CN101869981B - 一种微波加热喷动流化脱碳装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微波加热喷动硫化脱碳装置，此装置采用圆形流化床体、直管式喷动流化管，喷动流化管上设置搅拌器、温度传感器、气压表、出气阀，流动床体左上部设置吸尘器、周边侧部设观察窗、微波加热器，喷动流化管为陶瓷耐火材料，喷动流化管左底部联通吹动流化气体CO₂+H₂O(g)气体，右底部联通N₂+Ar惰性保护气体，对喷动流化管内的流化粉进行流化分离，流化床由电控箱电路微计算机处理器整体程序控制，此装置设计先进合理，结构紧凑，功能齐全，微波加热安全稳定可靠，安装使用方便，脱碳脱硫脱磷效果好、效率高，脱碳率可达70-90％，比现有技术可提高功效90％，是十分理想的喷动流化脱碳装置。

Description

一种微波加热喷动流化脱碳装置

技术领域

本发明涉及一种微波加热喷动流化脱碳装置，属黑色金属固态下脱碳脱硫脱磷设备的技术领域。

背景技术

黑色金属中的锰铁、铬铁、铁粉中均含有不同程度的碳、硫、磷等有害物质，这些物质在黑色金属的工业化应用中均存在弊端，极大的影响着黑色金属及其他制品的化学物理性质及力学性能。

在黑色金属中脱除碳、硫、磷等物质，一直是冶金科技领域研究的课题，常规的方法有高温加热脱碳、脱硫、烟气脱碳脱硫、干燥振动脱碳脱硫、化学脱硝、脱碳、脱硫等，这些方法虽然也能脱去黑色金属中的碳、硫、磷等，但均存在一些技术上的不足，例如电阻加热，对于粉状物料，传热传质效率低，能源浪费大，污染严重，安全系数低；有的脱碳脱硫工艺复杂，周期长，成本高；有的脱碳脱硫虽然技术简单，但脱碳脱硫率低，达不到技术要求。

发明内容

发明目的

本发明的目的就是针对背景技术的不足，设计一种新的喷动流化脱碳装置，采用微波加热、喷动流化、二氧化碳+水蒸气底吹、氮气+氩气底吹保护，设置搅拌、吸尘、观察机构，微计算机程序控制各功能，使喷动流化脱碳装置更加先进，以适应多种黑色金属固态下脱碳脱硫脱磷的需要。

技术方案

本发明主要结构由：流化床体、开合门、底座、微波加热器、搅拌器、吸尘器、气压表、温度传感器、观察窗、喷动流化管、管盖、管座、CO₂气体瓶、水蒸气发生器、气体加热器、氮气瓶、氩气瓶、气体管、气体阀、气体流量计、水管、水阀、电控箱、电路板、液晶显示屏、指示灯、控制开关、微波控制器、接线板、导线组成；

流化床体为圆形体，下部为床体座，流化床体内部为流化腔，流化腔的中间位置设有喷动流化管，喷动流化管上部为管盖、下部为管座，喷动流化管内部为流化粉；喷动流化管顶部设有搅拌器，搅拌器深入喷动流化管内进行搅拌，喷动流化管顶部还设有出气阀、温度传感器、气压表；流化床体左上部设有吸尘器；流化床体左右设有观察窗；流化床体周围外部设有数个微波加热器；流化床体下部的床体座内设出料管、出料阀，出料管上部联通喷动流化管，出料阀对准下部的料箱；床体座内设有左右总气体管，并通过左右支气体管联通喷动流化管底部，床体座内还设有接线板，接线板与电控箱、微波控制器、搅拌器、吸尘器、温度传感器、气体加热器、水蒸气发生器、微波加热器联接；

流化床体左部设有水蒸气发生器，水蒸气发生器上设有指示灯、控制开关，水蒸气发生器通过气体阀、水蒸气流量计、气体管与气体加热器联接，气体加热器通过左总气体阀与左总气体管联接；水蒸气发生器下部设有进水管、进水阀，并与外接水源联通；

流化床体左部还设有CO₂气体瓶，并通过气体管、气体阀、CO₂流量计与气体加热器联接，气体加热器通过左总气体阀、左总气体管与左支进气管联通喷动流化管底部；

流化床体右部设有氮气瓶，通过氮气阀、氮气流量计、气体管与右总气体阀联接，右总气体阀通过右总气体管深入床体座内，并通过右支进气管与喷动流化管底部联通；

流化床体右部还设有氩气瓶，通过氩气阀、氩气流量计、气体管与右总气体阀联接，右总气体阀通过右总气体管深入床体座内，并通过右支气管与喷动流化管底部联通；

流化床体右部还设有电控箱，电控箱正面设有液晶显示屏、指示灯、控制开关、微波控制器，电控箱内部设有电路板，电控箱、电路板通过导线与流化床体的床体座内的接线板联接，并与各部联接。

