呈圓錐形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸洗污泥電爐處理設(shè)備，其特征在于：所述電爐本體(100)包括爐體(110)和電極(120)，電極(120)插入爐體(110)，爐體(110)連接加料管道(300)，爐體(110)表面設(shè)置有合金出口和熔渣出口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的酸洗污泥電爐處理設(shè)備，其特征在于：所述電爐本體(100)還包括升降器(130)，升降器(130)安裝在爐體(110)的正上方，升降器(130)驅(qū)動(dòng)電極(120)在爐體(110)內(nèi)升降。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的酸洗污泥電爐處理設(shè)備，其特征在于：所述升降器(130)包括基座(131)、液壓缸(132)、卡座(133)和引導(dǎo)輪(134)，液壓缸(132)和引導(dǎo)輪(134)均安裝在基座(131)上，液壓缸(132)的伸縮桿與卡座(133)鉸接，卡座(133)與電極(120)的尾部固定連接，引導(dǎo)輪(134)圍繞電極(120)的周向分布。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中缺乏能夠冶煉不銹鋼酸洗污泥中的金屬的設(shè)備。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種酸洗污泥電爐處理設(shè)備，包括電爐本體、加料器和加料管道；
所述加料器包括外筒、第一內(nèi)筒、下封口器和驅(qū)動(dòng)組件，所述第一內(nèi)筒呈上口大、下口小的喇叭口形狀，第一內(nèi)筒固定在外筒的內(nèi)部，所述下封口器呈圓錐形，下封口器位于第一內(nèi)筒之下，驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)下封口器上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)第一內(nèi)筒的開(kāi)啟和封閉；所述外筒的下口通過(guò)加料管道與電爐本體連通。
本發(fā)明的酸洗污泥電爐處理設(shè)備主要用于冶煉不銹鋼酸洗污泥中的金屬，具體做法是首先將不銹鋼酸洗污泥干燥，然后采用炭粉等還原劑對(duì)酸洗污泥進(jìn)行高溫還原處理，將酸洗污泥中的多種金屬元素轉(zhuǎn)化為金屬鹽或者金屬氧化物，這種含有金屬鹽以及酸洗污泥中其他雜質(zhì)的混合物在行業(yè)中被稱為碚砂；最后，碚砂通過(guò)加料器和加料管道進(jìn)入電爐本體內(nèi)冶煉，電爐本體將碚砂熔化，分離出其中的液態(tài)金屬合金，再交由鑄造設(shè)備澆鑄出合金錠回收利用。本發(fā)明中的加料器采用第一內(nèi)筒配合圓錐形的下封口器實(shí)現(xiàn)加料通道的封閉和開(kāi)啟，第一內(nèi)筒之上的區(qū)域可以用于暫時(shí)存儲(chǔ)碚砂，在需要加料時(shí)，驅(qū)動(dòng)組件控制下封口器下行，碚砂經(jīng)第一內(nèi)筒的下口進(jìn)入加料管道，最后流入電爐本體中。
在本發(fā)明中，電爐本體內(nèi)的碚砂在高溫熔化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多種有害氣體，這些有害氣體會(huì)被引導(dǎo)至其他處理設(shè)備進(jìn)行凈化處理然后排放至大氣中，這意味著本發(fā)明中的電爐本體內(nèi)一直存在有害氣體，當(dāng)加料器中的第一內(nèi)筒下口打開(kāi)進(jìn)行加料作業(yè)時(shí)，會(huì)有少量的有害氣體從加料器處逃逸。雖然這些逃逸的有害氣體量非常少，不會(huì)造成環(huán)保問(wèn)題，但是這些少量的有害氣體氣味很重，造成本發(fā)明的酸洗污泥電爐處理設(shè)備附近總是有一些難聞的氣味，影響工作環(huán)境也威脅工人的健康。為了克服這一缺陷，本發(fā)明的加料器還包括氣泵，氣泵與外筒的內(nèi)腔連通，在進(jìn)行加料作業(yè)時(shí)，氣泵啟動(dòng)向外筒中不斷充入空氣，在外筒內(nèi)形成局部高氣壓，阻止電爐本體中的有害氣體通過(guò)加料管道外溢。
進(jìn)一步的，所述外筒的內(nèi)壁設(shè)置有噴口朝下的噴嘴，噴嘴與氣泵連接；當(dāng)下封口器開(kāi)啟，加料器向加料管道內(nèi)加料時(shí)，氣泵啟動(dòng)，噴嘴自上而下向加料管道內(nèi)噴氣，這些指向加料管道的氣流可以有效阻止加料管道內(nèi)的有害氣體外溢。
具體的，所述驅(qū)動(dòng)組件包括直線驅(qū)動(dòng)器、連桿、轉(zhuǎn)軸、擺臂和吊鏈，轉(zhuǎn)軸安裝在外筒的外壁，連桿和擺臂均固定在轉(zhuǎn)軸上，直線驅(qū)動(dòng)器通過(guò)連桿驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)擺臂擺動(dòng)，擺臂的擺動(dòng)端插入外筒內(nèi)部，擺臂的擺動(dòng)端安裝吊鏈，吊鏈的底端連接下封口器；當(dāng)擺臂帶動(dòng)吊鏈上行時(shí)，吊鏈向上牽拉下封口器，使得下封口器堵住第一內(nèi)筒；相反，當(dāng)擺臂反向擺動(dòng)時(shí)，吊鏈和下封口器下行，第一內(nèi)筒的下口自然打開(kāi)。
