浆料除铁设备及浆料除铁方法与流程

1.本发明涉及化工生产设备，具体地，涉及一种浆料除铁设备。进一步地，本发明还涉及一种采用该浆料除铁设备的浆料除铁方法。


背景技术：

2.在化工、医药、食品、陶瓷等行业中，通常会用到浆料，这些浆料中容易混杂有一定量的铁屑、铁粉或其他磁性物质，这些杂质可能会对设备运行和产品质量造成不利的影响。
3.在煤化工行业中广泛使用的水煤浆，由于原煤在开采、运输、存储等过程中不可避免地出现铁丝、铁片、铁块等杂质，进而经煤浆制备过程混入水煤浆中，铁丝、铁片、铁块等杂质通过隔膜泵加压输送时，易导致煤浆泵隔膜刺穿、单向阀卡涩、管道沉积堵塞等问题，造成设备故障、输送中断等一系列问题。在造纸行业中，废纸浆料中含有各类金属杂质，以铁类居多，如不能有效去除，也可能对设备造成损害。
4.为了解决这些问题，多采用除铁机对浆料中的铁杂质进行去除，目前除铁设备的运转方式主要有往复式和循环式，往复式需要供浆系统间歇供浆，软磁介质盒移出磁场喷淋清洗的过程中，供浆系统暂停供浆，待介质盒完成喷淋清洗铁料后返回至磁场时，才继续供浆，无法实现连续供浆，生产效率低；循环式是采用循环带式输送机构，虽可实现连续供浆，但其结构不够合理，结构较为复杂，易出现堵塞、除铁不彻底、铁杂质排放困难的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服现有技术存在的除铁不彻底、间歇运行的问题，提供一种浆料除铁设备以及利用该设备的浆料除铁方法，该浆料除铁设备能够实现对浆料进行高效、连续的除铁净化。
6.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种浆料除铁设备，包括浆料输送管道、电磁发生机构、磁吸机构、排放收集机构、冲洗机构和截断机构，所述浆料输送管道为至少两个且并列设置，所述磁吸机构和所述截断机构均与所述浆料输送管道一一对应设置，所述磁吸机构包括至少一个磁吸管道和位于所述磁吸管道内的磁吸棒，所述磁吸管道的两端与对应的所述浆料输送管道密封连接，所述电磁发生机构能够控制每个所述磁吸棒的磁性，每个所述磁吸管道分别与所述排放收集机构和所述冲洗机构连接，所述截断机构包括位于对应的所述磁吸管道两侧的截断阀门，所述截断阀门位于对应的所述浆料输送管道上。
7.优选地，每个所述浆料输送管道上的所述磁吸管道设置为多个，多个所述磁吸管道为串联设置，或者至少两个所述磁吸管道为并联设置。
8.更优选地，每个所述磁吸管道内的所述磁吸棒设置为多个沿该磁吸管道的轴向延伸的圆柱结构。
9.进一步优选地，所述磁吸管道的延伸方向设置为沿对应的所述浆料输送管道的浆料输送方向倾斜向下，所述磁吸管道的直径与所述浆料输送管道的直径比值为1.2
‑
2：1。
10.具体地，所述电磁发生机构的电磁铁的磁力大小为50
‑
150n。
11.作为一种优选的结构形式，所述冲洗机构包括位于每个所述磁吸管道内部顶端的冲洗喷嘴、冲洗管路和冲洗液池，所述冲洗管路的一端通过冲洗支路与每个所述冲洗喷嘴连接、另一端与所述冲洗液池连接，每个所述冲洗支路上均设置有冲洗阀。
12.优选地，所述排放收集机构包括排放收集池和排放管路，所述排放管路的一端通过排放支路与每个所述磁吸管道的底部连接、另一端与所述排放收集池连接，每个所述排放支路上均设置有排放阀。
13.具体地，所述冲洗管路上设置有冲洗泵、冲洗过滤器和冲洗流量计，所述排放收集池设置为溢流池，所述冲洗管路通过循环支路与所述排放收集池连接，所述循环支路上设置有循环阀。
14.本发明第二方面提供一种浆料除铁方法，采用上述的浆料除铁设备，包括以下步骤：
15.s1、将至少两个所述浆料输送管道的两端均与浆料的总管路连接，将至少两个所述浆料输送管道分为第一工作组和第二工作组；
16.s2、将第一工作组对应的所述截断阀门打开，第二工作组对应的所述截断阀门关闭，利用所述电磁发生机构使得第一工作组的所述磁吸棒产生磁性吸收经过对应的所述磁吸管道的浆料中的含铁杂质；
17.s3、将第一工作组对应的所述截断阀门关闭，第二工作组对应的所述截断阀门打开，利用所述电磁发生机构使得第二工作组的所述磁吸棒产生磁性吸收经过对应的所述磁吸管道的浆料中的含铁杂质，同时利用所述排放收集机构和所述冲洗机构，对第一工作组的所述磁吸棒进行冲洗并收集清洗液；
