一种冶金除尘灰密闭收集处理输送系统及工艺的制作方法

本发明涉及一种用于冶金原料及冶炼过程中除尘粉尘的收集处理输送技术，尤其涉及一种冶金除尘灰密闭收集处理输送系统及工艺。

背景技术

冶金原料生产和冶炼过程中，除尘装置收集了大量的除尘灰，如焦化除尘灰、烧结除尘灰、高炉除尘灰等。冶金除尘灰中含有较高含量的焦粉、铁粉、煤粉，具有很高的再利用价值，将冶金除尘灰应用于烧结、高炉喷煤等工序中，已经取得了可观的经济效益。

目前，我国冶金除尘灰收集输送工艺大多采用开放式，收集输送过程中扬尘较大，需要喷水加湿，造成水资源的浪费和环境污染。近年来，也出现了一些采用槽罐车或气力输送管道进行密闭收集输送的技术，解决了收集输送过程中的扬尘问题，但是这些技术没有考虑到除尘灰预处理问题，对后续除尘灰的输送效果造成很大的影响。

现有的密闭收集输送技术存在以下缺陷：

1.除尘灰粒径对气力输送工艺、能耗和输送管道磨损有很大影响，传统收集输送设备没有对除尘灰粒径进行筛选，从而增加了输送工艺难度和输送设备的磨损，也增加了后续工艺处理难度；

2.某些位置除尘灰存在一定的含水量，当含水量较高时，会影响气力输送的流动性，造成料仓、输送管道堵塞；

3.某些板结的除尘灰容易造成收集输送管道的堵塞，加剧设备的磨损，降低了收集输送系统的可靠性。

由此可见，现有除尘灰收集输送方法没有除尘灰预处理环节，输送过程中也没有充分考虑除尘灰的物料特性，大大制约了输送系统的效率、寿命、能耗和可靠性。

技术实现要素：

为了克服现有除尘灰收集输送技术存在的上述问题，本发明提供一种冶金除尘灰密闭收集处理输送系统及工艺，它可以在密闭的系统中实现除尘灰收集、筛选、破碎、加热、冷却、加压流化、收储以及气力输送等功能，可以应用在冶金原料及冶炼过程中除尘粉尘的收集处理输送中。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种冶金除尘灰密闭收集处理输送系统，包括通过管道依次连接的除尘灰主存储单元、筛选存储单元、流化变温单元和气力输送单元以及放散单元；

所述除尘灰主存储单元用于存储除尘灰；

所述筛选存储单元包括筛选模块、粗料存储模块和细料存储模块，所述筛选模块用于将来自除尘灰主存储单元内的除尘灰进行振动筛选，所述细料存储模块用于存储筛选出的细料，所述粗料存储模块用于对筛选出的粗料进行破碎和存储；

所述流化变温单元用于对来自细料存储模块的细料和/或粗料存储模块的粗料进行加热脱水、冷却或加压流化；

所述气力输送单元用于将来自流化变温单元的除尘灰输送至后续设备中；

所述放散单元用于保证除尘灰主存储单元、筛选存储单元和流化变温单元之间的压力平衡，以便于落料。

相应的，本发明还提供一种基于上述冶金除尘灰密闭收集处理输送系统的冶金除尘灰密闭收集处理输送工艺，包括以下步骤：

1、开启放散单元，保证除尘灰主存储单元、筛选存储单元和流化变温单元之间的压力平衡；

2、将除尘灰主存储单元内的除尘灰输送入筛选模块中进行筛选，分离出粗料和细料，细料直接存储到细料存储模块中，粗料料中的板结除尘灰经粉碎后进入粗料存储模块；

3、根据后续工艺需求，将细料、粗料或细料和粗料混合料输送入流化变温单元；

4、根据除尘灰类型，流化变温单元对除尘灰进行加热脱水、冷却或加压流化处理；

5、气力输送单元将经流化变温单元处理后的除尘灰输送至后续设备中。

本发明具有以下有益效果：

1、通过管道连接各个单元，并设置放散单元，保证整个系统的密闭性以及压力平衡，实现冶金除尘灰收集处理输送的无尘化，彻底解决了冶金除尘灰收集输送过程中的环境污染问题；

2.通过设置具有粒径筛选分类存储功能的筛选存储单元，实现按除尘灰大小选择合适的输送工艺，从而可以有效延缓输送系统的磨损，减少输送能耗，也可能降低后续工艺处理难度，同时，粗料存储模块可以破碎板结除尘灰，从而减少板结除尘灰造成收集输送管道的堵塞和设备的磨损，提高了收集输送系统的可靠性；

