用于电子产品危废处理的蓄热折流分级预处理模组的制作方法

1.本发明涉及电子产品危废处理领域，具体是一种用于电子产品危废处理的蓄热折流分级预处理模组。


背景技术：

2.电子产品使用过后废弃时，其不可随意丢弃，其内含有若干损坏环境的物质与元素，其中的一些重金属更是属于废弃物中的危废类别。
3.电子产品废弃物进行提炼可以回收很多的金属材料，随着环保意识的增加与资源再利用的经济回报，电子产品金属回收越来越受到重视。
4.现有技术中，电子产品废弃物的回收主要分为化学法与物理法，化学法主要是湿法冶金，其产生的二次污染较为严重，而物理法主要是通过分选拆解的方式，但对于一些结合精密不好机械分离的废弃物，例如pcb板、芯片体需要熔炼进行元素分离，熔炼时有大量的废气热量浪费了，而且，物料直接投入熔炉内，物料中携有的一些水分还会对熔炼产生干扰。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于电子产品危废处理的蓄热折流分级预处理模组，以解决现有技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电子产品危废处理的蓄热折流分级预处理模组，包括粉碎组件和余热利用组件，余热利用组件为一段管路管件，余热利用组件一端连接电子产品危废处理用熔炉排气口、一端连接大气，粉碎组件带有投料口，粉碎组件下料口连接余热利用组件，从粉碎组件出来的物料穿过余热利用组件进入熔炉中。
7.粉碎组件将投入其中的电子类废品粉碎为颗粒粉末状，粉碎完善的颗粒物投入余热利用组件内，余热利用组件是一段管体，其曲折弯绕前进，底部连接着用于熔炼物料的熔炉炉顶，炉顶排出的高温气体进入余热利用组件内，与物料成相对流动，高温气体对物料进行预热，不仅蒸发掉物料中的水分与挥发物，防止水分与挥发物进入熔炉内造成不利影响，也将物料预先提温，使得进入熔炉时已经具有较高的温度，防止投入进熔炉的物料影响原先炉内的温度、不利于熔炼。鼓风机往炉内鼓入空气助燃，热废气经由余热利用组件熔炉形成循环。
8.进一步的，粉碎组件包括机壳、粉碎轮、电机和集料管，机壳内设置若干对粉碎轮，若干对粉碎轮上下分布，粉碎轮一端伸出机壳外并由电机驱动，另一端伸出机壳外并插入集料管中，集料管竖直或倾斜放置，集料管底端连接余热利用组件，粉碎轮内部以及插入集料管中的一端设有心孔，心孔还径向延伸出若干过料孔至粉碎轮粉碎部的外表面上。
9.机壳内的若干对粉碎轮从上往下具有依次变细的粉碎精度，电子产品废弃物从机壳上部投入粉碎组件内，经由若干级粉碎轮粉碎后达到目标粒径以下，从粉碎轮表面的过
料孔进入心孔内，然后流往集料管，集料管通往余热利用组件，此种结构设置后，充分保证只有粒径达到要求的颗粒才能排入余热利用组件中，粒径未下降至目标粒径时，即使到达了机壳下部，也无法排往余热利用组件，当然，也有些物料经由上面一两对粉碎轮碾压后即达到了目标粒径，可以提前通过上面几级的粉碎轮排至集料管内，堆积于机壳下部的未完全碾碎的物料，从机壳下部的一个排出口收集起来，重新倒回机壳上部投料口，通过提料机、螺旋送料机等设备可以实现物料的自动循环。粉碎轮一端穿出机壳壁面并使用电机驱动，电机可以每对粉碎轮各配置一个，也可以通过带传动从同一个电机上获取动力。
10.进一步的，粉碎轮通过齿轮形的粉碎部进行粉碎，过料孔一端连接心孔，一端连接齿轮齿面。齿轮形的粉碎部，其齿牙具有夹带能力，对于较大的平板类电子产品废弃物具有较好的吸入能力，只要平板的一端嵌入了某一齿牙中，那就可以在齿牙啮合时撕扯下这一部分，如同咬东西一般，不会出现无法下料的情况。
11.作为优化，过料孔位于齿轮齿面上的一端具有一隘口。过料孔从齿轮齿面连接至心孔，如果过料孔保持同一孔径的话，颗粒物料从齿轮齿面进入过料孔时可能是受到一定的挤压才进入的，其粒径稍大于过料孔位于齿轮齿面处的孔径，粒径稍大于过料孔端部直径的物料在失去挤压力后，卡在过料孔中，影响后续入料，而让过料孔在齿轮齿面处存在一隘口，那么，即使物料颗粒是受到挤压才通过的隘口，那么也能在后续的通道内滚落下去到达更大孔径的心孔，然后再进一步到达集料管，隘口的设置防止物料颗粒卡在过料孔中。
12.进一步的，余热利用组件包括若干个分离筒、若干段混合管和若干段下料管；分离筒包括筒体、出风管、进风管和出料口，出风管从筒体上部伸出，进风管从侧面进入筒体内，出料口设置在筒体底部；按熔炉排气的流动方向，分离筒包括依次设置的首级分离筒、中间级分离筒和末级分离筒，首级分离筒的进风管连接熔炉排气口，首级分离筒的出风管通过混合管与中间级分离筒的进风管相连接，中间级分离筒的出风管通过混合管与末级分离筒的进风管相连接，末级分离筒的出风管朝向外部大气或废气回收处，首级分离筒的出料口通过下料管进入熔炉内，中间级分离筒的出料口通过下料管连接至首级分离筒与熔炉之间的混合管内，末级分离筒的出料口通过下料管连接至首级分离筒与中间级分离筒之间的混合管内，粉碎组件下料口通过下料管连接至末级分离筒与中间级分离筒之间的混合管；下料管直径小于混合管直径。