18.s4、将第二工作组对应的所述截断阀门关闭，第一工作组对应的所述截断阀门打开，利用所述电磁发生机构使得第一工作组的所述磁吸棒产生磁性吸收经过对应的所述磁吸管道的浆料中的含铁杂质，同时利用所述排放收集机构和所述冲洗机构，对第二工作组的所述磁吸棒进行冲洗并收集清洗液；
19.s5、重复步骤s3和s4，以对所述总管路中输送的浆料进行连续吸附除铁。
20.优选地，所述冲洗机构采用脉冲模式，所述冲洗机构的冲洗时间为2
‑
5min；所述磁吸棒每次吸附的时间为8
‑
12h。
21.通过上述技术方案，本发明的有益效果为：
22.本发明提供的浆料除铁设备通过设置至少两个浆料输送管道，并在浆料输送管道分别设置磁吸机构，以使得浆料输送管道输送的浆料经过磁吸管道时，能够利用磁吸棒吸附浆料中的铁丝、铁屑、铁片等杂质，实现对浆料进行除铁净化的效果，在磁吸棒停止吸附后，利用截断阀门将磁吸管道与浆料输送管道隔离，再利用冲洗机构对磁吸棒进行清洗，将铁杂质冲洗后由排放收集机构排出，以实现磁吸机构的循环使用；在应用于浆料总管路时，可将至少两个浆料输送管道分为第一工作组和第二工作组，以使得两个工作组对应的磁吸机构能够交替吸附总管路中的浆料所含有的铁杂质，实现对浆料的连续除铁净化，提高除铁效率。
23.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
24.图1是本发明中浆料除铁设备的一种具体实施方式的结构示意图；
25.图2是本发明中磁吸机构的一种具体实施方式的结构示意图。
26.附图标记说明
27.1电磁发生机构
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2磁吸机构
28.21磁吸管道
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22磁吸棒
29.3排放收集机构
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31排放收集池
30.32排放管路
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33排放阀
31.4冲洗机构
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41冲洗喷嘴
32.42冲洗管路
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43冲洗液池
33.44冲洗阀
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45冲洗泵
34.46冲洗过滤器
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47冲洗流量计
35.48循环阀
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49冲洗压力表
36.5截断阀门
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6浆料输送管道
37.7管道压力表
具体实施方式
38.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“连通”或“设置”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，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发明中的具体含义。
40.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是以相应部件的内和外定义的。下述使用的方位词为基于附图所示的方位或位置关系，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；对于本发明的方位术语，应当结合实际安装状态进行理解。
