一种用于铁粉分离后的智能控制再生系统的制作方法

文档序号:11475676阅读:303来源:国知局

本实用新型涉及铁粉制造领域,具体涉及一种用于铁粉分离后的智能控制再生系统。



背景技术:

钢铁厂在生产钢材过程中为了去除板材表面的氧化铁皮,均使用酸洗工艺,目前大多采用盐酸作为酸洗钢板的介质。板材表面的氧化铁皮被盐酸处理后形成FeCl2和FeCl3,并溶解在酸液中,该废酸液量大,Fe2+、Fe3+和Cl-离子浓度高,温度也高达80℃。目前全国每年大约要排出此类废液近百万立方米,随着钢材产量和质量的提高,酸洗废液的排放量还要继续增大,如果就此排放,不仅会造成严重的环境污染,也会降低企业的经济效益。由于循环经济的要求,所以现有技术中常采用氨水或碱性液体对该酸洗液进行中和,生成氢氧化铁沉淀物。

另外,企业常采用硅和铁粉制作硅铁化合物,在制作硅铁化合物时需要按照一定的比例混合,再通过一定加工工艺制作,若铁粉和含硅混合物,如二氧化硅等不小心与铁粉混合之后,该铁粉就无法再次利用,只能浪费掉。但是铁粉的价格较贵,浪费掉的铁粉对企业来说是一笔不小的损失。所以企业常采用酸将混合物中的铁粉反应,得到铁离子,再用碱性液体中和来得到氢氧化铁沉淀物。

氢氧化铁是一种棕色或红褐色粉末或深棕色絮状沉淀,在工业上有大量的应用,可用来制颜料、药物、净水剂、砷的解毒药等,制作成颜料、药物、净水剂,或砷的解毒药的工艺流程太复杂,不适用于铁厂自身应用。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种用于铁粉分离后的智能控制再生系统,实现一种将氢氧化铁加工成铁粉的系统的目的,解决现有技术中为保护环境,采用碱性液体处理酸洗废液,生成氢氧化铁沉淀物回收后不能再被铁厂合理利用的问题;解决了现有技术采用人工加热只观察加热器的温度来控制罐内温度不准确,影响氧化铁生成的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现:

一种用于铁粉分离后的智能控制再生系统,包括通过传输机依次连接的存储桶、第一反应罐、干燥室、第二反应罐、磁选机、旋振筛,还包括与第二反应罐通过管道连接的强力破碎机、与磁选机通过管道连接的粉碎机,其中存储桶将含铁混合物输送至第一反应罐中,所述的第一反应罐中设置有温控调节模块;第一反应罐将反应后的混合物通过传输机输送至干燥室,干燥室将干燥后的混合物输送至第二反应罐,第二反应罐将反应后的混合物通过管道输送至强力破碎机,强力破碎机将破碎后的颗粒混合物输送回第二反应罐,第二反应罐将再次反应后的颗粒混合物输送至磁选机,磁选机将磁选后的颗粒混合物输送至粉碎机粉碎,粉碎机将粉碎后的微粒混合物输送回磁选机,磁选机将磁选后的微粒输送至旋振筛,旋振筛将分级后的微粒输出至密封罐中。

进一步的,本实用新型的Fe(OH)3或Fe(OH)2,均是采用现有技术将废水中的二价铁离子或三价铁离子与碱性物质,如氨水等中和而成。其中,因为铁粉与硅渣混合后很难分开,为实现对铁的回收利用,首先利用硅不与酸反应的特性,在铁硅混合物中加入酸性物质,如盐酸等,将铁粉氧化成二价铁离子,然后再加入氨水,生成Fe(OH)3或Fe(OH)2絮状沉淀物。