13.颗粒状的物料排入余热利用组件内，在余热利用组件内进行折流，通过气流的裹带作用，大风速的气流裹带能力大，小风速的气流裹带能力小，颗粒沉降，粉碎组件中经由下料管排放一定粒径的物料进末级分离筒与中间级分离筒之间的混合管，混合管的直径较小，从中间级分离筒出来的热风吹往末级分离筒的中间过程携带粉碎组件排下来的物料，裹带的过程也就是换热过程，进入末级分离筒后，风速下降，物料沉积下来至末级分离筒的底部，然后排往中间级分离筒与首级分离筒之间的混合管中，在此段管中又被裹带进入中间级分离筒，在中间级分离筒中分离，排往首级分离筒与熔炉之间的混合管，然后进入首级分离筒，分离，再流往熔炉内，越靠近熔炉，其热空气温度越高，物料的预热也越高，用高热量的空气加热高温物料，在末级分离筒附近温度较低，对于常温的刚进入余热利用组件的物料也能有较好的加热作用，使得整个过程的换热尽可能充分。物料经由多次折流与气体裹带，换热充分，相比于直接气流吹过有更多的换热时间，而且物料被裹带时，是充分被吹
得分离为一粒粒的独立的，有较大的比表面积进行换热。
14.余热利用组件还包括引风机，引风机设置在末级分离筒对外的混合管上。
15.余热利用组件中的气流来自于熔炉，全凭鼓风机的送风量作为气流循环动力的话可能不够，为了给到气体从余热利用组件排出的动力，其余热利用组件内的气体压力是高于外部大气压的，影响粉碎组件的下料，加入引风机后，分担鼓风机负荷，更改余热利用组件内的气体压力为负压状态，粉碎组件的物料可以顺畅地进入余热利用组件中。
16.作为优化，筒体为锥形、锥头朝下，进风管从筒体侧面沿其切向进入筒体内，出风管下部深入筒体内部且底端在高度位置上低于进风管进入筒体的位置。
17.锥形的筒体具有更好的分离作用，携带物料的气流从筒体侧面沿切向进入后，螺旋向下，物料颗粒紧贴筒体内壁面，无法到达进风管的下端进口，从进风管的下端进口排出的风是纯净无物料的，物料流往筒体下端从出料口排走。
18.作为优化，混合管的内壁上设有若干凸点。混合管内壁上的凸点能起到扰流作用，使得混合管内的气流紊乱，物料不断翻转来回，增强换热效果。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过成对设置的多组粉碎轮不断精细地粉碎电子产品废弃物，将其粉碎为一定粒径以下后，排往余热利用组件内，细小颗粒状的物料在余热利用组件被熔炉过来的高温气体不断裹带、分离、裹带、分离，裹带的同时细小颗粒被吹散为一粒粒的单独个体，预热非常充分，曲折前进的气流与物料的接触时间大大拉长且接触充分，在末级分离筒分离筒处的气体温度已然较低，熔炉内的热量被充分地回收利用，预热的过程还充分蒸干了水分、挥发物后，防止此类杂质进入熔炉造成熔炼影响；通过更改粉碎组件粉碎后的颗粒度，用以余热利用组件内不同的气流流速，适应不同的废弃物处理作业的处理量与处理速率。
附图说明
20.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
21.图1为本发明的流程示意图；图2为本发明粉碎组件的结构示意图；图3为图2中的a
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a向视图；图4为本发明分离筒的结构示意图。
22.图中：1
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粉碎组件、11
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机壳、12
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粉碎轮、121
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心孔、122
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过料孔、13
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电机、14
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集料管、2
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余热利用组件、21
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分离筒、211
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末级分离筒、212
