CN102735052B - 熔化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种熔化设备，包括：熔化炉和除沫器，熔化炉包括：炉体，炉体内限定出炉腔，炉体具有加料口、烟气出口和熔体排出口；设置在炉腔内以将炉腔分成熔化室和沉降室的挡板；和设置在熔化室的侧壁上的烧嘴；除沫器包括：壳体，壳体内限定出内腔，壳体的底端设有进烟口且壳体的顶端设有出烟管；驱动轴，驱动轴从壳体的顶端伸入到内腔中；叶片部件，叶片部件安装在驱动轴上；和与驱动轴相连以驱动驱动轴的驱动装置。根据本发明的熔化设备，降低能耗，减少了污染，改善了操作环境。

Description

熔化设备

技术领域

本发明涉及一种熔化设备，尤其是涉及一种用于熔化五氧化二钒粉剂的五氧化二钒熔化设备。

背景技术

钒作为一种有色金属具有广泛的用途。钒通常从含钒物料例如钒渣中以五氧化二钒的形式提取出来。钒渣经过焙烧、浸出、干燥、分解、氧化和熔化制成五氧化二钒片剂。

传统上，提取钒过程中的干燥、分解、氧化和熔化在一个设备内进行，由于干燥、分解、氧化和熔化的温度不同，因此在一个设备内进行导致热耗高。而且，烟气中的烟尘(主要包括少量五氧化二钒粉剂和五氧化二钒雾滴)含量多，导致钒的回收率低，资源浪费，并且污染严重，操作环境差。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于熔化五氧化二钒粉剂的熔化设备，利用该熔化设备对五氧化二钒粉剂进行熔化，热耗低、污染少、操作环境好。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的熔化设备包括熔化炉和除沫器，其中所述熔化炉包括：炉体，所述炉体内限定出炉腔，所述炉体具有加料口、烟气出口和熔体排出口；挡板，所述挡板设置在所述炉腔内以将所述炉腔分成熔化室和沉降室，其中所述挡板的上端与所述炉腔的顶壁相连且所述挡板的下端与所述炉腔的顶壁相距预定距离；和烧嘴，所述烧嘴设置在所述熔化室的侧壁上；其中所述除沫器包括：壳体，所述壳体内限定出内腔，所述壳体的底端设有进烟口且所述壳体的顶端设有出烟管；驱动轴，所述驱动轴从所述壳体的顶端伸入到所述内腔中；叶片部件，所述叶片部件安装在所述驱动轴上；和驱动装置，所述驱动装置与所述驱动轴相连用于驱动所述驱动轴旋转。

根据本发明实施例的熔化设备，用于将五氧化二钒粉剂熔化，从而将五氧化二钒粉剂的熔化与提取钒过程中的干燥、分解、氧化分开，降低能耗，减少了污染，改善了操作环境。而且可以将烟气中的五氧化二钒雾滴与烟气分离，进一步提高了钒的回收率，减少了污染，改善了操作环境。

另外，根据本发明上述实施例的熔化设备还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述叶片部件包括：叶轮，所述叶轮安装在所述驱动轴上；和桨叶，所述桨叶安装在所述叶轮的下表面上。

在本发明的一个实施例中，所述叶片部件为多个，所述多个叶片部件沿所述驱动轴的轴向间隔开安装在所述驱动轴上。

在本发明的一个实施例中，所述叶轮上分布有通孔。

在本发明的一个实施例中，所述出烟管上连接有冷空气通入管。

在本发明的一个实施例中，所述加料口位于所述熔化室的顶部，所述烟气出口沿所述炉体的纵向与所述加料口间隔开，所述熔体排出口位于所述炉体的靠近所述烟气出口的一端。

在本发明的一个实施例中，所述熔化室的高度大于所述沉降室的高度。

在本发明的一个实施例中，所述挡板为多个，所述多个挡板沿所述炉体的纵向间隔开以将所述沉降室分成多个子沉降室，其中所述烟气出口位于距所述熔化室最远的子沉降室的顶壁上，且在与所述熔化室相邻的子沉降室的顶壁上设有辅助烧嘴。

