脱蜡预烧炉废气处理方法

摘要

本发明属粉末冶金的技术领域，具体公开了一种脱蜡预烧炉废气处理方法，包括以下步骤：1.利用自来水对废气进行换热冷却处理，并将蒸发的水蒸气收集；2.将冷却成液态的成型剂回收；3.并使用空气对其余废气进行换热冷却处理；4.将换热后的空气收集，气压为0.1‑0.8MPa，气温为80‑120℃，气体流量为水蒸气流量的0.1‑0.3倍；5.将收集后的水蒸气与空气混合并通入到废气中；6.将冷却成液态的其余成型剂收集，并对其进行高温脱水。本发明的目的是解决气态成型剂无法完全回收的问题。

权利要求

1.脱蜡预烧炉废气处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将废气通入到第一冷却管中；利用自来水在第一冷却管中对废气进行换热冷却处理，将废气的温度降低至200-300℃，并将蒸发的水蒸气收集到储气箱中；

步骤二：将第一冷却管中流出的废气通入到第一回收管中，所述第一回收管的底部设有收集槽，第一回收管的管壁上开设有出液口，出液口与收集槽连通；所述收集槽的底部连通有出液管，出液管内滑动连接有第一柱塞，第一柱塞上固定设有浮子，浮子位于收集槽内，浮子朝向出液口的一侧固定连接有第二柱塞，第二柱塞与出液口对齐，第二柱塞能够封堵出液口，第二柱塞封堵出液口时第一柱塞滑出出液管；在出液管的底部收集成型剂；

步骤三：将第一回收管中流出的废气通入到第二冷却管中，并使用空气对废气进行热交换冷却处理；

步骤四：将换热后的空气通入到储气箱中，气压为0.1-0.8MPa，气温为80-120℃，流量为水蒸气流量的0.1-0.3倍；

步骤五：先将第二冷却管中流出的废气通入到第二回收管中，再向第二回收管中通入空气与水蒸气的混合气体；

步骤六：将第二回收管中冷凝的液态成型剂回收，最后将第二回收管中的水蒸气冷凝成液态水。

2.根据权利要求1所述的脱蜡预烧炉废气处理方法，其特征在于：步骤一中，废气的温度降低至250℃。

3.根据权利要求1所述的脱蜡预烧炉废气处理方法，其特征在于：所述第一冷却管呈螺旋状。

4.根据权利要求3所述的脱蜡预烧炉废气处理方法，其特征在于：步骤四中，空气气压为0.5MPa，气温为110℃，流量为水蒸气的0.2倍。

5.根据权利要求4所述的脱蜡预烧炉废气处理方法，其特征在于：步骤六中，利用负压将水和废气抽出。

6.根据权利要求5所述的脱蜡预烧炉废气处理方法，其特征在于：将从第二回收管中收集的成型剂进行高温脱水处理。

说明书

脱蜡预烧炉废气处理方法

技术领域

[0001] 本发明属粉末冶金的技术领域，具体公开了一种脱蜡预烧炉废气处理方法。

背景技术

[0002] 硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，其具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。

[0003] 硬质合金的生产工艺中包括预烧阶段、固相烧结阶段、液相烧结阶段和冷却阶段。其中，预烧阶段时会产生大量废气，废气包括气化后的成型剂以及成型剂分解后产生的含碳气体，成型剂大多为石蜡。现有技术中，大多会先将气态成型剂回收，再将其余气体排放至大气中。但在回收气态成型剂时存在以下问题：绝大部分成型剂能够最终冷却成液态或固态进行回收，但是少部分成型剂会继续以气态的形态随着其余气体排出。而气态成型剂即气态石蜡属于有机废气，排放到大气中会产生污染。同时，这部分气态石蜡被排放后会造成材料损失，提高生产成本。

[0004] 公告号为CN107120961A的中国专利，公开了一种烧结炉脱蜡装置，其包括第一脱蜡装置，以及设于第一脱蜡装置与烧结炉的炉体之间的进气结构；第一脱蜡装置内设有对气体成型剂进行缓流处理的冷热交换缓流装置，冷热交换缓流装置靠近第一脱蜡装置的进气口设置。该装置利用热交换来降低成型剂的温度，使成型剂液化。但是该方式中，还是有少部分的成型剂会混在废气中无法被收集。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种脱蜡预烧炉废气处理方法，以解决气态成型剂无法完全回收的问题。

[0006] 为了达到上述目的，本发明的基础方案为：脱蜡预烧炉废气处理方法，包括以下步骤：

[0007] 步骤一：将废气通入到第一冷却管中；利用自来水在第一冷却管中对废气进行换热冷却处理，将废气的温度降低至200-300℃，并将蒸发的水蒸气收集到储气箱中；

[0008] 步骤二：将第一冷却管中流出的废气通入到第一回收管中，所述第一回收管的底部设有收集槽，第一回收管的管壁上开设有出液口，出液口与收集槽连通；所述收集槽的底部连通有出液管，出液管内滑动连接有第一柱塞，第一柱塞上固定设有浮子，浮子位于收集槽内，浮子朝向出液口的一侧固定连接有第二柱塞，第二柱塞与出液口对齐，第二柱塞能够封堵出液口，第二柱塞封堵出液口时第一柱塞滑出出液管；在出液管的底部收集成型剂；