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中间级分离筒、213
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首级分离筒、2101
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筒体、2102
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出风管、2103
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进风管、2104
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出料口、22
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混合管、23
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下料管、26
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引风机、8
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熔炉、9
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鼓风机。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例一：如图1所示，一种用于电子产品危废处理的蓄热折流分级预处理模组，包括粉碎组件1和余热利用组件2，余热利用组件2为一段管路管件，余热利用组件2一端连接电子产品危废处理用熔炉8排气口、一端连接大气，粉碎组件1带有投料口，粉碎组件1下料口连接余热利用组件2，从粉碎组件1出来的物料穿过余热利用组件2进入熔炉8中。
25.粉碎组件1将投入其中的电子类废品粉碎为颗粒粉末状，粉碎完善的颗粒物投入余热利用组件2内，余热利用组件2是一段管体，其曲折弯绕前进，底部连接着用于熔炼物料的熔炉8炉顶，炉顶排出的高温气体进入余热利用组件2内，与物料成相对流动，高温气体对物料进行预热，不仅蒸发掉物料中的水分与挥发物，防止水分与挥发物进入熔炉内造成不利影响，也将物料预先提温，使得进入熔炉8时已经具有较高的温度，防止投入进熔炉8的物料影响原先炉内的温度、不利于熔炼。鼓风机9往炉内鼓入空气助燃，热废气经由余热利用组件2熔炉8形成循环。
26.如图2、3所示，粉碎组件1包括机壳11、粉碎轮12、电机13和集料管14，机壳11内设置若干对粉碎轮12，若干对粉碎轮12上下分布，粉碎轮12一端伸出机壳11外并由电机13驱动，另一端伸出机壳11外并插入集料管14中，集料管14竖直或倾斜放置，集料管14底端连接余热利用组件2，粉碎轮12内部以及插入集料管14中的一端设有心孔121，心孔121还径向延伸出若干过料孔122至粉碎轮12粉碎部的外表面上。
27.机壳11内的若干对粉碎轮12从上往下具有依次变细的粉碎精度，电子产品废弃物从机壳11上部投入粉碎组件1内，经由若干级粉碎轮12粉碎后达到目标粒径以下，从粉碎轮12表面的过料孔122进入心孔121内，然后流往集料管14，集料管14通往余热利用组件2，此种结构设置后，充分保证只有粒径达到要求的颗粒才能排入余热利用组件2中，粒径未下降至目标粒径时，即使到达了机壳11下部，也无法排往余热利用组件2，当然，也有些物料经由上面一两对粉碎轮12碾压后即达到了目标粒径，可以提前通过上面几级的粉碎轮12排至集料管14内，堆积于机壳11下部的未完全碾碎的物料，从机壳11下部的一个排出口收集起来，重新倒回机壳11上部投料口，通过提料机、螺旋送料机等设备可以实现物料的自动循环。粉碎轮12一端穿出机壳11壁面并使用电机驱动，电机13可以每对粉碎轮12各配置一个，也可以通过带传动从同一个电机13上获取动力。
28.如图3所示，粉碎轮12通过齿轮形的粉碎部进行粉碎，过料孔122一端连接心孔121，一端连接齿轮齿面。齿轮形的粉碎部，其齿牙具有夹带能力，对于较大的平板类电子产品废弃物具有较好的吸入能力，只要平板的一端嵌入了某一齿牙中，那就可以在齿牙啮合时撕扯下这一部分，如同咬东西一般，不会出现无法下料的情况。
29.过料孔122位于齿轮齿面上的一端具有一隘口。过料孔122从齿轮齿面连接至心孔121，如果过料孔122保持同一孔径的话，颗粒物料从齿轮齿面进入过料孔122时可能是受到一定的挤压才进入的，其粒径稍大于过料孔122位于齿轮齿面处的孔径，粒径稍大于过料孔122端部直径的物料在失去挤压力后，卡在过料孔122中，影响后续入料，而让过料孔122在齿轮齿面处存在一隘口，那么，即使物料颗粒是受到挤压才通过的隘口，那么也能在后续的通道内滚落下去到达更大孔径的心孔，然后再进一步到达集料管14，隘口的设置防止物料颗粒卡在过料孔122中。