3.通过设置流化变温单元对除尘灰进行加热去湿或冷却，提高气力输送的流动性，降低料仓、输送管道堵塞概率，减少高温对料仓、阀门、传感器、管道等的损害和影响。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的第一种应用示意图；

图3为本发明实施例的第二种应用示意图。

图中：1-除尘灰主料仓，2-主料仓手动阀门，3-筛选仓，4-振动筛，5-细料仓进料电控阀门，6-粗料仓进料电控阀门，7-破碎机，8-料仓放散电控阀门，9-粗料仓料位计，10-细料仓料位计，11-粗料仓，12-细料仓，13-粗料振动防塞器，14-细料仓振动防塞器，15-粗料仓出料电控阀门，16-细料仓出料电控阀门，17-仓泵进料电控阀门，18-仓泵放散电控阀门，19-仓泵料位计，20-仓泵压力变送器，21-仓泵，22-仓泵出料电控阀门，23-输灰手动阀门，24-气源主阀门，25-进气压力变送器，26-仓泵逆止阀，27-仓泵进气电控阀门，28-供气逆止阀，29-供气电控阀门,30-加热器，31-主料仓除尘器，32-自吸排罐车，33-配料仓，34-空气管道，35-排料管道，36-气源管道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的较佳实施例中，如图1所示，一种冶金除尘灰密闭收集处理输送系统，包括通过管道依次连接的除尘灰主存储单元、筛选存储单元、流化变温单元和气力输送单元以及放散单元，优选的，除尘灰主存储单元、筛选存储单元、流化变温单元从上至下依次设置，以利用除尘灰的重力进行落料；

除尘灰主存储单元用于存储冶金原料及冶炼过程中的除尘灰；

筛选存储单元包括筛选模块、粗料存储模块和细料存储模块，筛选模块用于将来自除尘灰主存储单元内的除尘灰进行振动筛选，细料存储模块用于存储筛选出的细料，粗料存储模块用于对筛选出的粗料进行破碎和存储；

流化变温单元用于对来自细料存储模块的细料和/或粗料存储模块的粗料进行加热脱水、冷却或加压流化；

气力输送单元用于将来自流化变温单元的除尘灰输送至后续设备中；

放散单元用于保证除尘灰主存储单元、筛选存储单元和流化变温单元之间的压力平衡，以便于落料。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，除尘灰主存储单元包括用于存储除尘灰的除尘灰主料仓1，除尘灰主料仓的顶部安装有主料仓除尘器31，用来收集除尘灰主料仓中扬起的粉尘。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，筛选模块包括筛选仓3和振动筛4，振动筛倾斜安装于筛选仓内，并将筛选仓分隔成上腔和下腔；粗料存储模块包括与筛选仓的上腔连接的破碎机7以及与破碎机连接的粗料仓11，粗料仓11的底部外周布置有粗料仓振动防塞器13；细料存储模块包括与筛选仓的下腔连接的细料仓12，细料仓12的底部外周布置有细料仓振动防塞器14。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，流化变温单元包括仓泵21以及用于向仓泵21内通入冷空气或热空气的空气管道34。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，除尘灰主料仓与筛选仓之间、筛选仓的上腔与破碎机之间、筛选仓的下腔与细料仓之间、粗料仓与仓泵之间、细料仓与仓泵之间、仓泵的出料口处以及空气管道上均安装有手动阀门或电控阀门，具体的，除尘灰主料仓1与筛选仓3之间安装有主料仓手动阀门2，筛选仓3的上腔与破碎机7之间安装有粗料仓进料电控阀门6，筛选仓3的下腔与细料仓12之间安装有细料仓进料电控阀门5，粗料仓11与仓泵21之间安装有粗料仓出料电控阀门15，细料仓12与仓泵21之间安装有细料仓出料电控阀门16，仓泵21的进料口处还安装有仓泵进料电控阀门17，仓泵21的出料口处安装有仓泵出料电控阀门22，空气管道34上安装有仓泵进气电控阀门27。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，粗料仓11、细料仓12和仓泵21上均安装有料位计，具体的，粗料仓11上安装有粗料仓料位计9，细料仓12上安装有细料仓料位计10，仓泵21上安装有仓泵料位计19，仓泵上还安装有仓泵压力变送器20。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，空气管道34上安装有进气压力变送器25、仓泵逆止阀26和加热器30。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，气力输送单元包括与流化变温单元连接的排料管道35以及用于给排料管道35提供气流的气源管道36，气源管道36上安装有供气逆止阀28和供气电控阀门29，排料管道35上安装有输灰手动阀门23。具体应用时，气源管道36与空气管道34共用气源、气源主阀门24、进气压力变送器25和加热器30。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，放散单元包括用于连接除尘灰主料仓1与粗料仓11、除尘灰主料仓1与细料仓12、除尘灰主料仓1与仓泵21的放散管道，每个放散管道上均安装有放散电控阀门，具体的，除尘灰主料仓1与粗料仓11之间、除尘灰主料仓1与细料仓12共用料仓放散电控阀门8，除尘灰主料仓1与仓泵21之间安装有仓泵放散电控阀门18。

