一种稀土粉尘热交换回收系统的制作方法

本实用新型涉及稀土提取设备领域，具体而言，涉及一种稀土粉尘热交换回收系统。

背景技术：

在稀土废料提取前，一般都需要进行稀土废料的热处理，而在热处理过程中，由于加热窑的长度很长，因为需要保证整个加热窑的充分燃烧的话就必须保证加热窑内的氧气充足，而若需要充分的氧气的话则必须对加热窑内部进行鼓风。

但在鼓风的过程当中，很多粉尘颗粒的物料都会随着加热窑内的风流飞扬，而此时如果没有设置一物料回收系统的话很容易造成物料残留在加热窑内壁导致物料的浪费。

鉴于此，本申请发明人发明了一种稀土粉尘热交换回收系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种稀土物料回收效果好且整体稳定的稀土粉尘热交换回收系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种稀土粉尘热交换回收系统，包括依次相连接的第一抽风管、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、第一引风机和排气烟囱，所述第一抽风管与稀土废料加热窑内部相连通；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，所述第一袋式收尘器的进风管道进一步向下连接有一野风进风管，所述野风进风管另一端与外部大气连接并通过一旁通阀控制是否通风。

作为进一步改进，进一步设置有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、第二引风机和排气支管，所述第二抽风管与稀土废料冷却窑内部相连通，所述排气支管与所述排气烟囱相连通。

作为进一步改进，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，所述排气支管设置有第一粉尘检测仪，所述排气支管与所述排气烟囱连接的一端到所述第一引风机之间的所述排气烟囱上设置有第二粉尘检测仪。

作为进一步改进，所述水冷热交换器的出气口的管道处、所述风冷热交换器的进气口的管道处、所述风冷热交换器的出气口的管道处、所述旋风收尘器的出气口的管道处均设置有金属膨胀节。

作为进一步改进，所述水冷热交换器的换热管均匀竖直分布。

作为进一步改进，定义所述换热管的数量为s，其中s的数量为250～300根。

作为进一步改进，定义所述换热管的长度为h，其中h的范围为80cm～90cm。

作为进一步改进，定义所述换热管的管直径为d，其中d的范围为5.5cm～6cm。

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粉尘热交换回收系统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。

2、本实用新型一种稀土粉尘热交换回收系统的原料经过加热窑后，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，而在加热窑中由于其窑内的温度较高，正常的降温方式无法将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水平垂直相连接的冷却窑对物料进行冷却，同时冷却窑在旋转过程中产生大量的扬尘，故巧妙地在冷却窑的尾端设置第二抽风管进气，前端引风，即可以对物料进行降温，又能使回转窑形成真空，保证物料的回收率。

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是本实用新型一种稀土粉尘热交换回收系统的结构示意图；

图2是本实用新型一种稀土粉尘热交换回收系统的系统示意图。

主要元件符号说明

10、加热系统；11、加热窑；16、第一抽风管；

20、冷却系统；21、冷却窑；26、第二抽风管；

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；

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。

实施例

请参考图1，实施例中，一种稀土粉尘热交换回收系统30，包括依次相连接的第一抽风管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、第一引风机35和排气烟囱36，所述第一抽风管16与稀土废料加热窑11内部相连通；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，另一端与成品料仓相连通。

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34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，经过旋风收尘器的烟气达到100至150摄氏度后通过第一袋式收尘器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。

请参考图1，实施例中，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，当进入第一袋式收尘器34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。

请参考图1，实施例中，进一步设置有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、第二引风机39和排气支管，所述第二抽风管26与稀土废料冷却窑21内部相连通，所述排气支管与所述排气烟囱36相连通。

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。

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。

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，正常的降温方式无法将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，回转窑在旋转过程中产生大量的扬尘，故在冷却窑21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26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，在冷却窑的上方增加水喷淋对回转窑进行整体降温。

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。

请参考图1，实施例中，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、所述旋风收尘器(33)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。

请参考图1，实施例中，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。

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。