钛渣炉烟道装置的制作方法

本实用新型涉及冶金设备技术领域，具体涉及一种钛渣炉烟道装置。

背景技术：

富钛料为钛白粉和海绵钛生产的主要原料，其制备技术是钛工业发展的关键，尤其是利用攀西地区细粒高钙镁含量的钛铁矿制备人造金红石和高品质的酸溶性富钛料，是我国钛原料产业发展的头号技术难题，解决之必将产生极大的经济效益和社会、生态效益。根据美国地质调查局2012年的数据，全球钛矿储量约7亿吨，我国钛矿储量约2亿吨，占全球总储量的28.57％，位居世界第一。我国最大的钛精矿储存地是攀枝花地区，占国内总产量的48％；云南次之，占总产量的20％。攀枝花钛精矿是从钒钛磁铁矿中采选出来，由于粒度细，目前主要生产用作硫酸法钛白粉的原料，并且随着深部开采及细磨工艺的应用更加细化。

我国″攀西钛精矿制备人造金红石及富钛料″研究已有四十多年历史，但至今产业化应用效果不佳。国家″六五″、″七五″科技攻关曾开展过此项工作。目前，国内外富钛料的制备技术主要有三种：一种是电炉熔炼钛精矿制备高钛渣，其中高品位的高钛渣(也称氯化钛渣)可用于氯化法钛白和四氯化钛生产，酸溶性钛渣用于硫酸法钛白粉生产。但攀西地区细粒高钙镁含量钛精矿电炉熔炼的高钛渣无法满足沸腾氯化工艺要求，难以生产氯化钛渣，而且必须与其它粗粒钛精矿混合才能满足电炉熔炼原料的要求。同时，攀西钛铁矿电炉熔炼生产的高钙镁酸溶性钛渣用于硫酸法钛白粉生产，又存在着杂质含量高，钛白粉质量差；酸解硫酸浓度高，酸解率低，废酸无法全部循环回用，处理成本高等缺陷。另一种是湿法冶金——盐酸或硫酸浸取钛精矿制备人造金红石，或采用锈蚀法或选择性氯化法制备人造金红石。但攀西地区高钙镁含量的钛精矿用现有盐酸浸取工艺制备人造金红石细化严重，收得率低，工业成本不合算。再有一种是将电炉熔冶炼的高钛渣用盐酸浸取进一步除杂，提高tio2品位，制成所谓的ugs升级渣，可用于氯化工艺使用。为了采用攀西钛精矿生产ugs升级渣的工艺，在技术上必须克服二个难题：(1)降低攀西钛精矿中杂质钙和硅的含量；(2)确保细粒攀西钛精矿顺利入炉冶炼。

在常规的冶炼过程中因为需要不断将冶炼产生的烟气(煤气)排出，以保证冶炼炉内微正压的工况，确保冶炼过程的安全运行，但是现行的钛渣炉烟道装置大多存在以下几个方面的问题：(1)因为所得钛精矿产物处于细微级，由于粒度较细且较比重轻的关系，很容易被烟气夹杂而出进而导致冶炼收率下降，原材料利用率低，大部分的设备只是单纯的对烟气进行抽取排出作业，并未进行干预分离；(2)目前大部分设备排出后的烟气温度较高，一来因为温度高使得扩散迅速很容易造成大范围污染，二来因为高温会导致后续烟气处理设备投入过高；(3)有的设备只是对烟气进行粗略的筛网过滤处理，但因为钛精矿尺寸极小的关系会导致过滤效果较差。

因此，基于上述缺陷，在烟道装置领域，对于新型的钛渣炉烟道装置仍存在研究和改进的需求。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种新型钛渣炉烟道装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