所述的微波加热器，微波加热功率为10-100kw。

所述的喷动流化管，为透波耐火材料管，材质为莫来石陶瓷或刚玉陶瓷。

所述的喷动流化管底部的喷动气体，左部为CO₂+H₂O(g)混合气体，右部为N₂+Ar混合气体。

所述的电路板，由微计算机控制电路IC1、信号指示电路IC2、控制开关电路IC3、微波加热控制电路IC4、液晶显示电路IC5、振荡电路IC6、搅拌器控制电路IC7、吸尘器控制电路IC8、水加热器控制电路IC9、振荡电路IC10、信息通讯电路IC11、信息通讯电路IC12、复位电路IC13组成整体电路，各分电路间由导线联接。

有益效果

本发明与背景技术相比具有明显的先进性，它是针对黑色金属脱碳、脱硫、脱磷困难的实际情况而设计的，采用圆形体流化床体，喷动流化管上设置搅拌器、温度传感器、气压表、出气阀，床体左上部设吸尘器，周围侧部设微波加热器、观察窗、开合门，喷动流化管左底部联通喷动流化气体CO₂+H₂O(g)气体，右底部联通N₂+Ar惰性保护气体，流化床由电控箱电路板微计算机处理器整体程序控制，此装置设计先进合理，结构紧凑，微波加热安全稳定可靠，功能齐全，安装使用方便、脱碳效果好、效率高、脱碳率可达70-90％，比现有技术可提高功效90％，是十分理想的喷动流化脱碳装置。

附图说明

图1为喷动流化脱碳装置整体结构图

图2为电路板电路方框图

图3为电路板电路图

图中所示，附图标记清单如下：

1、流化床体，2、微波加热器，3、搅拌器，4、吸尘器，5、左观察窗，6、右观察窗，7、床体座，8、管盖，9、管座，10、喷动流化管，11、水蒸气发生器，12、气体加热器，13、进水管，14、进水阀，15、CO₂气体瓶，16、气体管，17、CO₂气体阀，18、水气阀，19、左总气体阀，20、右总气体阀，21、氮气瓶，22、氮气阀，23、氩气瓶，24、氩气阀，25、流化腔，26、流化粉，27、左支进气管，28、右支进气管，29、接线板，30、电控箱，31、液晶显示屏，32、指示灯，33、控制开关，34、微波控制器，35、左开合门，36、右开合门，37、左总气体管，38、右总气体管，39、温度传感器，40、气压表，41、电路板，42、出料管，43、出料阀，44、料箱，45、观察窗，46、观察窗，47、导线，48、水气管，49、水气指示灯，50、水气开关，51、出气阀，52、水蒸气流量计，53、CO₂流量计，54、氮气流量计，55、氩气流量计。

IC1、微计算机控制电路，IC2、信号指示电路，IC3、控制开关电路，IC4、微波加热控制电路，IC5、液晶显示电路，IC6、振荡电路，IC7、搅拌器控制电路，IC8、吸尘器控制电路，IC9、水加热器控制电路，IC10、振荡电路，IC11、信息通讯电路，IC12、信息通讯电路，13、复位电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明：

图1所示，为流化床整体结构图，各部位置、联接关系要正确，安装牢固。

流化床体1为圆形体，下部为床体座7，流化床体1内部为流化腔25，流化腔25内中间位置设有喷动流化管10，喷动流化管10上部为管盖8、下部为管座9，喷动流化管10内部为流化粉26；喷动流化管10顶部设搅拌器3、温度传感器39、气压表40、出气阀51，搅拌器3深入喷动流化管10内进行搅拌；流化床体1左上部设吸尘器4；流化床体1左右设观察窗5、6、45、46，流化床体1正面分左右设开合门35、36；流化床体1周边外部设数个微波加热器2；流化床体1下部的床体座7内设有出料管42、出料阀43，出料管41上部联通喷动流化管10，出料阀43对准下部的料箱44；床体座7内设有左右总气体管37、38，并通过左右支气体管27、28联通喷动流化管10底部；床体座7内还设有接线板27，接线板27与电控箱30、微波控制器34、搅拌器3、温度传感器39、吸尘器4、气体加热器12、水蒸气发生器11、微波加热器2联接；

流化床体1左部设有水蒸气发生器11，水蒸气发生器11上设有指示灯49、控制开关50，水蒸气发生器11通过气体阀18、水蒸气流量计52、气体管48与气体加热器12联接，气体加热器12通过总左气体阀19与左总气体管37联接；水蒸气发生器11下部设有进水管13、进水阀14，并与外接水源联接；

