一种稀土沉淀灼烧工序电解助燃灼烧腔的制作方法

本发明涉及稀土制备，具体为一种稀土沉淀灼烧工序电解助燃灼烧腔。

背景技术：

1、稀土的冶炼、回收属于重工业领域，需要消耗大量的能源。现有技术中，稀土在沉淀、回收的过程中，需要将稀土放入到灼烧腔内部进行灼烧，而由于稀土放入灼烧腔内部时是湿润的，也就是说，在对稀土进行干燥的时候会产生大量的水蒸气。水蒸气排出灼烧腔外后会带走灼烧腔的大量热量，进而会导致灼烧腔内部的温度快速下降。此时就需要为灼烧腔内部继续提供热量来保证对稀土进行灼烧，如此一来，就会消耗更多的能量，同时，灼烧腔的降温、重新升温也会影响稀土的回收、灼烧效率。

2、申请号为：cn201910142769.x，名称为《一种稀土沉淀灼烧设备》的中国发明专利针对稀土灼烧过程中水蒸气容易导致灼烧腔内部温度下降的问题提出了解决方案，其包括有第一驱动电机、传动轴、搅拌桨、进料管和灼烧体；还包括有预热除水机构、微调驱动机构、支撑立杆、液压缸、破碎机构和出料闸门等。该发明通过让稀土在进入灼烧腔之前，先进入灼烧体顶部的预热除水机构中进行蒸发预热，待稀土的水分蒸发后再将稀土投入到灼烧体的腔内进行灼烧，以此达到避免灼烧腔内部温度下降的效果。

3、上述发明虽然达到了避免灼烧腔内部温度下降的效果，但对能源的节约作用有限，因为将稀土先放到预热除水机构中进行蒸发除水，也会消耗灼烧腔的温度，蒸发的水蒸气也会带走大量的能量，水蒸气中的能量就会被浪费掉，不利于能源的节约利用。

4、为此，提出一种稀土沉淀灼烧工序电解助燃灼烧腔。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种稀土沉淀灼烧工序电解助燃灼烧腔，以解决上述背景技术中提出的稀土回收、冶炼过程中稀土蕴含的水分蒸发时能源浪费的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种稀土沉淀灼烧工序电解助燃灼烧腔，包括外壳、灼烧腔、电解池、气体混合器、喷火口以及点火器，所述灼烧腔开设于外壳内部，所述电解池用于电解水生成氧气与氢气，所述电解池位于外壳下侧，所述气体混合器固定安装于外壳的外部，所述气体混合器与电解池之间用管道连通，所述气体混合器用于混合电解池电解生成的氧气与氢气，所述喷火口安装于灼烧腔内部，且喷火口与气体混合器连通，点火器设置于灼烧腔内部用于点燃喷火口喷出的氧气与氢气，所述外壳内开设有保温仓，所述保温仓覆盖灼烧腔的左右两侧以及顶部，所述外壳上还设置有排气部，排气部可以是排气管道或者是排气通道，所述排气部与保温仓连通，所述外壳下侧设置有回流管，所述回流管与保温仓连通，且回流管与电解池连通。

4、稀土在灼烧过程中产生水蒸气后，通过排气部进入保温仓内部，让水蒸气充满保温仓，进而进一步利用水蒸气的热量对灼烧腔进行保温，避免吸收了热量的水蒸气直接排出灼烧腔外部造成灼烧腔内部温度急剧下降影响稀土的灼烧效率，同时也能提高能量的利用率。除此之外，在关停灼烧腔将加工完成的稀土取出时，保温仓内部的水蒸气的热量也能对灼烧腔进行保温，减少下一次灼烧时升温所需的能量，进一步保障了能量的利用率。

5、优选的，所述排气部包括竖直固定安装于外壳上的连接管；所述连接管的一端连接灼烧腔，另一端伸出外壳的顶部外；所述连接管伸出外壳外的一端设置有阻挡罩，所述连接管伸出外壳顶部的一端设有回流道，所述回流道竖直向下开设于连接管侧壁上，所述回流道与保温仓连通。

