一種粉塵分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種分離裝置，尤其涉及一種顆粒的分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]冷軋熱鍍鋅及連退機(jī)組爐內(nèi)充滿了氮、氫等保護(hù)氣體，對帶鋼實(shí)現(xiàn)無氧化退火。在帶鋼表面附著有鐵粉、殘余油份、粉塵顆粒等異物，進(jìn)入連退機(jī)組的爐內(nèi)后，由于爐子相當(dāng)于一個(gè)完全密封的高溫環(huán)境，這些異物沒有任何途徑排出，只會(huì)在爐內(nèi)聚集得越來越多。懸浮于爐內(nèi)的氣氛中的異物使得爐內(nèi)的保護(hù)氣氛如同被污染的大氣一般，混雜了很多粉塵顆粒和鐵粉肩。存在于帶鋼和爐輥表面之間的微小粉塵顆粒就像研磨劑一樣，隨著輥件的反復(fù)摩擦不斷地聚集在爐輥表面形成顆粒狀物，通常將其稱之為“積瘤”。一旦爐輥表面有了“積瘤”之后，在高溫狀態(tài)下，爐輥與較軟的帶鋼接觸時(shí)會(huì)在帶鋼表面產(chǎn)生壓痕或是細(xì)小劃傷，這樣會(huì)嚴(yán)重影響著帶鋼的產(chǎn)品質(zhì)量。尤其是用于汽車外板生產(chǎn)制造的連退機(jī)組爐，由于汽車板的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求較高，表面具有壓痕或是細(xì)小劃痕的帶鋼不利于生產(chǎn)線的質(zhì)量控制，同時(shí)，還會(huì)降低生產(chǎn)線的成品率。
[0003]為了避免在爐輥表面形成“積瘤”，提高生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量，提升生產(chǎn)線的生產(chǎn)效益，就需要盡可能地減少爐內(nèi)的粉塵顆粒的量。為此，希望獲得一種可以對退火爐內(nèi)粉塵顆粒進(jìn)行收集的裝置，以為工作人員進(jìn)行采取氣氛凈化措施提供數(shù)據(jù)分析結(jié)果，從而避免粉塵過多而在爐輥表面形成“積瘤”，進(jìn)而提高鋼板的表面質(zhì)量，減少開爐清掃的頻次。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種粉塵分離裝置，其可以將氣體中的粉塵顆粒分離出來，并將分離后的粉塵顆粒進(jìn)行統(tǒng)一收集。采用了本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置后能夠根據(jù)分離出來的粉塵顆粒的分析結(jié)果及時(shí)地對退火爐內(nèi)的氣氛采取凈化措施，以降低退火爐內(nèi)粉塵顆粒量，避免在爐輥表面形成“積瘤”。
[0005]為了達(dá)到上述實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型提供了一種粉塵分離裝置，其包括:
[0006]外圓筒，其頂端封閉；
[0007]排風(fēng)管，其部分設(shè)于外圓筒內(nèi)，該排風(fēng)管的上端自外圓筒的頂端伸出；
[0008]切向入口，其與外圓筒切向連通，并設(shè)于外圓筒的上端；
[0009]錐形筒，其與外圓筒的下端連接，該錐形筒的口徑自上而下逐漸減??；
[0010]粉塵搜集管，其與錐形筒的下端連接。
[0011]本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置利用了離心分離原理，將粉塵從氣體中分離出來。較之于利用其他原理，例如，相較于利用重力作用原理的分離設(shè)備，該粉塵分離裝置的工作效率高，單位體積氣體的處理時(shí)間短；又例如，相較于利用靜電沉積原理的分離設(shè)備，該粉塵分離裝置的結(jié)構(gòu)相對簡單、操作也更為便捷。
[0012]來自于切向入口的含有粉塵顆粒的氣體沿著切線方向從外圓筒的上端進(jìn)入外圓筒內(nèi)，沿著外圓筒的內(nèi)筒壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并形成外螺旋流，此時(shí)，含粉塵顆粒的氣體由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)。由于粉塵顆粒的密度大于氣體的密度，其所產(chǎn)生的離心力也相對較大，粉塵顆粒被甩到外螺旋流的外層，懸浮于外螺旋流的外層的粉塵顆粒在離心力的作用下漸漸地向外圓筒的內(nèi)筒壁移動(dòng)，當(dāng)粉塵顆粒與外圓筒的內(nèi)筒壁接觸后，離心力的作用消失而粉塵顆粒在重力作用下沿著外圓筒的內(nèi)筒壁滑落，然而氣體仍留在外螺旋流的內(nèi)層，這樣，在外圓筒內(nèi)的氣體和粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡由此發(fā)生分離。