钛渣炉烟道装置，包括接口、烟道一、烟道二、烟道三、旋风分离器、烟道四；所述烟道一下端与接口连接，烟道一上端与烟道二一端连接，烟道二另一端与烟道三连接，烟道三下端连接有伸缩管，伸缩管通过连接管一与旋风分离器一侧连接，旋风分离器另一侧通过连接管二与烟道四连接，所述烟道一内设有有若干个插槽，插槽内设有滤网，烟道一两侧分别设有抽风机构和送风机构，所述烟道二一侧设有伸缩控制机构，烟道三内设有若干个斜板，烟道三上设有水冷机构，所述旋风分离器顶部设有出气管，出气管顶部设有滤板。

优选的，所述抽风机构包括条孔、管网一、抽风机，抽风机位于烟道一一侧，抽风机通过多根管网一与烟道一连接，烟道一与管网一连接处设有条孔。

优选的，所述送风机构包括弧形板一、管网二、送风机；送风机位于烟道一一侧，送风机通过多根管网二与烟道一连接，烟道一与管网二连接处内壁设有弧形板一。

优选的，所述烟道二为伸缩软管结构，且其为弧形。

优选的，所述伸缩控制机构包括关节臂、伸缩杆、滑台、滑竿；所述关节臂为两个并交错设置在烟道二一侧，关节臂通过伸缩杆与滑台连接，滑台滑动设置在滑竿上。

优选的，所述所述水冷机构包括冷却管、伸缩节、泵机、水槽；冷却管为若干根并设置在烟道三内，冷却管两端分别伸出烟道三两侧并与伸缩节连接，伸缩节与设置在水槽内的泵机连接。

优选的，所述水槽内设置有冷却水。

优选的，所述烟道四内交错设置有若干个弧形板二。

优选的，所述旋风分离器下端设置有开口。

优选的，所述烟道四一端设置有接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型主要通过在微正压状态下对烟气进行过滤，将烟气中夹带的大量细微级的钛精矿粉末回收，提高冶炼效率的同时可大幅增加原材料的利用率。

(2)本实用新型对烟气进行降温处理，一方面使得排出烟气的温度低减小污染扩散范围，另一方面缓解室温效应。

(3)本实用新型通过增加改变烟气流动方向、撞击拦截和旋风分离等技术原理，可将烟气中夹杂的残余钛精矿完全收集，一来降低过滤负载压力，二来最大程度的提高烟气净化效果。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用烟道一及相关部件的结构示意图；

图3为本实用烟道一的剖视图；

图4为本实用烟道二与伸缩控制机构的结构示意图；

图5为本实用烟道三的剖视图；

图6为本实用旋风分离器的结构示意图；

图7为本实用烟道四的剖视图；

其中：接口1、烟道一101、插槽102、滤网103、条孔104、管网一105、抽风机106、弧形板一107、管网二108、送风机109、烟道二2、关节臂201、伸缩杆202、滑台203、滑竿204、烟道三3、斜板301、冷却管302、伸缩节303、泵机304、水槽305、伸缩管306、连接管一4、旋风分离器401、出气管402、滤板403、连接管二404、烟道四5、弧形板二501。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-7，钛渣炉烟道装置，包括接口1、烟道一101、烟道二2、烟道三3、旋风分离器401、烟道四5；所述烟道一101下端与接口1连接，烟道一101上端与烟道二2一端连接，烟道二2另一端与烟道三3连接，烟道三3下端连接有伸缩管306，伸缩管306通过连接管一4与旋风分离器401一侧连接，旋风分离器401另一侧通过连接管二404与烟道四5连接，所述烟道一101内设有有若干个插槽102，插槽102内设有滤网103，烟道一101两侧分别设有抽风机构和送风机构，所述烟道二2一侧设有伸缩控制机构，烟道三3内设有若干个斜板301，烟道三3上设有水冷机构，所述旋风分离器401顶部设有出气管402，出气管402顶部设有滤板403。所述旋风分离器401下端设置有开口。所述烟道四5内交错设置有若干个弧形板二501。所述烟道四5一端设置有接口。

所述抽风机构包括条孔104、管网一105、抽风机106，抽风机106位于烟道一101一侧，抽风机106通过多根管网一105与烟道一101连接，烟道一101与管网一105连接处设有条孔104。