41.本发明基本实施方式提供的浆料除铁设备，参见图1，包括浆料输送管道6、电磁发生机构1、磁吸机构2、排放收集机构3、冲洗机构4和截断机构，浆料输送管道6为至少两个且并列设置，磁吸机构2和截断机构均与浆料输送管道6一一对应设置，磁吸机构2包括至少一个磁吸管道21和位于磁吸管道21内的磁吸棒22，磁吸管道21的两端与对应的浆料输送管道6密封连接，电磁发生机构1能够控制每个磁吸棒22的磁性，每个磁吸管道21分别与排放收集机构3和冲洗机构4连接，截断机构包括位于对应的磁吸管道21两侧的截断阀门5，截断阀门5位于对应的浆料输送管道6上。
42.根据本发明，浆料除铁设备可以设置有相应的控制系统，排放收集机构3、冲洗机构4、截断阀门5和电磁发生机构1均与控制系统电连接，从而能够自动控制截断阀门5的打开与关闭，能够自动控制冲洗机构4和排放收集机构3对各个磁吸管道21进行独立的清洗和排放的运行或关闭，也能够自动调节电磁发生机构1内电磁铁的电流大小，以通过控制系统
实现整个浆料除铁设备的运行过程能够自动化控制；浆料输送管道6上在磁吸管道21的两侧可以分别设置管道压力表7，以监测磁吸管道21两侧的压力，避免磁吸管道21内发生堵塞，同时能够根据压力值设置磁吸棒22每次吸附的时间；截断阀门5应安装在尽量靠近对应的磁吸机构2的位置。
43.根据本发明，电磁发生机构1设置为能够控制每个磁吸管道21内的磁吸棒22独立地得失电，电磁发生机构1可以设置为一个，或者与磁吸机构2一一对应设置；至少两个浆料输送管道6上的磁吸机构2可以同时工作，以对流经磁吸管道21的浆料中的铁杂质进行吸附去除，也可以分为两组或多组，以使得不同组别的磁吸机构2进行交替运行，以保证吸附除铁的连续运行。
44.上述基础实施方式的浆料除铁设备，可以应用于各种浆料输送的总管路中，例如，可以应用于煤浆制备系统至煤浆输送泵之间的水平管道上。每个浆料输送管道6上的磁吸机构2的具体使用过程为：磁吸管道21两侧的截断阀门5处于打开状态，通过电磁发生机构1控制相应的磁吸棒22得电带磁，以吸附浆料中的铁丝、铁屑、铁片等杂质；通过关闭磁吸管道21两侧的截断阀门5将磁吸管道21与浆料输送管道6隔离；电磁发生机构1控制相应的磁吸棒22失电后，打开冲洗机构4及排放收集机构3对磁吸棒22进行冲洗，将铁杂质冲洗并排出；根据需要可再将磁吸管道21两侧的截断阀门5打开，以实现磁吸机构2的循环吸附作用。
45.根据本发明，浆料输送管道6上的磁吸管道21可以设置为一个，也可以设置为多个。浆料输送管道6上的磁吸管道21设置为多个时，多个磁吸管道21可以设置为串联在对应的浆料输送管道6上；也可以设置为并联连接，又或者是将其中至少两个磁吸管道21并联设置后，再与其它的磁吸管道21串联，具体地，磁吸管道21并联的方式可以是形成两条或两条以上的并联支路，每条并联支路上设置一个或多个磁吸管道21。浆料输送管道6上的磁吸管道21的具体数量及连接方式，可以根据浆料除铁设备的使用场景进行设计。
46.本发明中，磁吸管道21内的磁吸棒22可以设置为一根或者多根，作为本发明中磁吸棒22的一种优选的实施方式，参见图2，每个磁吸管道21内的磁吸棒22设置为多个沿该磁吸管道21的轴向延伸的圆柱结构，以能够提高对浆料中铁杂质的吸附效率，且便于将其表面吸附的铁杂质冲洗干净。
47.根据本发明，磁吸管道21可以与浆料输送管道6的延伸方向一致，优选情况下，磁吸管道21的延伸方向设置为沿对应的浆料输送管道6的浆料输送方向倾斜向下，将排放收集机构3与磁吸管道21的底部低处连接，以便于对磁吸管道21内的铁杂质等物料从排放收集机构3排出。
48.根据本发明，磁吸管道21的直径设置为大于浆料输送管道6的管径，排放收集机构3上的管线也选用大管径管道，以使得管道阻力小，能够有效防止磁吸管道21及排放收集机构3内出现杂质堵塞的现象。优选情况下，磁吸管道21的直径与浆料输送管道6的直径比值为1.2
‑
2：1。
49.根据本发明，可通过浆料除铁设备的控制系统调整电磁发生机构1的电磁铁中电流的大小，以控制电磁发生机构1的磁力大小。优选情况下，电磁发生机构1的电磁铁的磁力大小为50
‑
150n，更便于调节磁吸棒22的得失电状态。