在本发明的一个实施例中，所述炉腔的底面在纵向上沿着从熔化室到沉降室的方向逐渐向下倾斜，且所述炉腔的底面上设有沿纵向延伸的凹沟。

在本发明的一个实施例中，所述挡板为耐热钢板。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的熔化设备的熔化炉的剖视示意图；

图2是所述熔化炉沿图1中的线A-A的剖视图；

图3是根据本发明一个实施例的熔化设备的除沫器的剖视示意图；

图4是图3所示除沫器的叶片部件的示意图；和

图5是图3所示除沫器的叶片部件的叶轮的局部示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

下面参考附图描述根据发明实施例的熔化设备，根据本发明实施例的熔化设备用于熔化五氧化二钒，因此，也可以称为五氧化二钒熔化设备。根据本发明实施例的五氧化二钒熔化设备包括熔化炉100和除沫器200。

首先，参考图1和图2描述根据本发明实施例的五氧化二钒熔化设备的熔化炉100。

根据本发明一个实施例，五氧化二钒熔化炉100包括炉体101，挡板103，和烧嘴102。炉体101例如包括炉壳以及设置在炉壳内的耐火材料或耐热钢板1014a。炉体101内限定出炉腔，炉体101具有加料口1011、烟气出口1012和熔体排出口1013。

挡板103设置在所述炉腔内以将所述炉腔分成熔化室R和沉降室C，挡板103的上端与所述炉腔的顶壁相连且挡板103的下端与所述炉腔的顶壁相距预定距离,换言之，熔化室R和沉降室C的上部通过挡板103隔开，而熔化室R和沉降室C的下部连通。

烧嘴102设置在熔化室R的侧壁上，用于向熔化室R内喷射燃料，从而对从加料口1011加入到熔化室R内的五氧化二钒粉剂进行加热。烧嘴102优选为煤气烧嘴。

根据本发明实施例的五氧化二钒熔化炉100可以用于将五氧化二钒粉剂熔化以制备五氧化二钒片剂，从而将五氧化二钒的熔化与钒提取过程中的干燥、分解、氧化分开，降低了能耗。而且，由于通过挡板103将熔化炉的内腔分成了熔化室R和沉降室C，五氧化二钒粉剂的熔化在熔化室R内进行，熔化后的五氧化二钒进入沉降室C沉降，最后通过熔体排出口1013排出，未熔化的五氧化二钒粉剂以及含在烟气中的熔化的五氧化二钒雾滴在沉降室C内沉降，因此降低了烟气出口1012排出的烟气中的五氧化二钒粉剂以及五氧化二钒雾滴的含量，提高了钒的回收率，降低了污染，改善了操作环境。

在本发明的一些实施例中，加料口1011位于熔化室R的顶部，烟气出口1012沿炉体101的纵向(图1中的左右方向)与加料口1011间隔开，熔体排出口1013位于炉体101的靠近烟气出口1012的一端(图1中的左端)。通过将烟气出口1012与加料口1011间隔开设置，使得熔化与沉降彼此相互影响减小，进一步减少了烟气中的五氧化二钒粉剂以及熔化的五氧化二钒雾滴的含量。

如图1和2所示，优选地，熔化室R的高度大于沉降室C的高度，由此能够更好地进行熔化。烧嘴102可以为多个且在上下方向上间隔开，例如在图1和图2中示出了两个，进一步提高熔化的效果。

在本发明的一些优选实施例中，挡板103为多个，多个挡板103沿炉体101的纵向间隔开以将沉降室C分成多个子沉降室，如图1所示，在炉体101内设置了两个挡板103，从而将沉降室C分成两个子沉降室C1，C2。烟气出口1012设在距熔化室R最远的子沉降室C2的顶壁上，且在与熔化室R相邻的子沉降室C1的顶壁上设有辅助烧嘴104。通过将沉降室C分成多个子沉降室，可以进行多级沉降，进一步提高了沉降效果，降低烟气中的五氧化二钒粉剂以及五氧化二钒雾滴的含量，降低污染，改善操作环境。通过设置辅助烧嘴104，可以对进入子沉降室C1内的未熔化的五氧化二钒粉剂进行再次熔化，提高了熔化效果，降低了烟气中五氧化二钒粉剂的量。