流化床体1左部还设有CO₂气体瓶15，并通过气体阀17、气体管16、CO₂流量计53与气体加热器12联接；气体加热器12通过左总气体阀19、左总气体管37与左支进气管27联通喷动流化管10底部；

流化床体1右部设有氮气瓶21，通过氮气阀22、氮气流量计54、气体管与右总气体阀20、右总气体管38联接，右总气体管38深入床体座7内，并通过右支气体管28与喷动流化管10底部联通；

流化床体1右部还设有氩气瓶23，通过氩气阀24、氩气流量计55、气体管与右总气体阀20联接，右总气体阀20通过右总气体管38深入床体座7内，并通过右支气管与喷动流化管10底部联通；

流化床体1右部还设有电控箱30，电控箱30正面设有液晶显示屏31、指示灯32、控制开关33、微波控制器34，电控箱30内部设有电路板41，电控箱30、电路板41通过导线与床体座7内的接线板27联接，并与各部联接。

图2、3所示，为电控箱电路板方框图、电路图，控制电路由13个分电路组成整体控制电路，并完成各项功能，各分电路间由导线联接。

Claims (5)

1.一种微波加热喷动流化脱碳装置，其特征在于：主要结构由：流化床体、开合门、底座、微波加热器、搅拌器、吸尘器、气压表、温度传感器、观察窗、喷动流化管、管盖、管座、CO₂气体瓶、水蒸气发生器、气体加热器、氮气瓶、氩气瓶、气体管、气体阀、气体流量计、水管、水阀、电控箱、电路板、液晶显示屏、指示灯、控制开关、微波控制器、接线板、导线组成；

流化床体为圆形体，下部为床体座，流化床体内部为流化腔，流化腔的中间位置设有喷动流化管，喷动流化管上部为管盖、下部为管座，喷动流化管内部为流化粉；喷动流化管顶部设有搅拌器，搅拌器深入喷动流化管内进行搅拌，喷动流化管顶部还设有出气阀、温度传感器、气压表；流化床体左上部设有吸尘器；流化床体左右设有观察窗；流化床体周围外部设有数个微波加热器；流化床体下部的床体座内设出料管、出料阀，出料管上部联通喷动流化管，出料阀对准下部的料箱；床体座内设有左右总气体管，并通过左右支气体管联通喷动流化管底部，床体座内还设有接线板，接线板与电控箱、微波控制器、搅拌器、吸尘器、温度传感器、气体加热器、水蒸气发生器、微波加热器联接；

流化床体左部设有水蒸气发生器，水蒸气发生器上设有指示灯、控制开关，水蒸气发生器通过气体阀、水蒸气流量计、气体管与气体加热器联接，气体加热器通过左总气体阀与左总气体管联接；水蒸气发生器下部设有进水管、进水阀，并与外接水源联通；

流化床体左部还设有CO₂气体瓶，并通过气体管、气体阀、CO₂流量计与气体加热器联接，气体加热器通过左总气体阀、左总气体管与左支进气管联通喷动流化管底部；

流化床体右部设有氮气瓶，通过氮气阀、氮气流量计、气体管与右总气体阀联接，右总气体阀通过右总气体管深入床体座内，并通过右支进气管与喷动流化管底部联通；

流化床体右部还设有氩气瓶，通过氩气阀、氩气流量计、气体管与右总气体阀联接，右总气体阀通过右总气体管深入床体座内，并通过右 支气管与喷动流化管底部联通；

流化床体右部还设有电控箱，电控箱正面设有液晶显示屏、指示灯、控制开关、微波控制器，电控箱内部设有电路板，电控箱、电路板通过导线与流化床体的床体座内的接线板联接，并与各部联接。

2.根据权利要求1所述的一种微波加热喷动流化脱碳装置，其特征在于：所述的微波加热器，微波加热功率为10-100kw。

3.根据权利要求1所述的一种微波加热喷动流化脱碳装置，其特征在于：所述的喷动流化管，为透波耐火材料管，材质为莫来石陶瓷或刚玉陶瓷。

4.根据权利要求1所述的一种微波加热喷动流化脱碳装置，其特征在于：所述的喷动流化管底部的喷动气体，左部为二氧化碳和气态水的混合气体，右部为N₂+Ar混合气体。

5.根据权利要求1所述的一种微波加热喷动流化脱碳装置，其特征在于：所述的电路板，由微计算机控制电路(IC1)、信号指示电路(IC2)、控制开关电路(IC3)、微波加热控制电路(IC4)、液晶显示电路(IC5)、振荡电路(IC6)、搅拌器控制电路(IC7)、吸尘器控制电路(IC8)、水加热器控制电路(IC9)、振荡电路(IC10)、信息通讯电路(IC11)、信息通讯电路(IC12)、复位电路(IC13)组成整体电路，各分电路间由导线联接。 

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