當(dāng)旋轉(zhuǎn)下降的外螺旋流到達(dá)錐形筒內(nèi)時(shí)，由于錐形筒的口徑是從上到下逐漸減小的，即外螺旋流的旋轉(zhuǎn)半徑是逐漸縮小的，為此，外螺旋流的切向速度會(huì)隨之增大，外螺旋流仍然作著由上至下的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然而，當(dāng)外螺旋流到達(dá)錐形筒的底部時(shí)，錐形筒底部因圓錐形的口徑收縮而造成底部氣流壓力較大，而外圓筒上部因外螺旋流的形成而造成中間氣流壓力較小，因此，外螺旋流中的氣體不會(huì)從錐形筒的底部直接旋出，而是沿外圓筒和錐形筒的軸向方向形成旋轉(zhuǎn)上升的內(nèi)螺旋流，該內(nèi)螺旋流通過排風(fēng)管排出，也就是說，干凈的氣體從下至上經(jīng)由排風(fēng)管被排出至粉塵分離裝置外。另外，氣體中的粉塵顆粒則通過粉塵搜集管于錐形筒的下端被收集起來。
[0013]在此，由上述粉塵分離裝置排出后的氣體仍將回到退火爐內(nèi)。
[0014]需要說明的是，進(jìn)入外圓筒內(nèi)的含有粉塵顆粒的氣體中的一小部分在進(jìn)入外圓筒后可能會(huì)沿著外圓筒的內(nèi)筒壁作旋轉(zhuǎn)向上的圓周運(yùn)動(dòng)，由于外圓筒的頂端是封閉的，當(dāng)該部分氣體到達(dá)外圓筒的頂端后，隨即沿著排風(fēng)管外壁作向下運(yùn)動(dòng)，最后通過排風(fēng)管排出粉塵分離裝置外。由于排出后的氣體仍是要回到爐內(nèi)的，因此，含有粉塵顆粒的氣體也不會(huì)對外界環(huán)境造成污染。
[0015]此外，上述粉塵分離裝置的結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。
[0016]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置還包括:粒子計(jì)數(shù)器，其設(shè)于粉塵搜集管的下方，該粒子計(jì)數(shù)器對進(jìn)入其中的粉塵進(jìn)行粒子計(jì)數(shù)。
[0017]經(jīng)粉塵分離裝置氣固分離后，不同粒徑的粉塵沉降到粉塵分離裝置的粉塵搜集管中，粒子計(jì)數(shù)器對于捕集到不同粒徑的粉塵進(jìn)行計(jì)數(shù)，并結(jié)合采樣含塵氣體量，以計(jì)算獲得當(dāng)下爐內(nèi)氣氛中不同粒徑粉塵的濃度。當(dāng)某一粒徑的粉塵濃度超出一閾值，就會(huì)直接影響帶鋼的表面質(zhì)量。由此，根據(jù)粉塵顆粒采集量和含塵氣體量，就可以建立不同粒徑的粉塵顆粒的濃度與帶鋼表面缺陷之間的關(guān)系。
[0018]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置還包括溫度控制單元，該溫度控制單元包括:設(shè)于粉塵搜集管上的溫度檢測裝置，其檢測粉塵搜集管內(nèi)的粉塵溫度；冷卻介質(zhì)管道，其上設(shè)有控制閥，控制裝置，其與控制閥和溫度檢測裝置連接，以根據(jù)溫度檢測裝置檢測到的溫度控制控制閥的開啟和關(guān)閉。
[0019]在粉塵搜集管上安裝溫度控制單元的目的是控制粉塵搜集管內(nèi)的氣氛溫度，將氣氛溫度控制在一設(shè)定范圍內(nèi)，不僅便于粉塵搜集管在常溫下搜集粉塵顆粒，也有利于粒子計(jì)數(shù)裝置在其工作溫度下的計(jì)數(shù)。
[0020]由于粒子計(jì)數(shù)裝置的工作溫度通常不大于60°C，因而需要對粉塵搜集管內(nèi)的氣氛溫度進(jìn)行設(shè)定調(diào)節(jié)。若粉塵搜集管內(nèi)的氣氛溫度被溫度檢測裝置測出超出設(shè)定溫度時(shí)，就需要通過冷卻介質(zhì)對氣氛溫度進(jìn)行降溫直至達(dá)到設(shè)定溫度。當(dāng)溫度檢測裝置檢測到氣氛溫度超過設(shè)定溫度時(shí)，控制裝置令控制閥打開；當(dāng)溫度檢測裝置檢測到氣氛溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，控制裝置令控制閥關(guān)閉。冷卻介質(zhì)是經(jīng)由冷卻介質(zhì)管道對粉塵搜集管內(nèi)的氣氛溫度進(jìn)行降溫的。
[0021]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置中，上述錐形筒的筒壁上還設(shè)有振動(dòng)器。