一种基于上述冶金除尘灰密闭收集处理输送系统的冶金除尘灰密闭收集处理输送工艺，如图1所示，包括以下步骤：

1、开启放散单元，保证除尘灰主存储单元、筛选存储单元和流化变温单元之间的压力平衡；

2、将除尘灰主存储单元内的除尘灰输送入筛选模块中进行筛选，分离出粗料和细料，细料直接存储到细料存储模块中，粗料料中的板结除尘灰经粉碎后进入粗料存储模块；

3、根据后续工艺需求，将细料、粗料或细料和粗料混合料输送入流化变温单元；

4、根据除尘灰类型，流化变温单元对除尘灰进行加热脱水、冷却或加压流化处理；

5、气力输送单元将经流化变温单元处理后的除尘灰输送至后续设备中，可以根据现场情况选择采用槽罐车或气力输送管道进行输送。

在具体应用时，一种冶金除尘灰密闭收集处理输送工艺包括：

s1、初始化：能源介质都已接通，所有阀门都是关闭的；

s2、建立压力平衡：将主料仓除尘器31中的粉尘采用抽吸或气力输送方式定期装入除尘灰主料仓1内存储，开启料仓放散电控阀门8和仓泵放散电控阀门18，使除尘灰主料仓1、粗料仓11、细料仓12和仓泵21之间的压力平衡，便于落料；

s3、选料：打开细料仓进料电控阀门5和粗料仓进料电控阀门6，起动振动筛4和破碎机7，接着打开主料仓手动阀门2，除尘灰通过下料管道从除尘灰主料仓1中进入筛选仓3上腔并落在振动筛4上，细粒径的除尘灰经过振动筛4筛网落入细料仓12，粗粒径除尘灰在振动筛作用下落入筛选仓3上腔落料管，经过破碎机7将板结除尘灰破碎后进入粗料仓11，当粗料仓料位计9和细料仓料位计10中任何一个达到设定值时，关闭主料仓手动阀门2，关停振动筛4和破碎机7，最后关闭细料仓进料电控阀门5和粗料仓进料电控阀门6，选料完成；

s4、仓泵除尘灰粒径选择：根据后续工艺需求可以选择粗料、细料和粗细混合料，打开粗料仓出料电控阀门15和仓泵进料电控阀门17，粗料仓11中的粗粒径除尘灰进入仓泵21；打开细料仓出料电控阀门16和仓泵进料电控阀门17，细料仓12中的细粒径除尘灰进入仓泵21；打开仓泵进料电控阀门17，交替打开粗料仓出料电控阀门15和细料仓出料电控阀门16，细料仓12中的细粒径除尘灰和粗料仓11中的粗粒径除尘灰混合进入仓泵21，粗料振动防塞器13和细料仓振动防塞器14分别用来完成粗料仓11和细料仓12振动防塞下料；

s5、仓泵物料处理：仓泵料位计19达到设定值时，关闭粗料仓出料电控阀门15、细料仓出料电控阀门16、仓泵进料电控阀门17和仓泵放散电控阀门18，打开气源主阀门24和仓泵进气电控阀门27；当需要对除尘灰进行加热去湿时，打开加热器30，控制仓泵进气温度在100℃～200℃之间；当除尘灰需要冷却时，只需关闭加热器30即可，利用气源常温冷却；当仓泵压力变送器20达到混料压力时，关闭仓泵进气电控阀门27，同时打开仓泵放散电控阀门18，多余压力通过放散管道泄压后，关闭仓泵放散电控阀门18，打开仓泵进气电控阀门27，仓泵压力上升至混料压力时，再次重复上述泄压过程，仓泵21经过几次充气和放气后，仓泵21里除尘灰可以实现混料、加热或冷却；