6、通过设置一个逆转方向的设置，让水蒸气向上通过连接管后被阻挡罩阻挡后再向下沿着回流道进入保温仓内部，有利于减少热量散失的速度，避免热量快速散入保温仓内部后又快速从回流管处散失到保温仓外，有利于保障灼烧腔内部的温度稳定，避免灼烧腔内部的温度发生急剧变化，同时也避免热量快速散失导致的能量利用率降低。

7、优选的，所述阻挡罩为圆锥形，所述阻挡罩的圆锥形尖端向上设置，所述回流道的外道壁与阻挡罩的内环底边平齐。

8、圆锥形的阻挡罩有助于水蒸气在受阻后对水蒸气进行导流，让水蒸气能够顺利地被朝着回流道的方向引导，避免水蒸气受阻后又重新反冲回灼烧腔内部形成紊流，进而妨碍水蒸气的排出，除此之外，当水蒸气在阻挡罩上凝结的时候，也能够在阻挡罩的内壁导流下朝着回流道的道口处流去，避免冷凝后的水蒸气再次滴入灼烧腔内部造成稀土水分增加的情况，避免对水分的反复加热影响烘干效率，进而避免能源的浪费。

9、优选的，位于灼烧腔左右两侧的所述保温仓内均设置有多个阻隔板，多个阻隔板之间间隔均布设置于保温仓内部，每个所述阻隔板均为竖直向下设置。

10、多个阻隔板将保温仓内部分隔成了多个区域，有利于降低水蒸气在保温仓内部的流动速度，进而让水蒸气在保温仓内部停留的时间延长，避免蕴含热量的水蒸气快速排出保温仓外部，有利于对水蒸气的热量进一步的利用。竖直设置的阻隔板主要是为了让水蒸气在阻隔板上汇聚成水珠后能够更容易滴落，有利于水分从回流管处排出保温仓外。

11、优选的，所述阻隔板均为塑料制成，所述阻隔板均设置于远离灼烧腔的保温仓内壁上，且每个所述阻隔板均不与靠近灼烧腔一侧的保温仓内壁连接。阻隔板采用导热率较低的塑料制成，而不采用金属制成，主要是为了防止金属制成的阻隔板与机壳连接后，多个阻隔板增加了与水蒸气的接触面积，进而会导致水蒸气的热量更快从机壳处散发到外部，不利于对水蒸气的能量的利用。阻隔板位于远离远离灼烧腔的一侧，是因为阻隔板选用塑料后，不宜受到过高的温度，避免阻隔板发生损坏。

12、优选的，所述保温仓的顶部对称设有两个第一导向部，两个所述第一导向部分别朝着设置于灼烧腔左右两侧的保温仓倾斜，位于灼烧腔左右两侧的保温仓内部均设置有第二导向部，两个所述第二导向部均朝向同一侧倾斜设置，所述外壳下侧还设置有导向槽，所述导向槽倾斜设置，所述导向槽连通左右两侧的保温仓内部的第二导向部的最低点，所述回流管与保温仓的连通口位于导向槽的最低点处。

13、在停止生产后，未完全排出保温仓的水蒸气会在保温仓内部凝结成水珠，如果不将保温仓内部的水珠排出的话，下一次进行稀土加工生产时，这些保温仓内部的水珠也会吸收灼烧腔的热量，进而造成不必要的能量浪费。通过设置第一导向部能够让顶部的保温仓内部凝结的水珠朝两侧滑落，而第二导向部以及导向槽则有利于让保温仓内部的水尽可能地朝回流管处流动，尽可能地将保温仓内部冷凝下来的水排出保温仓外，进而实现节约能量的效果。

14、优选的，所述回流管与保温仓连通的端口处设置有隔水部，隔水部所述外壳的外侧还固定安装有用于对稀土进行预烘干的预热仓，所述预热仓位于电解池上方，所述预热仓与回流管连通。

