本發(fā)明涉及還原爐余熱利用裝置，具體為一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置。

背景技術：

1、氫氣還原爐是一種重要的熱處理設備，廣泛應用于冶金、化工、建材及電子工業(yè)等領域。氫氣還原爐指的是通過加熱氫氣的方式，將金屬、陶瓷等物料進行還原處理的裝置。其原理是利用高溫下氫氣的強還原性，使金屬離子或其他離子還原為純金屬或合金。具體來說，在高溫條件下，氫氣與金屬氧化物或其他化合物發(fā)生還原反應，生成所需的金屬或化合物以及水蒸氣。

2、然而在對還原爐的余熱進行利用時，高溫的水蒸氣會攜帶微量的氫氣一起進入到余熱利用系統(tǒng)，在進行余熱利用時水蒸氣和氫氣會經(jīng)過大量管道或者換熱空間，雖然水蒸氣中攜帶的氫氣含量較低，為1%-3%左右，氫氣在空氣中的爆炸下限為4%（體積濃度），但是氫氣在余熱利用時依舊存在重大的安全風險，特別在高溫環(huán)境下會降低氫氣的實際爆炸下限，使得1%-3%的氫氣濃度盡管在常溫下未達爆炸范圍，但在高溫情況下依舊存在爆炸的可能，特別是系統(tǒng)存在泄漏或局部氫氣富集（如管道死角）時，會觸發(fā)氫氣的爆炸可能。

3、鑒于此，我們提出一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，該一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，解決了余熱利用時水蒸氣中含有一定的氫氣導致存在一定安全隱患的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，包括還原爐，所述還原爐上設置有余熱機構(gòu)，所述余熱機構(gòu)包括余熱管，所述余熱管固定連接有增壓均流機構(gòu)，用于對還原爐產(chǎn)生的高溫廢氣進行增壓和增壓后的均流；

4、所述增壓均流機構(gòu)內(nèi)設置有壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于自動調(diào)節(jié)增壓后廢氣的壓力；

5、所述增壓均流機構(gòu)連接有渦流管，用于分離氫氣和水蒸氣。

6、優(yōu)選的，所述渦流管包括入氣口，所述入氣口的一端與均流管之間固定連接，所述入氣口的另一端固定連接有管道。

7、優(yōu)選的，所述入氣口內(nèi)固定安裝有多個渦流葉片，所述管道內(nèi)固定安裝有多個穩(wěn)流葉片。

8、優(yōu)選的，所述增壓均流機構(gòu)包括增壓器殼體，所述增壓器殼體內(nèi)中心轉(zhuǎn)動安裝有葉輪，所述增壓器殼體內(nèi)位于葉輪四周位置固定安裝有多個擴壓葉片，所述增壓器殼體內(nèi)開設有環(huán)形通道，所述增壓器殼體上固定安裝有排氣口，所述排氣口固定連接有均流管。

9、優(yōu)選的，多個所述擴壓葉片為圓形陣列分布，相鄰所述擴壓葉片之間開設有擴壓通道，相鄰所述擴壓葉片之間的最窄處為喉部。

10、優(yōu)選的，所述均流管內(nèi)固定安裝有多個均流板，貫穿所述均流板開設有多個均流孔。

11、優(yōu)選的，所述壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)包括滑動架，所述滑動架固定安裝在增壓器殼體一端表面，所述滑動架內(nèi)滑動安裝有調(diào)節(jié)環(huán)，所述調(diào)節(jié)環(huán)表面固定安裝有多個滑塊，所述滑塊與喉部之間滑動連接。

12、優(yōu)選的，所述滑動架的一端固定安裝有充氣環(huán)，所述充氣環(huán)和均流管之間固定連接有緩沖管，所述充氣環(huán)上固定安裝有多個金屬波紋管，所述金屬波紋管的另一端與調(diào)節(jié)環(huán)之間固定連接，所述充氣環(huán)和調(diào)節(jié)環(huán)之間固定安裝有多個彈簧。

13、優(yōu)選的，所述管道的兩端分別開設有熱端出口和冷端出口，所述管道上固定安裝有渦流發(fā)生器。

14、優(yōu)選的，所述還原爐頂端固定連接有防泄漏機構(gòu)，所述防泄漏機構(gòu)包括余熱罐，所述余熱罐與熱端出口之間通過保溫管固定連接，所述余熱罐與還原爐之間固定連接，所述余熱罐的兩側(cè)分別固定安裝有進氣管和出氣管，所述余熱罐頂端固定連接有進料口。

15、借由上述技術方案，本發(fā)明提供了一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置至少具備以下有益效果：

16、（1）、本發(fā)明通過設置渦流管，使得可以對水蒸氣和氫氣進行分離，并且將氫氣進行富集從而回收，對于還原爐的余熱利用時更加的安全，并且通過渦流葉片確保初始旋流強度，穩(wěn)流葉片用于對螺旋狀旋流進行加強，從而可以補償管道過長導致的旋流強度的自然衰減，從而可以有效提高氫氣和水蒸氣之間的分離效率和均勻性。

