工业硅冶炼炉独立安装的除尘装置的制作方法

1.本发明涉及工业硅冶炼炉除尘技术领域，具体为工业硅冶炼炉独立安装的除尘装置。


背景技术：

2.金属硅是太阳能光伏发电产业的核心材料。金属硅是由石英沙(二氧化硅)在电弧炉中与碳(精煤、木材等物质)在高温条件下进行还原反应的产物。金属硅的生产工艺是通过把煤、木炭、硅石等原料投入电弧炉中，通过电弧放电提供瞬间高温，将二氧化硅融化，以碳或石墨使之还原而成。
3.工业硅冶炼炉的热能利用效率普遍较低，当前，我国金属硅冶炼企业大多采取人工配料，采用炉膛敞开式的电弧炉来冶炼金属硅。在电弧炉进行的还原反应过程中，有大量的热能通过辐射和对流的方式从炉膛敞开处直接散失到了周围大气中；另外，冶炼反应产物co等可燃气体也通过自然引流的方式从冶炼炉的烟囱直接排入到大气中，其携带的热能也未能得到有效利用，致使硅冶炼炉系统整体的热能利用率低下。据测算，目前我国中小容量工业硅炉的热能利用率一般仅在50％～65％左右。
4.中国实用新型专利，授权公告号cn2710727y，公开了一种涉及环保领域的高温烟气除尘设备，即工业硅冶炼炉除尘装置，包括：烟尘室1、喷水挡板2、3、4、净化烟气出口5、雾化室6、灰尘出口8，该装置粪便设有烟尘室1、雾化室6，烟尘室1的内壁上分别设置有喷水挡板2、3、4，在烟尘室1的端部设有净化烟气出口5，利用电炉高温烟气自身为热源产生的水雾的原理使烟尘中的灰尘得到净化和回收，对烟气中的其他成分进行洗涤达到除尘和净化烟气的目的。
5.上述专利解决了其提出的技术问题，实现了除尘和净化烟气的技术效果，但是上述专利没有对高温烟气中的温度进行回收，导致了资源的浪费；现有技术中，部分的工业硅冶炼炉也设置有热量回收装置，但是，上述企业的热量回收装置和除尘装置一般是分别设置的，使得占地面积较大，设备成本及使用成本较高，为此，提出了一种工业硅冶炼炉独立安装的除尘装置来解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供工业硅冶炼炉独立安装的除尘装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：工业硅冶炼炉独立安装的除尘装置，包括除尘箱，所述除尘箱内壁固定有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板将除尘箱内腔分割为换热腔、第一除尘腔和第二除尘腔，除尘箱一侧设置有进气组件，换热腔内设置有多个余热收集装置，进气组件包括多个进气分管，余热收集装置包括余热收集箱，进气分管与余热收集箱顶部固定连通，余热收集箱顶部还固定连通有出气分管，出气分管包括底部连接管，底部连接管位于第一除尘腔的底部，底部连接管的顶部开设有多个出气孔，第二
隔板顶端开设有连通口，连通口将第一除尘腔和第二除尘腔进行连通，第二除尘腔内壁自上而下依次固定有过滤网、活性碳板和吸水棉板，除尘箱侧面固定连通有出气管。
8.更进一步的，所述进气组件还包括进气总管，进气总管的端部固定连通有四通管，四通管与进气分管固定连通。
9.更进一步的，所述除尘箱一侧底部固定有与第一除尘腔相连通的出液管，出液管管体上连接有阀门，除尘箱另一侧顶部固定连通有进液管，进液管管体上连接有第一水泵。
10.更进一步的，所述底部连接管顶部设置有扰动装置。
11.更进一步的，所述扰动装置包括与除尘箱内壁滚动连接的主动轴和从动轴，主动轴和从动轴一侧贯穿除尘箱，贯穿除尘箱的主动轴和从动轴端部均固定有固定盘，固定盘之间活动连接有皮带，除尘箱一侧固定有安装板，安装板的顶端固定有电机，电机的输出端与主动轴的固定盘相固定，主动轴和从动轴的轴体上固定有多组竖向搅拌杆，一组的竖向搅拌杆之间固定有多个横向搅拌杆。
12.更进一步的，所述余热收集装置还包括固定在余热收集箱内壁上的多个交错设置的第一挡板和第二挡板，第一挡板底端与余热收集箱底端内壁之间及第二挡板顶端与余热收集箱的顶端内壁之间形成有开口，余热收集箱箱体开设有空腔，余热收集箱一侧箱体底部和另一侧箱体顶部分别固定连通有进水分管和出水分管，进水分管和出水分管的端部分别固定连通有进水总管和出水总管，进水总管的管体上连接有第二水泵。