挡板103例如可以由耐热钢板制成，由此制造简单，更换方便。

如图1和2所示，为了提高熔化的五氧化二钒的排放效果，炉腔的底面在纵向上沿着从熔化室R到沉降室C的方向逐渐向下倾斜，并且可以在炉腔的底面上设有沿纵向延伸的凹沟1014b，凹沟1014b的左端与熔体排出口1013相连，方便了熔体(熔融的五氧化二钒)的排出。

下面参考图3-5描述五氧化二钒熔化设备的除沫器200。

根据本发明一个实施例，除沫器200包括壳体201，驱动轴202，叶片部件203，和驱动装置205。

如图3所示，壳体201内限定出内腔，壳体201的底端设有进烟口2012且壳体201的顶端设有出烟管2011。驱动轴202从壳体201的顶端伸入到所述内腔中。叶片部件203安装在驱动轴202上，驱动装置205与驱动轴202相连用于驱动驱动轴202旋转，从而带动安装到驱动轴202上的叶片部件203旋转。如图3所示，在本发明的一个示例中，驱动装置205为电机，该电机通过皮带传动驱动驱动轴202。例如，在电机的轴上安装有第一皮带轮206，在驱动轴202上安装有第二皮带轮208，第一皮带轮206和第二皮带轮208通过皮带207相连。通过采用皮带传动，电机205可以远离驱动轴202设置，从而减小壳体201内的热量对电机的不利影响。

根据本发明实施例的除沫器200，结构简单，使用时连接到五氧化二钒熔化炉，来自于熔化炉内的烟气进入除沫器200，通过与叶片部件203碰撞，烟气中的五氧化二钒雾滴落下来返回到熔化炉内，提高了钒的回收率，降低了烟气中的五氧化二钒的含量，降低了烟气中的粉尘，提高了环保性能。

在本发明的一个实施例中，如图3-5所示，叶片部件203包括叶轮2032和桨叶2031，叶轮2032安装在驱动轴202上，如图3-5所示，叶轮2032具有中心孔2033，驱动轴202配合在中心孔2033内。桨叶2031安装在叶轮2032的下表面上，由此驱动轴202通过叶轮2032带动桨叶2031旋转，桨叶2031与烟气碰撞，使烟气中的五氧化二钒雾滴落下。优选地，叶轮2032分布有多个通孔2034，通孔2034可以规则地分布在叶轮2032上。更具体地，将叶轮2032分成8个扇形区，每个扇形区内的通孔2034规则地分布。通过在叶轮2032上形成通孔2034，可以有利于烟气通过通孔2034向上移动。在图3-5所示的示例中，在各个通孔2034内分别焊接有一小段通管，由此可以进一步提高除沫效果。

如图3所示，在本发明的优选实施例中，叶片部件203为多个，多个叶片部件203沿驱动轴202的轴向间隔开安装在驱动轴202，由此多个叶片部件203与烟气进行多级碰撞，进一步提高除去烟气中的五氧化二钒雾滴的效果。

在本发明的一个具体示例中，出烟管2011为两个且相对于驱动轴202对称布置，出烟管2011上连接有冷空气通入管204，用于向出烟管2011内供入冷空气以急冷进入出烟管2011的烟气，由此可以使烟气中残余的五氧化二钒雾滴凝固变成固体粉状，进一步减少了烟气中的五氧化二钒的含量，提高了钒的回收率，减少了烟气中的含尘量，降低了污染，改善了操作环境。

下面简单描述根据本发明实施例的五氧化二钒熔化设备的操作。

通过烧嘴102向熔化室R内喷入煤气和氧气对熔化室R内进行加热，例如加热到800-850摄氏度的温度，将五氧化二钒粉剂从加料口1011加入到熔化室R内，五氧化二钒粉剂在熔化室R内下降的过程中被加热熔化。

熔化的五氧化二钒沿炉腔的底面流向熔体排出口1013排出，熔体排出口1013可以与制片机相连进行制片，从而得到五氧化二钒片剂。

烟气和未熔化的五氧化二钒粉剂以及含在烟气中的熔化的五氧化二钒雾滴从熔化室R通过最右侧挡板下面的缝隙进入子沉降室C1内，通过辅助烧嘴104向子沉降室C1内喷射煤气和氧气，从而对未熔化的五氧化二钒粉剂进行辅助加热熔化，再次熔化的五氧化二钒熔体流向熔体排出口1013排出。

