高效矿热炉烟气微硅粉回收系统的制作方法

本实用新型涉及余热锅炉技术领域，特别涉及一种高效矿热炉烟气微硅粉回收系统。

背景技术：

硅铁冶炼烟尘被认为是一种严重污染环境的烟尘，冶炼硅铁的矿热炉一般分三种炉型，第一种是全封闭型，第二种是矮烟罩半封闭型，第三种是高烟罩敞口型。半密闭炉烟气量较大，适合采用余热锅炉换热发电，热效率能达到26％～28%左右，但难点在于烟气中大部分粉尘的直径为0.1～0.5um，这些微粒在不同的温度区和湿度下呈现不同的粘结性，非常容易粘附在烟囱、烟道、金属管表面，导致换热面的换热效率急剧降低。中国国家知识产权局公布的“钢珠除尘式矿热炉余热锅炉”公开号为cn101701775a。该发明是采用炉顶部置有一钢珠播撒装置，在炉底灰斗下方设置钢珠分离收集装置，钢珠分离收集装置将收集到的钢珠输送到钢珠运输斗中，然后通过循环式钢珠机械运输装置运输装有钢珠的钢珠运输斗至钢珠播撒装置上方，通过机械卸料挡轮使钢珠运输斗将钢珠倒入钢珠播撒装置，钢珠播撒装置将钢珠播撒到矿热炉余热锅炉中，如此通过具有动能的钢珠敲打受热面实现清灰。然而，该发明存在以下不足：其钢珠分离收集装置对粉尘和钢珠的分离效果差，除尘效率不高。回收的副产物微硅粉经研究与利用已经证实是一种很有价值的商品，现有的微硅粉回收先采用旋风除尘设备进行前期的分离，然而，随着矿热炉的大型化，烟尘的处理量逐渐超过了旋风除尘设备的处理能力，导致微硅粉的品质下降。

技术实现要素：

有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种回收的微硅粉品质高的高效矿热炉烟气微硅粉回收系统。

一种高效矿热炉烟气微硅粉回收系统，包括矿热炉、余热锅炉、微硅粉分离器、负压风机、布袋除尘器，所述余热锅炉包括由蛇形管组构成的锅炉受热面、在锅炉受热面四周形成一个密封通道的锅炉烟气通道、锅炉烟气通道底部设置的炉底，炉底设有钢珠收集装置，所述矿热炉的烟气排放口与余热锅炉烟气通道的上部入口连接，以将矿热炉产生的高温烟气输送至余热锅炉烟气通道内，钢珠收集装置包括分离箱、阀体、阀芯、斜流管、软连接、第一连杆、第二连杆、第三连杆、配重块，分离箱上下两端开口，分离箱上端开口与烟气通道下端开口连接，以使烟气通道中的钢珠烟尘混合物进入分离箱，分离箱内从上而下设置有多排齿条，所述齿条为水平设置的柱状体，相邻两排之间的齿条交错设置，分离箱的一侧设置有烟尘出口，在烟尘出口上安装有筛网，所述筛网的筛孔小于钢珠的直径，阀体上下两端开口，阀体上端开口与分离箱下端开口连接，阀体的一侧设置有钢珠出口，所述钢珠出口与斜流管的入口连接，斜流管的出口与软连接的入口连接，阀芯外侧壁与阀体内侧壁密封连接，阀芯可沿阀体侧壁上下直线运动，阀芯的顶壁倾斜设计，阀芯的顶壁斜面向钢珠出口一侧延伸，第一转动轴、第二转动轴固定于炉底，第一连杆的上端与阀芯铰接，第二连杆的左端与第一连杆中端铰接，第二连杆的右端安装有配重块，第二连杆的中端与第一转动轴转动连接，第三连杆的上端与第一连杆的下端铰接，第三连杆的下端为自由端，第三连杆的中端与第二转动轴转动连接，所述微硅粉分离器包括分离筒体、出气管，分离筒体的内腔为一个封闭空间，所述分离筒体的上段为柱体，所述分离筒体的下段为锥体，分离筒体的上部设置有左进风口、右进风口，所述左进风口、右进风口结构相同，所述左进风口、右进风口沿分离筒体环壁均布，所述左进风口、右进风口均竖直设置，以使高温烟气以分离筒体的上段的切线反向水平进入分离筒体的上段内腔，所述左进风口、右进风口的进气方向相同，分离筒体的顶部安装有出气管，所述出气管的上端露出分离筒体，出气管的下端在分离筒体内，并向分离筒体的下段延伸，所述烟尘出口与左进风口、右进风口连接，所述出气管上端端口与负压风机的入口连接，所述负压风机的出口与布袋除尘器的入口连接。