所述送风机构包括弧形板一107、管网二108、送风机109；送风机109位于烟道一101一侧，送风机109通过多根管网二108与烟道一101连接，烟道一101与管网二108连接处内壁设有弧形板一107。

所述烟道二2为伸缩软管结构，且其为弧形。所述伸缩控制机构包括关节臂201、伸缩杆202、滑台203、滑竿204；所述关节臂201为两个并交错设置在烟道二2一侧，关节臂201通过伸缩杆202与滑台203连接，滑台203滑动设置在滑竿204上。

所述所述水冷机构包括冷却管302、伸缩节303、泵机304、水槽305；冷却管302为若干根并设置在烟道三3内，冷却管302两端分别伸出烟道三3两侧并与伸缩节303连接，伸缩节303与设置在水槽305内的泵机304连接。所述水槽305内设置有冷却水。

本实用新型工作过程为：将接口1对接在炉门上，在炉内钛精矿反应的过程中会产生烟气，需要将其排出以保证反应能得到充足的供氧，其中抽风机106通过管网一105对烟道一101进行抽气，进而使得烟气会进入到烟道一101内，条孔104可防止烟气中夹带的细微级钛精矿进入到管网一105内。另一方面送风机109通过管网二108向烟道一101送气，以保持烟道一101处于微正压的状态，以免大量的细微级钛精矿随着烟气流动进入到烟道一101内，弧形板一107可保证送气方向为向下，使得微正压状态稳定保持。烟气在烟道一101内流动时经过滤网103，滤网103能将细微级钛精矿吸附住而使得被过滤后的烟气流动通过，当滤网103吸附饱和后可通过插槽102将其取出。后烟气流动到烟道二2内，此时烟气会沿着烟道二2流动，其流动方向从向上流动转变为向下流动，当其流动方向发生变化时因烟气会撞击在烟道二2内侧壁上端，进而使得密度较大的钛精矿粉末掉落回烟道一101内，流动方向转变的快慢由烟道二2的弧度决定，弧度越大则流动方向转变越快，进而调整粉末受撞击影响的效果。其中通过关节臂201调整烟道二2的弧度，因为烟道二2为软管结构故而其弧度可调。伸缩杆202的长度调整以及滑台203在滑竿204上的移动可进一步辅助烟道二2进行弧度调整。烟气进一步进入到烟道三3，当烟气在烟道三3内流动时会撞击在斜板301上，这会使得烟气内还残留的极细小的钛精矿均匀分散在烟气中，以便后续进行旋风分离，同时在流动过程中烟气流经冷却管302，会使得烟气整体温度下降，便于后续进行旋风分离处理，其中水槽305内的冷却水依次通过泵机304、伸缩节303和冷却管302进行循环流动。完成冷却后的烟气依次通过伸缩管306和连接管一4进入到旋风分离器401内。因为烟道二2在调整幅度时会影响到烟道三3的位置，故而可通过伸缩节303和伸缩管306的长度调整进行适应性调整。大量烟气涌入旋风分离器401内并在其中进行涡流流转，其中密度较大的钛精矿颗粒撞击在内壁上进而沿着内壁向下掉落，并从旋风分离器401下端的开口掉出，而剩下的烟气会沿着连接管二404流进烟道四5内，其中为了防止旋风分离器401内因为压力过大导致大量烟气从旋风分离器401下端的开口喷出，进而影响钛精矿粉末的收集，设置了出气管402进行压力平衡，当旋风分离器401内压力过大时，烟气从出气管402喷出，而设置在出气管402上的滤板403可防止钛精矿被夹带喷出。流入烟道四5内的烟气在经过弧形板二501时与之发生碰撞，夹杂在烟气内的少许钛精矿粉末受到撞击后掉落并滚动回旋风分离器401内，而完全过滤完粉末的烟气从烟道四5尾端的开口被排出。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。