烟气和残余的少量五氧化二钒粉剂以及含在烟气中的五氧化二钒雾滴从子沉降室C1通过下一个挡板103下面的缝隙进入子沉降室C2进行再次沉降，然后烟气从烟气出口1012排出。

从烟气出口1012排出的烟气从进烟口2012进入壳体201的内腔，驱动装置205驱动叶片部件203旋转，烟气在上升的过程中与桨叶2031碰撞，烟气中的五氧化二钒雾滴落下而与烟气分离，烟气穿过叶轮2032上的通孔2034向上移动，逐级与桨叶2031碰撞。最后，烟气进入出烟管2011，同时通过冷空气通入管204向进烟口2012供给冷空气，以对烟气进行急冷，将烟气中残余的五氧化二钒雾滴凝固成粉状落到熔化炉内，烟气排出除沫器200。

根据本发明实施例的五氧化二钒熔化设备，通过多次沉降和辅助熔化降低了从烟气出口1012排出的烟气中的烟尘含量，降低了污染，改善了操作环境。而且，在本发明实施例的五氧化二钒熔化炉内仅进行五氧化二钒粉剂的加热熔化，例如温度可以控制在800-850摄氏度的范围内，降低了能耗。

通过除沫器可以使烟气与其中的五氧化二钒分离，并且通过急冷可以使烟气中残余的五氧化二钒雾滴凝固变成固体粉状，进一步减少了烟气中的五氧化二钒的含量，提高了钒的回收率，减少了烟气中的含尘量，降低了污染，改善了操作环境。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种熔化设备，其特征在于，包括：

熔化炉，所述熔化炉包括：

炉体，所述炉体内限定出炉腔，所述炉体具有加料口、烟气出口和熔体排出口；

挡板，所述挡板设置在所述炉腔内以将所述炉腔分成熔化室和沉降室，其中所述挡板的上端与所述炉腔的顶壁相连且所述挡板的下端与所述炉腔的顶壁相距预定距离；和

烧嘴，所述烧嘴设置在所述熔化室的侧壁上；及除沫器，所述除沫器包括：

壳体，所述壳体内限定出内腔，所述壳体的底端设有进烟口且所述壳体的顶端设有出烟管；

驱动轴，所述驱动轴从所述壳体的顶端伸入到所述内腔中；

叶片部件，所述叶片部件安装在所述驱动轴上；和

驱动装置，所述驱动装置与所述驱动轴相连用于驱动所述驱动轴旋转。

2.根据权利要求1所述的熔化设备，其特征在于，所述叶片部件包括：

叶轮，所述叶轮安装在所述驱动轴上；和

桨叶，所述桨叶安装在所述叶轮的下表面上。

3.根据权利要求2所述的熔化设备，其特征在于，所述叶片部件为多个，所述多个叶片部件沿所述驱动轴的轴向间隔开安装在所述驱动轴上。

4.根据权利要求2所述的熔化设备，其特征在于，所述叶轮上分布有通孔。

5.根据权利要求1所述的熔化设备，其特征在于，所述出烟管上连接有冷空气通入管。

6.根据权利要求1所述的熔化设备，其特征在于，所述加料口位于所述熔化室的顶部，所述烟气出口沿所述炉体的纵向与所述加料口间隔开，所述熔体排出口位于所述炉体的靠近所述烟气出口的一端。

7.根据权利要求6所述的熔化设备，其特征在于，所述熔化室的高度大于所述沉降室的高度。

8.根据权利要求7所述的熔化设备，其特征在于，所述挡板为多个，所述多个挡板沿所述炉体的纵向间隔开以将所述沉降室分成多个子沉降室，其中所述烟气出口位于距所述熔化室最远的子沉降室的顶壁上，且在与所述熔化室相邻的子沉降室的顶壁上设有辅助烧嘴。

9.根据权利要求1所述的熔化设备，其特征在于，所述炉腔的底面在纵向上沿着从熔化室到沉降室的方向逐渐向下倾斜，且所述炉腔的底面上设有沿纵向延伸的凹沟。

10.根据权利要求1所述的熔化设备，其特征在于，所述挡板为耐热钢板。