50.根据本发明，冲洗机构4可以是利用清洗液对磁吸管道21和磁吸棒22进行冲洗，也可以是利用其他清洗的方式，例如采用气体进行吹扫冲洗。作为本发明中冲洗机构4的一种
优选实施方式，冲洗机构4包括位于每个磁吸管道21内部顶端的冲洗喷嘴41、冲洗管路42和冲洗液池43，冲洗管路42的一端通过冲洗支路与每个冲洗喷嘴41连接、另一端与冲洗液池43连接，每个冲洗支路上均设置有冲洗阀44。冲洗阀44可以与浆料除铁设备的控制系统电连接，以能够进行自动打开或关闭，冲洗喷嘴41一般设置为多个，且分布在磁吸管道21的内部顶端，从而能够对磁吸管道21和磁吸棒22的冲洗更加均匀、高效。
51.根据本发明，冲洗管路42上设置有冲洗泵45、冲洗过滤器46和冲洗流量计47，在需要对磁吸管道21和磁吸棒22进行冲洗时，利用冲洗泵45将冲洗液池43内的清洗液抽吸至冲洗喷嘴41，同时可利用冲洗过滤器46对清洗液进行过滤，以去除其中的杂质，避免对浆料造成污染，或者造成冲洗管路42堵塞；冲洗流量计47可以监测清洗液的流量，以便于控制清洗液的用量。冲洗管路42还可以设置有检测冲洗管路42内压力的冲洗压力表49。
52.作为本发明中排放收集机构3的一种优选实施方式，排放收集机构3包括排放收集池31和排放管路32，排放管路32的一端通过排放支路与每个磁吸管道21的底部连接、另一端与排放收集池31连接，每个排放支路上均设置有排放阀33。排放阀33可以与浆料除铁设备的控制系统电连接，以能够进行自动打开或关闭，冲洗喷嘴41喷淋的清洗液经排放管路32排至排放收集池31内。
53.优选情况下，排放收集池31设置为溢流池，冲洗管路42通过循环支路与排放收集池31连接，循环支路上设置有循环阀48，以将排放收集池31顶部的洁净液通过循环支路和冲洗管路42输入冲洗液池43内，进行循环利用，减少废液排放量。
54.基于上述的浆料除铁设备，本发明第二方面提供一种浆料除铁方法，采用上述任意一项技术方案所述的浆料除铁设备，包括以下步骤：
55.s1、将至少两个浆料输送管道6的两端均与浆料的总管路连接，将至少两个浆料输送管道6分为第一工作组和第二工作组；
56.s2、将第一工作组对应的截断阀门5打开，第二工作组对应的截断阀门5关闭，利用电磁发生机构1使得第一工作组的磁吸棒22产生磁性吸收经过对应的磁吸管道21的浆料中的含铁杂质；
57.s3、将第一工作组对应的截断阀门5关闭，第二工作组对应的截断阀门5打开，利用电磁发生机构1使得第二工作组的磁吸棒22产生磁性吸收经过对应的磁吸管道21的浆料中的含铁杂质，同时利用排放收集机构3和冲洗机构4，对第一工作组的磁吸棒22进行冲洗并收集清洗液；
58.s4、将第二工作组对应的截断阀门5关闭，第一工作组对应的截断阀门5打开，利用电磁发生机构1使得第一工作组的磁吸棒22产生磁性吸收经过对应的磁吸管道21的浆料中的含铁杂质，同时利用排放收集机构3和冲洗机构4，对第二工作组的磁吸棒22进行冲洗并收集清洗液；
59.s5、重复步骤s3和s4，以对总管路中输送的浆料进行连续吸附除铁。
60.优选情况下，冲洗机构4采用脉冲模式，具体为冲洗阀44采用脉冲模式，冲洗机构4的冲洗时间为2
‑
5min；磁吸棒22每次吸附的时间可根据磁吸管道21的出入口压差大小进行调整，优选为8
‑
12h。
61.作为本发明中浆料除铁设备的一种相对优选的具体实施例，包括两个并列设置的浆料输送管道6、电磁发生机构1、磁吸机构2、排放收集机构3、冲洗机构4、截断机构和控制
系统，每个浆料输送管道6上均设置有磁吸机构2，磁吸机构2包括一个磁吸管道21和位于磁吸管道21内的磁吸棒22，磁吸管道21的延伸方向设置为沿对应的浆料输送管道6的浆料输送方向倾斜向下，磁吸管道21的直径为浆料输送管道6的直径的1.5倍，每个磁吸管道21内的磁吸棒22设置为多个沿该磁吸管道21的轴向延伸的圆柱结构，磁吸管道21的两端与对应的浆料输送管道6密封连接，磁吸管道21两侧均设置有位于对应的浆料输送管道6上的截断阀门5，磁吸管道21与截断阀门5之间设置有管道压力表7，电磁发生机构1能够控制每个磁吸棒22的磁性，电磁发生机构1的电磁铁的磁力大小为100n；冲洗机构4包括冲洗喷嘴41、冲洗管