本实用新型的改进点有两点:1、首先采用通过传输机依次连接的存储桶、第一反应罐、干燥室、第二反应罐、磁选机、旋振筛,将Fe(OH)3或Fe(OH)2还原成Fe2O3,在将Fe2O3还原成铁,最后对铁进行粉碎、筛选,得到不同粒度级别的铁粉,通过以上方式实现了一种将氢氧化铁加工成铁粉的系统的目的。具体实施过程如下:存储桶通过传输机将含有Fe(OH)3、Fe(OH)2、铁粉和少量硅渣混合物输送至第一反应罐中,利用Fe(OH)3加热分解成铁的氧化物和水的原理,通过控制第一反应罐的温度,使Fe(OH)3变成Fe2O3;混合物中的Fe(OH)2利用4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3的原理,给第一反应罐中通入氧气和水,然后再加热分解成Fe2O3。将得到的含有Fe2O3、少量铁粉和硅渣的混合物输送至干燥室,干燥室将混合干燥完成后的混合物输送至第二反应罐,在第二反应罐中通入CO气体,利用Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2的原理,Fe2O3部分还原成Fe;为使Fe2O3还原的更充分,将第二反应罐反应后的全部混合物输送至强力破碎机,强力破碎机将Fe2O3以及铁块破碎,破碎后的Fe2O3和Fe又输送回第二反应罐,在第二反应罐继续通入CO气体,由于Fe2O3被破碎,与CO的接触面积增大了,所以提高了Fe2O3还原成Fe的还原率。第二反应罐将再次反应后的颗粒混合物输送至磁选机,磁选机利用磁性将颗粒混合物中的铁粒吸附,将吸附的铁粒输送至粉碎机粉碎,粉碎成直径为0.1~0.5mm的微粒后,将粉碎后的微粒混合物输送回磁选机;磁选机对微粒混合物中的铁粉磁选,并将磁选的铁粉输送至旋振筛中,旋振筛将铁粉进行初筛分级,分级后的铁粉微粒保存在密封罐中。这里的磁选机与粉碎机配合是为了将大部分的含铁物质磁选吸附,以达到进一步分离铁的目的。通过以上方式实现了一种将氢氧化铁加工成铁粉的系统的目的,解决了现有技术中为保护环境,采用碱性液体处理酸洗废液,生成氢氧化铁沉淀物回收后不能再被铁厂合理利用的问题。2、因为Fe(OH)3或Fe(OH)2在低于500摄氏度时加热分解,并完全脱水成氧化铁;若温度高于500摄氏度,Fe(OH)3或Fe(OH)2又很难分解成氧化铁,所以对第一反应罐的温度控制特别重要。本实用新型中的第一反应罐中设置有温控调节模块,温控调节模块实现对第一反应罐的自动温度调节,相比现有技术采用人工加热只观察加热器仪表的温度,然后人工调节与第一反应罐连接的加热器的的方式,本实用新型实现了一种基于罐内温度、自动控制温度的方式,解决了现有技术采用人工加热只观察加热器的温度来控制罐内温度不准确,影响氧化铁生成的问题。

所述的温度调控模块包括温度传感器、时序电路、微处理器、执行机构、触屏显示电路,其中:

温度传感器:探测第一反应罐内的温度,并将温度信息传输给时序电路;

时序电路:接收温度传感器传输的温度信息,并存储,同时将温度信息传输给微处理器和触屏显示电路;接收微处理器传输的输入信息,并存储;

微处理器:接收触屏显示电路传输的输入信息,将输入信息传输给时序电路,同时发送驱动指令到执行机构;接收时序电路传输的温度信息,处理后,发送调控指令到执行机构;接收执行机构传输的调节信息,并将调节信息传输给触屏显示电路;

执行机构:接收微处理器传输的驱动指令,控制加热器启动或关闭;接收微处理传输的调控指令,调节加热器的加热温度,并将调节信息传输给微处理器;

触屏显示电路:采集触屏输入信息,并将输入信息传输给微处理器;接收时序电路传输的温度信息、微控制器传输的调节信息,并进行显示。

进一步的,温度传感器、时序电路、微处理器、执行机构、触屏显示电路都是现有技术中存在的器件,本实用新型只是将其重新组合,以实现新的功能。温度传感器持续不断的探测第一反应罐中的温度,然后将温度信息传输到时序电路,时序电路将温度信息传输给微处理器和触屏显示电路的同时也将温度信息存储,微处理器根据现有的温度调控程序对温度信息进行处理,处理后,发送调控指令到执行机构,执行机构根据调控指令在设定的最高温度范围内对加热器进行调控,调控完后将调节信息通过微控制器传输到触屏显示电路进行显示。触屏显示电路中的触摸显示屏安装第一反应罐的外侧,工作人员通过触摸屏上的开关对第一反应罐的反应时间、最高温度进行设置。当有新的Fe(OH)3或Fe(OH)2传输到第一反应罐时,本实用新型利用时序电路的记忆功能,自动对反应罐加热温度进行控制,而无需人工再次设定控制。通过以上方式解决了现有技术采用人工加热只观察加热器的温度来控制罐内温度不准确,影响氧化铁生成的问题。