30.如图1、4所示，余热利用组件2包括若干个分离筒21、若干段混合管22和若干段下
料管23；分离筒21包括筒体2101、出风管2102、进风管2103和出料口2104，出风管2102从筒体2101上部伸出，进风管2103从侧面进入筒体2101内，出料口2104设置在筒体2101底部；按熔炉8排气的流动方向，分离筒21包括依次设置的首级分离筒213、中间级分离筒212和末级分离筒211，首级分离筒213的进风管2103连接熔炉8排气口，首级分离筒213的出风管2102通过混合管22与中间级分离筒212的进风管2103相连接，中间级分离筒212的出风管2102通过混合管22与末级分离筒211的进风管2103相连接，末级分离筒211的出风管2102朝向外部大气或废气回收处，首级分离筒213的出料口2104通过下料管23进入熔炉8内，中间级分离筒212的出料口2104通过下料管23连接至首级分离筒213与熔炉8之间的混合管22内，末级分离筒211的出料口2104通过下料管23连接至首级分离筒213与中间级分离筒212之间的混合管22内，粉碎组件1下料口通过下料管23连接至末级分离筒211与中间级分离筒212之间的混合管22；下料管23直径小于混合管22直径。
31.颗粒状的物料排入余热利用组件2内，在余热利用组件2内进行折流，通过气流的裹带作用，大风速的气流裹带能力大，小风速的气流裹带能力小，颗粒沉降，如图1所示，粉碎组件1中经由下料管23排放一定粒径的物料进末级分离筒211与中间级分离筒212之间的混合管22，混合管22的直径较小，从中间级分离筒212出来的热风吹往末级分离筒211的中间过程携带粉碎组件1排下来的物料，裹带的过程也就是换热过程，进入末级分离筒211后，风速下降，物料沉积下来至末级分离筒211的底部，然后排往中间级分离筒212与首级分离筒213之间的混合管22中，在此段管中又被裹带进入中间级分离筒212，在中间级分离筒212中分离，排往首级分离筒213与熔炉8之间的混合管，然后进入首级分离筒213，分离，再流往熔炉8内，越靠近熔炉8，其热空气温度越高，物料的预热也越高，用高热量的空气加热高温物料，在末级分离筒211附近温度较低，对于常温的刚进入余热利用组件2的物料也能有较好的加热作用，使得整个过程的换热尽可能充分。物料经由多次折流与气体裹带，换热充分，相比于直接气流吹过有更多的换热时间，而且物料被裹带时，是充分被吹得分离为一粒粒的独立的，有较大的比表面积进行换热。
32.如图1所示，余热利用组件2还包括引风机26，引风机26设置在末级分离筒211对外的混合管22上。
33.余热利用组件2中的气流来自于熔炉8，全凭鼓风机9的送风量作为气流循环动力的话可能不够，为了给到气体从余热利用组件2排出的动力，其余热利用组件2内的气体压力是高于外部大气压的，影响粉碎组件1的下料，加入引风机26后，分担鼓风机9负荷，更改余热利用组件2内的气体压力为负压状态，粉碎组件1的物料可以顺畅地进入余热利用组件2中。
34.如图4所示，筒体2101为锥形、锥头朝下，进风管2103从筒体2101侧面沿其切向进入筒体2101内，出风管2102下部深入筒体2101内部且底端在高度位置上低于进风管2103进入筒体2101的位置。
35.锥形的筒体2101具有更好的分离作用，携带物料的气流从筒体2101侧面沿切向进入后，螺旋向下，物料颗粒紧贴筒体2101内壁面，无法到达进风管2103的下端进口，从进风管2103的下端进口排出的风是纯净无物料的，物料流往筒体2101下端从出料口2104排走。
36.混合管22的内壁上设有若干凸点。混合管22内壁上的凸点能起到扰流作用，使得
混合管22内的气流紊乱，物料不断翻转来回，增强换热效果。
37.本装置的主要使用过程是：将待处理的电子产品废弃物投入粉碎组件1，经由若干粉碎轮12粉碎成一定粒径的的物料后通过过料孔122、心孔121、集料管14排入余热利用组件2，在余热利用组件2内曲折前进并被气流裹带若干次，充分蒸干水分、挥发物后从余热利用组件2底部排入熔炉8。
38.实施例二：相比于实施例一，将粉碎轮12由齿轮形的粉碎部改为了圆柱体，粉碎轮12上套设一外表面带有若干凸起与通孔的的薄壁套，薄壁套的通孔与过料孔122相对应。
39.设置成此结构时，可以通过更换具有不同通孔孔径的薄壁套来修改排往余热利用组件的物料颗粒粒径，在余热利用组件2内，气流的能否裹带起物料与气流流速以及物料比表面积相关，气流流速越大，裹带能力越强，物料比表面积越大越容易被裹带起来，当熔炉8通过来的气体流量较小时，应当同时缩减排入余热利用组件2内物料的颗粒度，以便实现曲折裹带，对流换热的效果。粉碎组件1需要将物料粉碎地更细。
40.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。