15、在对稀土进行灼烧的过程中，灼烧腔内部除了会有水蒸气进入保温仓内部以外，灼烧腔内部的空气被加热后也会不断地经过连接管并从回流道进入保温仓内部，即保温仓内部会同时蕴含水蒸气以及空气，保温仓内部是水蒸气与空气的混合体。通过设置隔水部，让保温仓排出的空气与水蒸气在经过隔水部时，先让水蒸气被隔水部捕获，而水蒸气被捕获后，只剩下干燥的空气，空气的湿度下降，同时空气也还蕴含部分热量，这时，经过干燥后的空气将会进入预热仓内部，如此就可以利用干燥后的空气的余温对下一批稀土进行预先加热干燥，进一步提高能量的利用率。

16、此处中，隔水部可以是选用海绵、滤网或其它具有吸收水汽能力的物体，同时也要确保气体能够通过隔水部，可以在海绵、滤网上增设开孔来保证吸收水汽的同时不会影响气体的通过。

17、优选的，所述回流管上设有t形管接头；所述t形管接头的相对的两个接口水平设置，第三个接口竖直向下设置，所述t形管接头的两个水平接口分别连接保温仓与预热仓，所述t形管接头的竖直向下的接口连接电解池，所述隔水部包括设置于t形管接头的竖直向下的端口与保温仓之间的金属网，所述金属网位于回流管内部，与金属网相对的所述回流管的外侧上还设置有冷却仓，所述冷却仓内部设置有冷却液。

18、通过让金属网对水蒸气进行阻隔，并在与金属网相对应处的回流管外侧设置冷却仓，让水蒸气与空气的混合体在经过金属网排出保温仓时，水蒸气受冷凝结，进而在金属网处凝结成水珠，水蒸气被冷凝之后，空气的湿度降低，即空气被干燥，而剩下的被干燥后的空气在经过金属网后依然残余有温度，这时候空气就会经过t形管接头的水平设置的端口处进入预热仓内部，所以只要在对灼烧腔内部的稀土进行灼烧的同时，把待加工的稀土先放到预热仓内部就能用灼烧腔内部排出的热量对代加工的稀土进行预热，进一步提高了能量的利用率。与此同时，金属网上冷凝下来的水珠随着气流的流动也会被朝着t形管接头的方向吹动，而在经过t形管接头时，最终会从t形管接头的下端口处流到电解池里用于回收并进行电解。

19、隔水部选用金属网，而不是选用海绵，是因为金属网更有利于气体的通过，而在回收光外部增设冷凝部能让金属网对水汽的捕捉效果更强，除此之外，海绵或者非金属制成的滤网的使用寿命不如金属网高，相比于金属网来说，海绵或者非金属制成的滤网需要维护的频率更高。

20、需要说明，虽然部分空气也会进入电解池内部，但由于与电解池连接的t形管接头的接口与气流的方向垂直，所以大部分的气流还是能够流到预热仓内部对稀土进行预热烘干。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

22、1、本发明所述的一种稀土沉淀灼烧工序电解助燃灼烧腔，相比于现有技术来说设置了保温仓，通过让稀土沉淀灼烧过程中产生的水蒸气进入灼烧腔内部，利用水蒸气的温度对灼烧腔进行保温，避免水蒸气吸收热量后直接排出灼烧腔外部造成灼烧腔温度极具下降的问题，提高了能量的利用率，进而又保证了稀土灼烧的效率。

23、2、本发明所述的一种稀土沉淀灼烧工序电解助燃灼烧腔，在保温仓内部设置有多个阻隔板，利用阻隔板进一步提高水蒸气在保温仓内部的存留时间，从而进一步利用水蒸气的热量，提高能量利用率，

24、3、本发明所述的一种稀土沉淀灼烧工序电解助燃灼烧腔，还通过在保温仓内部设置第一导向部与第二导向部，让保温仓内部的水蒸气液化时能够朝回流管连通，进而让保温仓内部的水朝电解池流去，实现水蒸气的回收，也能避免保温仓内部的水蒸气液化后留存在保温仓内部额外消耗下一次的稀土灼烧的热量，减少能量浪费。

25、4、本发明所述的一种稀土沉淀灼烧工序电解助燃灼烧腔，还设置了预热仓，通过利用隔水部将水蒸气与热空气的进行分离，让干燥的热气通入预热仓内部，利用热空气残余的热量提前将稀土进行预热烘干，进一步提高能量的利用率。