17、（2）、本發(fā)明通過設置余熱管、增壓器殼體、葉輪、擴壓葉片、環(huán)形通道、排氣口、均流管和壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)，使得在水蒸氣和氫氣進入到渦流管之前可以進行增壓均流，并且通過壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)可以保證氣體增壓后壓力的均勻性，使得氣體分離時更穩(wěn)定，氫氣和水蒸氣之間分離得更徹底。

技術特征：

1.一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，包括還原爐（1），其特征在于：所述還原爐（1）上設置有余熱機構(gòu)（4），所述余熱機構(gòu)（4）包括余熱管（41），所述余熱管（41）固定連接有增壓均流機構(gòu)，用于對還原爐（1）產(chǎn)生的高溫廢氣進行增壓和增壓后的均流；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，其特征在于：所述渦流管（49）包括入氣口（491），所述入氣口（491）的一端與均流管（47）之間固定連接，所述入氣口（491）的另一端固定連接有管道（492）。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，其特征在于：所述入氣口（491）內(nèi)固定安裝有多個渦流葉片（4911），所述管道（492）內(nèi)固定安裝有多個穩(wěn)流葉片（4921）。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，其特征在于：所述增壓均流機構(gòu)包括增壓器殼體（42），所述增壓器殼體（42）內(nèi)中心轉(zhuǎn)動安裝有葉輪（43），所述增壓器殼體（42）內(nèi)位于葉輪（43）四周位置固定安裝有多個擴壓葉片（44），所述增壓器殼體（42）內(nèi)開設有環(huán)形通道（45），所述增壓器殼體（42）上固定安裝有排氣口（46），所述排氣口（46）固定連接有均流管（47）。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，其特征在于：多個所述擴壓葉片（44）為圓形陣列分布，相鄰所述擴壓葉片（44）之間開設有擴壓通道（441），相鄰所述擴壓葉片（44）之間的最窄處為喉部（442）。

6.根據(jù)權利要求4所述的一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，其特征在于：所述均流管（47）內(nèi)固定安裝有多個均流板（471），貫穿所述均流板（471）開設有多個均流孔（472）。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，其特征在于：所述壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)（48）包括滑動架（483），所述滑動架（483）固定安裝在增壓器殼體（42）一端表面，所述滑動架（483）內(nèi)滑動安裝有調(diào)節(jié)環(huán)（485），所述調(diào)節(jié)環(huán)（485）表面固定安裝有多個滑塊（481），所述滑塊（481）與喉部（442）之間滑動連接。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，其特征在于：所述滑動架（483）的一端固定安裝有充氣環(huán)（484），所述充氣環(huán)（484）和均流管（47）之間固定連接有緩沖管（482），所述充氣環(huán)（484）上固定安裝有多個金屬波紋管（486），所述金屬波紋管（486）的另一端與調(diào)節(jié)環(huán)（485）之間固定連接，所述充氣環(huán)（484）和調(diào)節(jié)環(huán)（485）之間固定安裝有多個彈簧（487）。

9.根據(jù)權利要求2所述的一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，其特征在于：所述管道（492）的兩端分別開設有熱端出口（494）和冷端出口（495），所述管道（492）上固定安裝有渦流發(fā)生器（493）。

10.根據(jù)權利要求9所述的一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，其特征在于：所述還原爐（1）頂端固定連接有防泄漏機構(gòu)（2），所述防泄漏機構(gòu)（2）包括余熱罐（21），所述余熱罐（21）與熱端出口（494）之間通過保溫管固定連接，所述余熱罐（21）與還原爐（1）之間固定連接，所述余熱罐（21）的兩側(cè)分別固定安裝有進氣管（22）和出氣管（23），所述余熱罐（21）頂端固定連接有進料口（3）。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及還原爐余熱利用裝置技術領域，具體為一種銅冶煉渣還原爐余熱利用裝置，包括還原爐，所述還原爐上設置有余熱機構(gòu)，所述余熱機構(gòu)包括余熱管，所述余熱管固定連接有增壓均流機構(gòu)，用于對還原爐產(chǎn)生的高溫廢氣進行增壓和增壓后的均流；所述增壓均流機構(gòu)內(nèi)設置有壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于自動調(diào)節(jié)增壓后廢氣的壓力。本發(fā)明通過設置渦流管，使得可以對水蒸氣和氫氣進行分離，并且將氫氣進行富集從而回收，對于還原爐的余熱利用時更加的安全，并且通過渦流葉片確保初始旋流強度，穩(wěn)流葉片用于對螺旋狀旋流進行加強，從而可以補償管道過長導致的旋流強度的自然衰減，從而可以有效提高氫氣和水蒸氣之間的分離效率和均勻性。

技術研發(fā)人員：王永良,張宏武,孫熙杰,瞿子竣,余曉雷
受保護的技術使用者：安徽益暉新能源科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/22