[0022]為了使得粉塵顆?？焖俚貜腻F形筒順利地進(jìn)入粉塵搜集管中，在錐形筒的外筒壁上設(shè)置的振動(dòng)器以對錐形筒產(chǎn)生振動(dòng)作用，從而利于粉塵顆粒的滑落。
[0023]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置中，上述錐形筒的下端內(nèi)部還設(shè)有關(guān)風(fēng)器。
[0024]關(guān)風(fēng)器是氣力輸送和將氣體和固體分離系統(tǒng)中的重要設(shè)備，其主要功能是將從氣體中分離出來的粉塵顆粒連續(xù)不斷地及時(shí)排出，并有效地阻止外界空氣進(jìn)入粉塵搜集管中。
[0025]通常，關(guān)風(fēng)器包括葉輪，外殼，端蓋，軸承和有機(jī)玻璃筒。該關(guān)風(fēng)器通過帶有數(shù)個(gè)葉片的葉輪在圓形的外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從錐形筒落下的粉塵顆粒充塞于葉片的空格之間。隨著葉片旋轉(zhuǎn)到外殼的下部位置時(shí)，粉塵顆粒隨之掉落至粉塵搜集管內(nèi)，這樣，在葉輪的連續(xù)回轉(zhuǎn)過程中，連續(xù)不斷地將粉塵顆粒從錐形筒均勻地排出。在上述技術(shù)方案中，關(guān)風(fēng)器還起到了密封作用，將外界空氣隔絕于錐形筒和粉塵搜集管外，以避免外界空氣對于這些粉塵顆粒的污染而導(dǎo)致后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析的精確性低。
[0026]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置中，上述切向入口的寬度B與外圓筒的口徑D符合B/D = 0.2?0.3。
[0027]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置中，上述切向入口的高度h與外圓筒的口徑D符合h/D = 0.45?0.55。
[0028]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置中，上述排風(fēng)管的口徑Dl與外圓筒的口徑D符合D1/D = 0.35?0.6。
[0029]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置中，上述外圓筒的軸向高度Hl與外圓筒的口徑D符合H1/D = 1.75?2.1。
[0030]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置中，上述錐形筒的軸向高度H2與外圓筒的口徑D符合H2/D = 1.75?2.1。
[0031]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置中，上述排風(fēng)管的下端面到外圓筒的下端面之間的距離S與外圓筒的口徑D符合S/D = 0.105?0.130。
[0032]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置中，上述粉塵搜集管的口徑D2與外圓筒的口徑D符合D2/D = 0.22?0.28。
[0033]在已知了外圓筒口徑D的情況下，通過上述關(guān)系式可以確定本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置的其他參數(shù)尺寸。
[0034]本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置能夠?qū)怏w中的粉塵顆粒分離出來，并將分離的粉塵顆粒進(jìn)行統(tǒng)一收集。
[0035]另外，利用本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置后能夠根據(jù)粒子計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果結(jié)合含塵氣量的分析結(jié)果，及時(shí)地對退火爐內(nèi)的氣氛采取凈化措施，以降低退火爐內(nèi)粉塵顆粒量，避免在爐輥表面形成“積瘤”。
[0036]此外，本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。
【附圖說明】
[0037]圖1為本實(shí)用新型所述的粉塵分離裝置在一種實(shí)施方式下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2為圖1所示的粉塵分離裝置的俯視