优选的，所述出气管的管径与分离筒体的上段的管径的比值为2，所述左进风口的高度值与所述左进风口的宽度值的比值为2，所述分离筒体的高度值与分离筒体的下段的高度值的比值为2。

优选的，所述余热锅炉还包括锅炉烟气通道顶部设置的炉顶，炉顶设有钢珠播撒装置，所述钢珠播撒装置包括播撒收集斗、钢珠播撒引导装置，钢珠播撒引导装置设置在播撒收集斗下方，并与播撒收集斗的输出口连接；钢珠播撒引导装置包括圆柱管道及至少三个分散管；圆柱管道的上端与播撒收集斗的输出口连通，圆柱管道的下端与每个分散管的一端连通，三个分散管的另一端与炉顶连接，且与锅炉烟气通道连通，以将钢珠均匀的播撒在锅炉受热面上。

优选的，所述余热锅炉还包括循环式钢珠输送装置，所述循环式钢珠输送装置包括一个主动齿轮、三个从动齿轮、双排链条、钢珠运输斗、水平矫正杆、反转轮，一个主动齿轮、三个从动齿轮依次设置于支撑框架四个角处，双排链条依次缠绕于一个主动齿轮、三个从动齿轮形成一个封闭的矩形链条环，双排链条的两个链条之间挂置有钢珠运输斗，所述钢珠运输斗可相对双排链条绕其转动中心在竖直平面内转动，多个钢珠运输斗沿矩形链条环均布，钢珠运输斗的重心偏向其转动中心一侧，以使钢珠运输斗依靠自重恢复其开口端向上的状态，水平矫正杆、反转轮均固定安装于支撑框架，所述水平矫正杆位于矩形链条环下水平段的上方，水平矫正杆水平沿矩形链条环下水平段长度方向设置，水平矫正杆的两端向上弯曲，以使矩形链条环下水平段上的钢珠运输斗开口端端面紧贴水平矫正杆下方水平移动，钢珠运输斗上设有拨动件，矩形链条环下水平段上的钢珠运输斗向右运行，其拨动件拨动所述第三连杆的自由端绕第二转动轴转动，以使阀体内钢珠从钢珠出口落下，依次经过斜流管、软连接进入该钢珠运输斗内，所述反转轮位于矩形链条环上水平段的下方，矩形链条环上水平段上的钢珠运输斗向左运行，反转轮的顶部高于钢珠运输斗底部，以阻挡该钢珠运输斗向左运行，以使该钢珠运输斗相对双排链条绕其转动中心转动，以使该钢珠运输斗内的钢珠倾倒入播撒收集斗，处于90°反转状态的钢珠运输斗底部高于反转轮的顶部，以使该钢珠运输斗向左运行。

本实用新型中，采用左进风口、右进风口同步进气，左进风口、右进风口以分离筒体截面圆中心对称，避免了向上旋转的气流偏心问题，防止了部分大颗粒粉尘和带火炭粒会被带入内涡旋，提高了微硅粉品质降低，还避免了布袋除尘器的划损或烧损的问题。

本实用新型的钢珠收集装置中设有分离箱，分离箱上而下交错设置的多排齿条能使粉尘和钢珠的混合物进入分离箱后，钢珠和粉尘随机进入齿条之间的间隙，由于钢珠和粉尘在多排齿条间随机分布，这就能使钢珠和粉尘在整个分离箱内从上而下充分分数开，有利于粉尘在负压风机的作用下从烟尘出口排出，而钢珠由于重量相对粉尘大很多，在重力的作用下进入阀体，粉尘和钢珠得以充分分离。

附图说明

图1为所述高效矿热炉烟气微硅粉回收系统的结构示意图。

图2为所述余热锅炉的结构示意图。

图3为所述钢珠收集装置的结构示意图。

图中：余热锅炉10、钢珠收集装置11、分离箱111、齿条1111、烟尘出口1112、阀体112、钢珠出口1121、阀芯113、斜流管114、软连接115、第一连杆116、第二连杆117、第一转动轴1171、第三连杆118、第二转动轴1181、配重块119、钢珠播撒装置12、播撒收集斗121、钢珠播撒引导装置122、圆柱管道1221、分散管1222、循环式钢珠输送装置13、主动齿轮131、从动齿轮132、双排链条133、钢珠运输斗134、拨动件1341、水平矫正杆135、反转轮136、矿热炉20、微硅粉分离器30、分离筒体31、左进风口311、右进风口312、出气管32、负压风机40、布袋除尘器50。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