在本發(fā)明的上述方案中，雖然氣泵向加料管道處噴氣可以有效阻止有害氣體外溢，但是在加料過(guò)程中外筒始終處于與外界連通的開(kāi)放狀態(tài)，加料管道并沒(méi)有與外界實(shí)現(xiàn)物理隔離，加料管道內(nèi)的有害氣體依然可能外溢一部分。為了進(jìn)一步減少有害氣體外溢，本發(fā)明還提供了另一種技術(shù)方案：
所述加料器還包括第二內(nèi)筒、上封口器和升降桿，第二內(nèi)筒與第一內(nèi)筒結(jié)構(gòu)一致，第二內(nèi)筒固定在外筒內(nèi)部，第二內(nèi)筒位于第一內(nèi)筒的正上方；上封口器位于第二內(nèi)筒之上，升降桿的上端和下端分別固定連接上封口器和下封口器；升降桿上設(shè)置有兩個(gè)平行的圓板；
所述驅(qū)動(dòng)組件包括直線驅(qū)動(dòng)器、連桿、轉(zhuǎn)軸、擺臂和撥桿，轉(zhuǎn)軸安裝在外筒的外壁，連桿和擺臂均固定在轉(zhuǎn)軸上，直線驅(qū)動(dòng)器通過(guò)連桿驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)擺臂擺動(dòng)，擺臂的擺動(dòng)端插入外筒內(nèi)部，擺臂的擺動(dòng)端焊接撥桿，撥桿插入兩個(gè)平行的圓板之間的間隙；擺臂帶動(dòng)撥桿擺動(dòng)時(shí)，撥桿帶動(dòng)升降桿以及固定在升降桿上的上封口器和下封口器上下平移；
升降桿的長(zhǎng)度滿足條件：上封口器封閉第二內(nèi)筒與下封口器封閉第一內(nèi)筒這兩種狀態(tài)不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)；即，升降桿上行至極限位置時(shí)，下封口器封閉第一內(nèi)筒；升降桿下行至極限位置時(shí)，上封口器封閉第二內(nèi)筒。這意味著上封口器和下封口器是聯(lián)動(dòng)互鎖結(jié)構(gòu)，當(dāng)下封口器打開(kāi)添加物料時(shí)，上封口器必然封閉第二內(nèi)筒，此時(shí)的外筒內(nèi)腔處于與外界隔絕的封閉狀態(tài)，在這種狀態(tài)下向外筒內(nèi)腔充氣空氣，可以更有效的杜絕加料管道內(nèi)的有害氣體外溢。
進(jìn)一步的，所述外筒的內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)向筒，所述升降桿從導(dǎo)向筒內(nèi)穿過(guò)，導(dǎo)向筒用于確保升降桿只能進(jìn)行升降動(dòng)作。
進(jìn)一步的，所述上封口器的上表面呈圓錐形，方便向外筒內(nèi)腔添加物料。
進(jìn)一步的，所述電爐本體包括爐體和電極，電極插入爐體，爐體連接加料管道，爐體表面設(shè)置有合金出口和熔渣出口。本發(fā)明中的電極可以采用石墨電極，利用變壓器和短網(wǎng)銅線向石墨電極輸入低壓大電流，石墨電極與碚砂混合料接觸后產(chǎn)生電弧，使得碚砂混合料在高溫下發(fā)生物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生液態(tài)合金和高溫熔融無(wú)害廢渣。
進(jìn)一步的，所述電爐本體還包括升降器，升降器安裝在爐體的正上方，升降器驅(qū)動(dòng)電極在爐體內(nèi)升降，升降器根據(jù)爐內(nèi)實(shí)際熔煉情況適時(shí)升降電極，控制電極在熔池內(nèi)的插入深度。
具體的，所述升降器包括基座、液壓缸、卡座和引導(dǎo)輪，液壓缸和引導(dǎo)輪均安裝在基座上，液壓缸的伸縮桿與卡座鉸接，卡座與電極的尾部固定連接，引導(dǎo)輪圍繞電極的周向分布。
有益效果：(1)本發(fā)明的酸洗污泥電爐處理設(shè)備利用第一內(nèi)筒配合圓錐形的下封口器實(shí)現(xiàn)加料通道的封閉和開(kāi)啟，第一內(nèi)筒之上的區(qū)域可以用于暫時(shí)存儲(chǔ)碚砂，加料器實(shí)現(xiàn)了電爐本體的自動(dòng)化加料，提高了酸洗污泥中的金屬冶煉效率。(2)本發(fā)明的酸洗污泥電爐處理設(shè)備在進(jìn)行加料作業(yè)時(shí)，氣泵啟動(dòng)向外筒中不斷充入空氣，在外筒內(nèi)形成局部高氣壓，阻止電爐本體中的有害氣體通過(guò)加料管道外溢，改善了工人的工作環(huán)境。(3)本發(fā)明的酸洗污泥電爐處理設(shè)備使用了聯(lián)動(dòng)的上封口器和下封口器，在加料作業(yè)時(shí)在外筒中形成臨時(shí)的封閉空間，將加料管道與外部物理隔離，更有效的杜絕加料管道內(nèi)的有害氣體外溢。
（發(fā)明人：熊家政;趙偉琦;黃濤;羅林豪;劉仕會(huì)）