13.更进一步的，所述空腔的内壁固定有多个口型块，口型块将空腔分隔成多个水腔，水腔包括进水腔和出水腔，口型块上开设有多个连通相邻水腔的连通孔，进水腔与进水分管相连通，出水腔与出水分管相连通。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.该工业硅冶炼炉独立安装的除尘装置，设置有除尘箱，在除尘箱中设置有余热收集装置、第一除尘腔和第二除尘腔，除尘箱是独立设置的，并且余热回收及除尘集成在一个除尘箱中，使得该装置占地面积较小，使用灵活，可以与不同的工业硅冶炼炉的出烟管进行连接，实用性较强，另外，还能减少设备成本及使用成本。
16.烟气通过余热收集装置后，烟气中的热量与水进行了热交换，烟气中携带的热能被水带走，使烟气中的热量得到有效利用，提高了硅冶炼炉系统整体的热能利用率，减少了资源的浪费。
17.该装置设置有第一除尘腔、第二除尘腔、扰流装置、过滤网、活性碳板和吸水棉板，烟气通过第一除尘腔中的溶液进行灰尘溶解及有害气体的吸附反应，扰流装置的设置增加了烟气在溶液中的行程，提高了溶解剂吸附反应效果，通过第一除尘腔部分灰尘仍未完全去除的烟气通过第二除尘腔的过滤网进行再次过滤，有害气体被活性碳板进行再次吸附，最后排出到大气，总之，该装置的设置可以有效的增加了除尘效果。
附图说明
18.图1为本发明的左前侧轴视图；
19.图2为本发明的右后侧轴视图；
20.图3为本发明去除顶盖后的俯视图；
21.图4为本发明去除顶盖后的半剖图；
22.图5为本发明余热收集装置的轴视图；
23.图6为本发明余热收集装置的剖视图；
24.图7为本发明余热收集装置的半剖图；
25.图8为本发明回型块的细节图。
26.图中：1、除尘箱；101、第一隔板；102、第二隔板；103、连通口；2、进气组件；201、进气总管；202、四通管；203、进气分管；3、余热收集装置；301、余热收集箱；302、进水总管；303、进水分管；304、出水分管；305、出水总管；306、第一挡板；307、第二挡板；308、开口；309、口型块；310、进水腔；311、出水腔；312、连通孔；4、出气分管；5、底部连接管；501、出气孔；6、扰动装置；601、主动轴；602、竖向搅拌杆；603、横向搅拌杆；604、从动轴；605、固定盘；606、皮带；607、电机；7、进液管；8、出液管；9、阀门；10、过滤网；11、活性碳板；12、吸水棉板；13、出气管。
具体实施方式
27.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。
28.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“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，并不是指示或暗示所指的装置或元件所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。
29.此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
30.应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
31.如图1-图8所示，本发明提供一种技术方案：工业硅冶炼炉独立安装的除尘装置，包括除尘箱1，在工业硅冶炼炉除尘系统中，还包括工业硅冶炼炉和烟囱(图中未画出)，工业硅冶炼炉顶部烟气口出来的烟气进入到除尘箱1中进行换热和除尘后，然后通过烟囱排出，以上为现有技术，在本实施例中不再赘述，在除尘箱1内壁固定有第一隔板101和第二隔板102，能知道的是，第一隔板101和第二隔板102将除尘箱1内腔分割为换热腔、第一除尘腔和第二除尘腔，在除尘箱1一侧设置有进气组件2，进气组件2与工业硅冶炼炉顶部烟气口连接，在换热腔内设置有多个余热收集装置3，余热收集装置3的作用是对烟气中的热量进行回收，其中，进气组件2包括多个进气分管203。
32.余热收集装置3包括余热收集箱301，进气分管203与余热收集箱301顶部固定连通，在余热收集箱301顶部还固定连通有出气分管4，并且出气分管4包括底部连接管5，底部连接管5和出气分管4一体成型，底部连接管5位于第一除尘腔的底部，在底部连接管5的顶部开设有多个出气孔501，出气孔501等距分布在底部连接管5的顶部，在第二隔板102顶部开设有连通口103，能知道的是，连通口103将第一除尘腔和第二除尘腔进行连通，通过第一