参见图1至图3，本实用新型实施例提供了一种高效矿热炉烟气微硅粉回收系统，包括矿热炉20、余热锅炉10、微硅粉分离器30、负压风机40、布袋除尘器50，余热锅炉10包括由蛇形管组构成的锅炉受热面、在锅炉受热面四周形成一个密封通道的锅炉烟气通道、锅炉烟气通道底部设置的炉底，炉底设有钢珠收集装置11，矿热炉20的烟气排放口与余热锅炉10烟气通道的上部入口连接，以将矿热炉20产生的高温烟气输送至余热锅炉10烟气通道内，钢珠收集装置11包括分离箱111、阀体112、阀芯113、斜流管114、软连接115、第一连杆116、第二连杆117、第三连杆118、配重块119，分离箱111上下两端开口，分离箱111上端开口与烟气通道下端开口连接，以使烟气通道中的钢珠烟尘混合物进入分离箱111，分离箱111内从上而下设置有多排齿条1111，齿条1111为水平设置的柱状体，相邻两排之间的齿条1111交错设置，分离箱111的一侧设置有烟尘出口1112，在烟尘出口1112上安装有筛网，筛网的筛孔小于钢珠的直径，阀体112上下两端开口，阀体112上端开口与分离箱111下端开口连接，阀体112的一侧设置有钢珠出口1121，钢珠出口1121与斜流管114的入口连接，斜流管114的出口与软连接115的入口连接，阀芯113外侧壁与阀体112内侧壁密封连接，阀芯113可沿阀体112侧壁上下直线运动，阀芯113的顶壁倾斜设计，阀芯113的顶壁斜面向钢珠出口1121一侧延伸，第一转动轴1171、第二转动轴1181固定于炉底，第一连杆116的上端与阀芯113铰接，第二连杆117的左端与第一连杆116中端铰接，第二连杆117的右端安装有配重块119，第二连杆117的中端与第一转动轴1171转动连接，第三连杆118的上端与第一连杆116的下端铰接，第三连杆118的下端为自由端，第三连杆118的中端与第二转动轴1181转动连接，微硅粉分离器30包括分离筒体31、出气管32，分离筒体31的内腔为一个封闭空间，分离筒体31的上段为柱体，分离筒体31的下段为锥体，分离筒体31的上部设置有左进风口311、右进风口312，左进风口311、右进风口312结构相同，左进风口311、右进风口312沿分离筒体31环壁均布，左进风口311、右进风口312均竖直设置，以使高温烟气以分离筒体31的上段的切线反向水平进入分离筒体31的上段内腔，左进风口311、右进风口312的进气方向相同，分离筒体31的顶部安装有出气管32，出气管32的上端露出分离筒体31，出气管32的下端在分离筒体31内，并向分离筒体31的下段延伸，烟尘出口1112与左进风口311、右进风口312连接，出气管32上端端口与负压风机40的入口连接，负压风机40的出口与布袋除尘器50的入口连接。

本实施例中，钢珠从烟气通道的上部进入烟气通道内，烟气通道内壁上粘附的粉尘在钢珠的击打下脱落，然后随同钢珠一起进入分离箱111。

请参见图2，软连接115的下端自然垂落，软连接115的下端直接伸入盛装容器的底部，转动第三连杆118，第一连杆116整体被向下拽，阀芯113沿阀体112内壁向下滑动，阀芯113至钢珠出口1121以下，钢珠进入钢珠出口1121，然后通过斜流管114，进入软连接115，再进入盛装钢珠的容器，采用软连接115输出钢珠能非常便捷的防止钢珠从盛装容器中蹦出。

请参见图2，在没有外力转动第三连杆118时，第二连杆117在配重块119的作用下转动，第一连杆116整体被向上推，阀芯113沿阀体112内壁向上滑动，阀芯113阻挡住钢珠出口1121。

盛装钢珠的容器再提升至该余热锅炉10，将钢珠倒入余热锅炉10的烟气通道再次进行清灰。

本实用新型的钢珠收集装置11中设有分离箱111，分离箱111上而下交错设置的多排齿条1111能使粉尘和钢珠的混合物进入分离箱111后，钢珠和粉尘随机进入齿条1111之间的间隙，由于钢珠和粉尘在多排齿条1111间随机分布，这就能使钢珠和粉尘在整个分离箱111内从上而下充分分数开，有利于粉尘在负压风机40的作用下从烟尘出口1112排出，而钢珠由于重量相对粉尘大很多，在重力的作用下进入阀体112，粉尘和钢珠得以充分分离。

含尘烟气由切向进入分离筒体31后，沿分离筒体31筒壁由上而下左螺旋运动，向下旋转的气流为外涡旋，外涡旋到达分离筒体31的锥体底部后又转而向上，沿分离筒体31轴线向上旋转，最后经过出气管32排出，向上旋转的气流为内涡旋。气流在旋转过程中，靠气流旋转产生的离心力，将大颗粒粉尘和带火炭粒抛向分离筒体31筒壁，在气流推动及重力的作用下而下落分离，但是，由于单侧进气会造成向上旋转的气流偏心，部分大颗粒粉尘和带火炭粒会被带入内涡旋，导致微硅粉品质降低，还会造成后续布袋除尘器50的划损或烧损。