路42和冲洗液池43，冲洗管路42的一端通过冲洗支路与每个冲洗喷嘴41连接、另一端与冲洗液池43连接，每个冲洗支路上均设置有冲洗阀44，冲洗喷嘴41设置为多个，且均匀分布在磁吸管道21的内部顶端，冲洗管路42上设置有冲洗泵45、冲洗过滤器46和冲洗流量计47；排放收集机构3包括排放收集池31和排放管路32，排放管路32的一端通过排放支路与每个磁吸管道21的底部低处连接、另一端与排放收集池31连接，每个排放支路上均设置有排放阀33，排放收集池31设置为溢流池，冲洗管路42通过循环支路与排放收集池31连接，循环支路上设置有循环阀48；电磁发生机构1、冲洗阀44、排放阀33、循环阀48、冲洗泵45、截断阀门5均与控制系统电连接。
62.上述具体实施例提供的浆料除铁设备的具体使用方法为：
63.s1、将两个浆料输送管道6的两端均与浆料的总管路连接，将其中一个浆料输送管道6作为第一工作组，另一个浆料输送管道6作为第二工作组，截断阀门5初始为关闭状态；
64.s2、将第一工作组对应的截断阀门5打开，利用电磁发生机构1使得第一工作组的磁吸棒22得电产生磁性，吸收经过对应的磁吸管道21的浆料中的含铁杂质；
65.s3、在第一工作组的磁吸棒22吸附8h后，将第一工作组对应的截断阀门5关闭、磁吸棒22失电消磁，打开冲洗泵45、第一工作组对应的冲洗阀44和排放阀33，关闭循环阀48，以将冲洗液池43内的清洗液经冲洗管路42、对应的冲洗支路输送至冲洗喷嘴41喷淋冲洗5min，以对磁吸管道21和磁吸棒22进行清洗除去吸附的铁杂质，清洗液依次经相应的排放支路、排放管路32进入排放收集池31内，待冲洗程序完成后，关闭第一工作组对应的冲洗阀44和排放阀33，打开循环阀48，将排放收集池31顶部的洁净液通过循环支路和冲洗管路42输入冲洗液池43内；在第一工作组对应的截断阀门5关闭的同时，将第二工作组对应的截断阀门5打开，利用电磁发生机构1使得第二工作组的磁吸棒22得电，产生磁性吸收经过对应的磁吸管道21的浆料中的含铁杂质；
66.s4、在第二工作组的磁吸棒22吸附8h后，将第二工作组对应的截断阀门5关闭、磁吸棒22失电消磁，打开第二工作组对应的冲洗阀44和排放阀33，关闭循环阀48，以将冲洗液池43内的清洗液经冲洗管路42、对应的冲洗支路输送至冲洗喷嘴41喷淋冲洗5min，以对磁吸管道21和磁吸棒22进行清洗除去吸附的铁杂质，清洗液依次经相应的排放支路、排放管路32进入排放收集池31内，待冲洗程序完成后，关闭第二工作组对应的冲洗阀44和排放阀33，打开循环阀48，将排放收集池31顶部的洁净液通过循环支路和冲洗管路42输入冲洗液池43内；在第二工作组对应的截断阀门5关闭的同时，将第一工作组对应的截断阀门5打开，利用电磁发生机构1使得第一工作组的磁吸棒22得电，产生磁性吸收经过对应的磁吸管道21的浆料中的含铁杂质；
67.s5、重复步骤s3和s4，以实现对总管路中输送的浆料进行连续吸附除铁。
68.上述具体实施例提供的浆料除铁设备和浆料除铁方法，能够实现对浆料进行高效、连续的除铁净化，且全自动控制、自动排放杂质，除铁效率高，可以达到除铁净化浆料、保护设备、对环境无不利影响的目的。
69.通过本发明的上述技术方案可以看出，本发明提供的浆料除铁设备通过设置至少两个浆料输送管道6，并在浆料输送管道6分别设置磁吸机构2，以使得浆料输送管道6输送的浆料经过磁吸管道21时，能够利用磁吸棒22吸附浆料中的铁丝、铁屑、铁片等杂质，实现对浆料进行除铁净化的效果，在磁吸棒22停止吸附后，利用截断阀门5将磁吸管道21与浆料输送管道6隔离，再利用冲洗机构4对磁吸棒22进行清洗，将铁杂质冲洗后由排放收集机构3排出，以实现磁吸机构2的循环使用；在应用于浆料总管路时，可将至少两个浆料输送管道6分为第一工作组和第二工作组，以使得两个工作组对应的磁吸机构2能够交替吸附总管路中的浆料所含有的铁杂质，实现对浆料的连续除铁净化，提高除铁效率。
70.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
71.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。