所述的触屏显示电路包括TFLCD控制器、TFLCD显示屏,其中:

TFLCD显示屏:采集通过触摸屏的输入的信息,并将输入的信息作为输入指令传输给TFLCD控制器;接收TFLCD控制器传输温度信息、调节信息,并进行显示;

TFLCD控制器:将TFLCD显示屏传输的输入指令传输给微处理器;接收微处理器传输的温度信息、调节信息,并将温度信息、调节信息传输给TFLCD显示屏。

进一步的,TFLCD显示屏有两种功能:1、对所输入的输入信息,接收的温度信息、调节信息进行显示;2、作为触摸屏担当输入的工作。采用TFLCD显示屏自带电阻式触摸屏,利用压力感应进行控制,电阻式触摸屏成本低、精度高、不怕灰尘、水汽和油污,在恶劣的移动使用环境下也不易损坏。TFLCD控制器主要采用TI公司生产的ADS7846作为触摸屏控制芯片,ADS7846通过两次A/D转换得到触点位置的X、Y坐标,通过SPI总线与微控制器通信,完成对控制信息的输入。

所述存储桶中的含铁混合物包括Fe(OH)3、Fe(OH)2、铁粉。进一步的,Fe(OH)3、Fe(OH)2是通过二价铁离子或三价铁离子与碱性物质,如氨水等中和而成;或在铁硅混合物中加入酸性物质,如盐酸等,将铁粉氧化成二价铁离子,然后再加入氨水,生成Fe(OH)3或Fe(OH)2絮状沉淀物,所以含铁混合物也会含有少量的铁粉。

还包括CO存储室,所述的CO存储室与第二反应罐连接。进一步的,CO存储室用于存储CO,CO存储室与第二反应罐通过管道连接,然后将CO输送到与第二反应罐中。

本实用新型与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本实用新型一种用于铁粉分离后的智能控制再生系统,存储桶将含铁混合物输送至第一反应罐中,第一反应罐将反应后的混合物通过传输机输送至干燥室,干燥室将干燥后的混合物输送至第二反应罐,第二反应罐将反应后的混合物通过管道输送至强力破碎机,强力破碎机将破碎后的颗粒混合物输送回第二反应罐,第二反应罐将再次反应后的颗粒混合物输送至磁选机,磁选机将磁选后的颗粒混合物输送至粉碎机粉碎,粉碎机将粉碎后的微粒混合物输送回磁选机,磁选机将磁选后的微粒输送至旋振筛,旋振筛将分级后的微粒输出至密封罐中,实现了一种将氢氧化铁加工成铁粉的系统的目的,解决了现有技术中为保护环境,采用碱性液体处理酸洗废液,生成氢氧化铁沉淀物回收后不能再被铁厂合理利用的问题;

2、本实用新型一种用于铁粉分离后的智能控制再生系统,温度传感器持续不断的探测第一反应罐中的温度,然后将温度信息传输到时序电路,时序电路将温度信息传输给微处理器和触屏显示电路的同时也将温度信息存储,微处理器根据现有的温度调控程序对温度信息进行处理,处理后,发送调控指令到执行机构,执行机构根据调控指令在设定的最高温度范围内对加热器进行调控,调控完后将调节信息通过微控制器传输到触屏显示电路进行显示,通过以上方式解决了现有技术采用人工加热只观察加热器的温度来控制罐内温度不准确,影响氧化铁生成的问题;

3、本实用新型一种用于铁粉分离后的智能控制再生系统,当有新的Fe(OH)3或Fe(OH)2传输到第一反应罐时,利用时序电路的记忆功能,自动对反应罐加热温度进行控制,而无需人工再次设定控制。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示,本实用新型一种用于铁粉分离后的智能控制再生系统,包括通过传输机依次连接的存储桶、第一反应罐、干燥室、第二反应罐、磁选机、旋振筛,还包括与第二反应罐通过管道连接的强力破碎机、与磁选机通过管道连接的粉碎机,其中存储桶将含铁混合物输送至第一反应罐中,所述的第一反应罐中设置有温控调节模块;第一反应罐将反应后的混合物通过传输机输送至干燥室,干燥室将干燥后的混合物输送至第二反应罐,第二反应罐将反应后的混合物通过管道输送至强力破碎机,强力破碎机将破碎后的颗粒混合物输送回第二反应罐,第二反应罐将再次反应后的颗粒混合物输送至磁选机,磁选机将磁选后的颗粒混合物输送至粉碎机粉碎,粉碎机将粉碎后的微粒混合物输送回磁选机,磁选机将磁选后的微粒输送至旋振筛,旋振筛将分级后的微粒输出至密封罐中。