除尘腔的烟气通过连通口103进入到第二除尘腔中，在第二除尘腔内壁自上而下依次固定有过滤网10、活性碳板11和吸水棉板12，烟气中的灰尘通过过滤网10进行过滤，活性碳板11对烟气还有的部分有害气体进行吸附，由于烟气通过第一除尘腔中的液体，故烟气中还有部分水汽，吸水棉板12的作用是对气体中的水汽进行吸附，除尘箱1侧面固定连通有出气管13，出气管13与烟囱的底部固定连通，通过吸水棉板12后的气体最后通过出气管13和烟囱排到大气中。
33.为了保证该方案的顺利实施，需要了解的是，进气组件2还包括进气总管201，进气总管201的管体上连接有鼓风机，进气总管201的端部固定连通有四通管202，并且四通管202与进气分管203固定连通，这样的设置是对烟气进行分流，将烟气分流为多股小气流，然后进行分别换热，从而提高了换热效果。
34.为对烟气中的灰尘及有害气体进行去除，如图3所示，在除尘箱1一侧底部固定有与第一除尘腔相连通的出液管8，在出液管8管体上连接有阀门9，除尘箱1另一侧顶部固定连通有进液管7，能知道的是，进液管7管体上连接有第一水泵，本发明中，第一除尘腔内设置的液体可以为醋酸二氨合铜与水的混合液，或者为其他溶解co的液体，在本实施例中不做具体要求。
35.为进一步的提高烟气在第一除尘腔的除尘及去除有害气体效果，在本实施例中，在底部连接管5顶部设置有扰动装置6，如图3所示，扰动装置6包括与除尘箱1内壁滚动连接的主动轴601和从动轴604，能理解的是，主动轴601和从动轴604一侧贯穿除尘箱1，贯穿除尘箱1的主动轴601和从动轴604端部均固定有固定盘605，在固定盘605之间活动连接有皮带606，除尘箱1一侧固定有安装板，在安装板的顶端固定有电机607，由于伺服电机可控制速度，转动精度较高，故在本实施例中，电机607优选为伺服电机，电机607的输出端与主动轴601的固定盘605相固定，在主动轴601和从动轴604的轴体上固定有多组竖向搅拌杆602，在本实施例中，总计设置有三组竖向搅拌杆602，每组的竖向搅拌杆602设置为两个，在一组的竖向搅拌杆602之间固定有多个横向搅拌杆603。
36.具体的，烟气在通过出气孔501进入到溶液中时，启动电机607，电机607转动时带动主动轴601和固定在主动轴601上的固定盘605进行转动，设置有皮带606，皮带606带动从动轴604进行转动，从而使竖向搅拌杆602和横向搅拌杆603对第一除尘腔中的溶液进行扰动，进而将通过出气孔501流出的大气泡分隔为多个小气泡，增加了烟气与溶液的接触棉结，增加了吸附效果，另外，通过扰动装置6的设置还能增加烟气在溶液中的行程，增加了吸附时间，进一步的提高了净化除尘效果。
37.为了保证该方案的顺利实施，需要知道的是，余热收集装置3还包括固定在余热收集箱301内壁上的多个交错设置的第一挡板306和第二挡板307，第一挡板306底端与余热收集箱301底端内壁之间及第二挡板307顶端与余热收集箱301的顶端内壁之间形成有开口308，烟气通过开口308进行流通，余热收集箱301箱体开设有空腔，余热收集箱301一侧箱体底部和另一侧箱体顶部分别固定连通有进水分管303和出水分管304，在进水分管303和出水分管304的端部分别固定连通有进水总管302和出水总管305，并且进水总管302的管体上连接有第二水泵。
38.为提高换热效果，对烟气中的热量进行充分利用，在本发明的另一个实施例中，空腔的内壁固定有多个口型块309，能理解的是，口型块309将空腔分隔成多个水腔，其中，水
腔包括进水腔310和出水腔311，口型块309上开设有多个连通相邻水腔的连通孔312，进水腔310与进水分管303相连通，出水腔311与出水分管304相连通。
39.具体的，烟气通过进气分管203进入到余热收集箱301的内腔中，通过多个第一挡板306和第二挡板307的格挡，增加了烟气的运动行程，使烟气可以与余热收集箱301的内壁进行充分接触，水泵将外界水通过进水分管303泵入到进水腔310内，通过口型块309的连通孔312，使水依次通过多个水腔，从而增加了水的流动性及与内腔的接触面，从而与烟气中的热量进行充分的热交换，提高了热交换效率。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。