s6、物料输送：根据现场情况，选择采用槽罐车或是气力输送管道，可以将仓泵中处理过的除尘灰输送到后续工艺设备中；关闭仓泵放散电控阀门18、仓泵进料电控阀门17和仓泵进气电控阀门27，将输灰管道接口和自吸排灌车物料入口相连后，打开输灰手动阀门23和仓泵出料电控阀门22，同时开启自吸排灌车主阀，自吸排灌车将仓泵21中除尘灰吸入车罐内，当仓泵压力变送器20压力低于设定下限值时，停止自吸排灌车运行，关闭输灰手动阀门23和仓泵出料电控阀门22，同时打开仓泵放散电控阀门18，完成向自吸排灌车输灰；关闭仓泵放散电控阀门18、仓泵进料电控阀门17、输灰手动阀门23和仓泵出料电控阀门22，打开气源主阀门24和仓泵进气电控阀门27，气源进入仓泵，当仓泵压力变送器20达到流化压力时，关闭仓泵进气电控阀门27，将输灰接口接入输灰管道后，打开输灰手动阀门23和供气电控阀门29，再打开仓泵出料电控阀门22，仓泵21中的除尘灰在输灰管道气体压力下，通过气力输送管道输出到下级工艺设备中，当仓泵压力变送器20压力低于设定下限值时，关闭仓泵出料电控阀门22，打开仓泵放散电控阀门18，延时关闭输灰手动阀门23和供气电控阀门29，完成一次除尘灰远程气力输送。

采用本发明结合吸排灌车实现焦化除尘灰的密闭收集处理输送，如图2所示，其工作过程为：完成除尘灰粒径选取存储后，粗粒径的焦化除尘灰存放在粗料仓11，开启料仓放散电控阀门8和仓泵放散电控阀门18，接着打开粗料仓出料电控阀门15和仓泵进料电控阀门17，粗料仓11中的粗粒径焦化除尘灰进入仓泵21；仓泵料位计19达到设定值时，关闭粗料仓出料电控阀门15、仓泵进料电控阀门17和仓泵放散电控阀门18，打开气源主阀门24和仓泵进气电控阀门27，常温压缩氮气从仓泵21底部进入，焦化除尘灰通过内部孔板被氮气混合降温，当仓泵压力变送器20达到混料压力时，关闭仓泵进气电控阀门27，同时打开仓泵放散电控阀门18，多余压力通过放散管道泄压后，关闭仓泵放散电控阀门18，打开仓泵进气电控阀门27，仓泵压力上升至混料压力时，再次重复上述泄压过程，完成仓泵21里粗粒径焦化除尘灰冷却混料；关闭仓泵放散电控阀门18、仓泵进料电控阀门17和仓泵进气电控阀门27，将输灰管道接口和自吸排灌车物料入口相连后，打开输灰手动阀门23和仓泵出料电控阀门22，同时开启自吸排灌车32的主阀，自吸排灌车将仓泵21中焦化除尘灰吸入车罐内，当仓泵压力变送器20压力低于设定下限值时，停止自吸排灌车运行，关闭输灰手动阀门23和仓泵出料电控阀门22，同时打开仓泵放散电控阀门18，完成向自吸排灌车输灰，自吸排灌车将粗粒径焦化除尘灰运送并加入后续工艺设备中。

采用本发明结合气力输送管道实现烧结除尘灰的密闭收集处理输送，如图3所示，其工作过程为：完成除尘灰粒径选取存储后，细粒径的烧结除尘灰存放在细料仓12，打开细料仓出料电控阀门16和仓泵进料电控阀门17，细料仓12中的细粒径烧结除尘灰进入仓泵21；仓泵料位计19达到设定值时，关闭细料仓出料电控阀门16、仓泵进料电控阀门17和仓泵放散电控阀门18，打开气源主阀门24和仓泵进气电控阀门27，开启加热器30，常温压缩空气被加热到100℃～200℃，从仓泵21底部进入，烧结除尘灰通过内部孔板被热空气混合升温脱水，当仓泵压力变送器20达到混料压力时，关闭仓泵进气电控阀门27，同时打开仓泵放散电控阀门18，多余压力通过放散管道泄压后，关闭仓泵放散电控阀门18，打开仓泵进气电控阀门27，仓泵压力上升至混料压力时，再次重复上述泄压过程，完成仓泵21里细粒径烧结除尘灰脱水混料；关闭仓泵放散电控阀门18、仓泵进料电控阀门17、输灰手动阀门23和仓泵出料电控阀门22，打开气源主阀门24和仓泵进气电控阀门27，压缩空气进入仓泵，当仓泵压力变送器20达到流化压力时，关闭仓泵进气电控阀门27，打开输灰手动阀门23和输灰供气管道电控阀门29，再打开仓泵出料电控阀门22，仓泵21中的烧结除尘灰在输灰管道气体压力下，通过气力输送管道输出到下级工艺设备配料仓33中，当仓泵压力变送器20压力低于设定下限值时，关闭仓泵出料电控阀门22，打开仓泵放散电控阀门18，延时关闭输灰手动阀门23和输灰供气管道电控阀门29，完成一次烧结除尘灰远程气力输送。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。