所述的温度调控模块包括温度传感器、时序电路、微处理器、执行机构、触屏显示电路,其中:

温度传感器:探测第一反应罐内的温度,并将温度信息传输给时序电路;

时序电路:接收温度传感器传输的温度信息,并存储,同时将温度信息传输给微处理器和触屏显示电路;接收微处理器传输的输入信息,并存储;

微处理器:接收触屏显示电路传输的输入信息,将输入信息传输给时序电路,同时发送驱动指令到执行机构;接收时序电路传输的温度信息,处理后,发送调控指令到执行机构;接收执行机构传输的调节信息,并将调节信息传输给触屏显示电路;

执行机构:接收微处理器传输的驱动指令,控制加热器启动或关闭;接收微处理传输的调控指令,调节加热器的加热温度,并将调节信息传输给微处理器;

触屏显示电路:采集触屏输入信息,并将输入信息传输给微处理器;接收时序电路传输的温度信息、微控制器传输的调节信息,并进行显示。

所述的触屏显示电路包括TFLCD控制器、TFLCD显示屏,其中:

TFLCD显示屏:采集通过触摸屏的输入的信息,并将输入的信息作为输入指令传输给TFLCD控制器;接收TFLCD控制器传输温度信息、调节信息,并进行显示;

TFLCD控制器:将TFLCD显示屏传输的输入指令传输给微处理器;接收微处理器传输的温度信息、调节信息,并将温度信息、调节信息传输给TFLCD显示屏。

所述存储桶中的含铁混合物包括Fe(OH)3、Fe(OH)2、铁粉。还包括CO存储室,所述的CO存储室与第二反应罐连接。

本实用新型的工作过程:存储桶通过传输机将含有Fe(OH)3、Fe(OH)2、铁粉和少量硅渣混合物输送至第一反应罐中,第一反应罐的温度的最高温度设置为490°,反应时间为3小时20分钟,温度调控模块中的温度传感器、时序电路、微处理器、执行机构、触屏显示电路对第一反应罐的温度进行自动控制,同时给第一反应罐中通入氧气和水,Fe(OH)3加热分解成Fe2O3;将得到的含有Fe2O3、少量铁粉和硅渣的混合物输送至干燥室干燥12小时,干燥的同时混合物也自然冷却,干燥室将混合干燥完成后的混合物输送至第二反应罐,在第二反应罐中通入CO气体,第二反应罐的时间设定为5小时30分钟,Fe2O3部分还原成Fe;为使Fe2O3还原的更充分,将第二反应罐反应后的全部混合物输送至强力破碎机,强力破碎机将Fe2O3以及铁块破碎,破碎后的Fe2O3和Fe又输送回第二反应罐,在第二反应罐继续通入CO气体,Fe2O3还原成Fe;第二反应罐将再次反应后的颗粒混合物输送至磁选机,磁选机利用磁性将颗粒混合物中的铁粒吸附,将吸附的铁粒输送至粉碎机粉碎,粉碎成直径为0.1~0.5mm的微粒后,将粉碎后的微粒混合物输送回磁选机;磁选机对微粒混合物中的铁粉磁选,并将磁选的铁粉输送至旋振筛中,旋振筛将铁粉进行初筛分级,分级后的铁粉微粒保存在密封罐中;这里的磁选机与粉碎机配合是为了将大部分的含铁物质磁选吸附,以达到进一步分离铁的目的。通过以上方式实现了一种将氢氧化铁加工成铁粉的系统的目的,解决了现有技术中为保护环境,采用碱性液体处理酸洗废液,生成氢氧化铁沉淀物回收后不能再被铁厂合理利用,以及采用人工加热只观察加热器的温度来控制罐内温度不准确,影响氧化铁生成的问题。

以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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