本实用新型中，利用微硅粉分离器30，可以将烟气中的大颗粒粉尘和带火炭粒分离出来，能防止大颗粒粉尘划损布袋除尘器50，能防止带火炭粒烧坏损布袋除尘器50。

本实用新型中，利用微硅粉分离器30，能有效浓缩烟尘中的微硅粉，而将与微硅粉混杂的其他杂质颗粒分离，提高了微硅粉的品质。

本实用新型中，采用左进风口311、右进风口312同步进气，左进风口311、右进风口312以分离筒体31截面圆中心对称，避免了向上旋转的气流偏心问题，防止了部分大颗粒粉尘和带火炭粒会被带入内涡旋，提高了微硅粉品质降低，还避免了布袋除尘器50的划损或烧损的问题。

参见图1，进一步，出气管32的管径与分离筒体31的上段的管径的比值为2，左进风口311的高度值与左进风口311的宽度值的比值为2，分离筒体31的高度值与分离筒体31的下段的高度值的比值为2。

本实施例中的出气管32的管径与分离筒体31的上段的管径的比值，减少了分离筒体31进气与内涡旋的相互干扰，减少了大颗粒粉尘和带火炭粒的反弹、返混现象，提高了微硅粉的品质，且外涡旋区增大，离心力场越大，分离效果提高。

本实施例中的左进风口311的高度值与左进风口311的宽度的比值，能使旋转气流的螺距减小，在分离筒体31内的有效转圈就会增加，停留时间增加，大颗粒粉尘和带火炭粒更易被分离出来。

本实施例中的分离筒体31的高度值与分离筒体31的下段的高度值的比值，分离筒体31的高度值增大，进入分离筒体31的烟尘离心力场的平均停留时间增大，更易分离，分离筒体31的下段的锥体部分高度增加，使得分离筒体31的下段返混上来的颗粒获得二次再分离所需的时间增加，提高了分离效率。

参见图1，进一步，余热锅炉10还包括锅炉烟气通道顶部设置的炉顶，炉顶设有钢珠播撒装置12，钢珠播撒装置12包括播撒收集斗121、钢珠播撒引导装置122，钢珠播撒引导装置122设置在播撒收集斗121下方，并与播撒收集斗121的输出口连接；钢珠播撒引导装置122包括圆柱管道1221及至少三个分散管1222；圆柱管道1221的上端与播撒收集斗121的输出口连通，圆柱管道1221的下端与每个分散管1222的一端连通，三个分散管1222的另一端与炉顶连接，且与锅炉烟气通道连通，以将钢珠均匀的播撒在锅炉受热面上。

参见图1，进一步，余热锅炉10还包括循环式钢珠输送装置13，循环式钢珠输送装置13包括一个主动齿轮131、三个从动齿轮132、双排链条133、钢珠运输斗134、水平矫正杆135、反转轮136，一个主动齿轮131、三个从动齿轮132依次设置于支撑框架四个角处，双排链条133依次缠绕于一个主动齿轮131、三个从动齿轮132形成一个封闭的矩形链条环，双排链条133的两个链条之间挂置有钢珠运输斗134，钢珠运输斗134可相对双排链条133绕其转动中心在竖直平面内转动，多个钢珠运输斗134沿矩形链条环均布，钢珠运输斗134的重心偏向其转动中心一侧，以使钢珠运输斗134依靠自重恢复其开口端向上的状态，水平矫正杆135、反转轮136均固定安装于支撑框架，水平矫正杆135位于矩形链条环下水平段的上方，水平矫正杆135水平沿矩形链条环下水平段长度方向设置，水平矫正杆135的两端向上弯曲，以使矩形链条环下水平段上的钢珠运输斗134开口端端面紧贴水平矫正杆135下方水平移动，钢珠运输斗134上设有拨动件1341，矩形链条环下水平段上的钢珠运输斗134向右运行，其拨动件1341拨动第三连杆118的自由端绕第二转动轴1181转动，以使阀体112内钢珠从钢珠出口1121落下，依次经过斜流管114、软连接115进入该钢珠运输斗134内，反转轮136位于矩形链条环上水平段的下方，矩形链条环上水平段上的钢珠运输斗134向左运行，反转轮136的顶部高于钢珠运输斗134底部，以阻挡该钢珠运输斗134向左运行，以使该钢珠运输斗134相对双排链条133绕其转动中心转动，以使该钢珠运输斗134内的钢珠倾倒入播撒收集斗121，处于90°反转状态的钢珠运输斗134底部高于反转轮136的顶部，以使该钢珠运输斗134向左运行。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。