[0009] 步骤三：将第一回收管中流出的废气通入到第二冷却管中，并使用空气对废气进行热交换冷却处理；

[0010] 步骤四：将换热后的空气通入到储气箱中，气压为0.1-0.8MPa，气温为80-120℃，流量为水蒸气流量的0.1-0.3倍；

[0011] 步骤五：先将第二冷却管中流出的废气通入到第二回收管中，再向第二回收管中通入空气与水蒸气的混合气体；

[0012] 步骤六：将第二回收管中冷凝的液态成型剂回收，最后将第二回收管中的水蒸气冷凝成液态水。

[0013] 本基础方案的工作原理和有益效果在于：

[0014] 步骤一中：废气经过第一冷却管后会被冷却至200-300℃，而成型剂的沸点在300-330℃之间，所以此时成型剂会逐渐变为液态。本步骤中，废气的温度被冷却至200-300℃是为了防止部分成型剂冷却过快导致其变为固态，最终堵塞第一冷却管。而成型剂处于该温度范围时，绝大部分的成型剂都已经变成液态，便于收集，少部分成型剂会在第二回收管中进行回收。

[0015] 步骤二中，当成型剂变为液态后，会逐渐从出液口中流出，并流入到收集槽内。当收集槽内储存有一定量的成型剂后，浮子会上浮，此时浮子上端的第二柱塞将出液口堵住，而浮子下端的第一柱塞会滑出出液管，成型剂就能够从出液管中流出。采用该结构，只有当收集槽中储存有成型剂后，成型剂才会流动到出液管中，而此时成型剂将出液管与第一回收管隔开，防止第一回收管内的气体从出液管中流出，实现了气液分离。

[0016] 步骤三中，空气能够对废气进行进一步的降温处理，使废气中存在的少部分成型剂冷却。

[0017] 步骤四中，换热后的空气温度达到80-120℃，将其与水蒸气混合后，水蒸气刚好在液态和气态的临界点处，此时混合的气体水份重。

[0018] 步骤五中，废气与空气与水蒸气的混合气体接触，水份能够使废气中的气态成型剂即石蜡立刻从气态变为液态，将废气中的气态成型剂全部去除。同时水份还能吸附废气中的固态杂质以及水溶性的气体等，以起到净化废气的作用。

[0019] 步骤六中，将液态水收集起来后可以再次利用，也能够直接排放，更加节能环保。

[0020] 进一步，步骤一中，废气的温度降低至250℃。废气的温度太高可能导致大部分的成型剂无法变成液态，温度太低可能导致废气中的成型剂过快变成固体。而采用本方案，废气的温度较为合适。

[0021] 进一步，所述第一冷却管呈螺旋状。采用本方案能够增大换热面积，使换热冷却效果更好，时间更短。

[0022] 进一步，步骤四中，空气气压为0.5MPa，气温为110℃，气体流量为水蒸气流量的0.2倍。储气箱内水蒸气的流速低，0.5MPa的空气压力能够保证空气和水蒸气的运输速度足够快。气温110℃能够保证大部分水处于气态，使空气和水蒸气的混合气体带有足够多的水分子。空气流量为水蒸气流量的0.2倍，空气太多会导致水蒸气含量减少，降低成型剂液化的效果。

[0023] 进一步，步骤六中，利用负压将水和废气抽出。采用本方案，能够快速地将水和废气抽出。

[0024] 进一步，将从第二回收管中收集的成型剂进行高温脱水处理。从第二回收管中收集的成型剂带有大量的水份，将水份经过高温脱出后才能够回收利用。

附图说明

[0025] 图1为实施例中第一冷却管、第一回收管、第二冷却管、第二回收管的结构示意图；

[0026] 图2为图1中A处的放大图。

具体实施方式

[0027] 下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

[0028] 说明书附图中的附图标记包括：第一冷却管1、第一换热管2、储气箱3、第一回收管4、收集槽5、出液口6、浮子7、第一支杆8、第二支杆9、第一柱塞10、第二柱塞11、第二冷却管
12、第二换热管13、第二回收管14、出气管15。

[0029] 本实施例脱蜡预烧炉废气处理方法，包括以下步骤：

[0030] 步骤一：将废气通入到第一冷却管1中。如图1所示，第一冷却管1呈螺旋形状，第一冷却管1中设有第一换热管2，第一冷却管1缠绕在第一换热管2上。向第一换热管2中通入自来水，自来水能够通过第一换热管2吸收废气的热量，使废气的温度降低至250℃。第一换热管2的末端连通有储气箱3，自来水受热蒸发后会转化成水蒸气并储存在储气箱3中。

[0031] 步骤二：将第一冷却管1中流出的废气通入到第一回收管4中。第一回收管4与第一冷却管1的末端连通，第一回收管4倾斜设置，其位置较低的一端的底部设有收集槽5，第一回收管4的管壁上开设有出液口6，出液口6与收集槽5连通。如图2所示，收集槽5的底部连通有出液管，出液管内滑动连接有第一柱塞10，第一柱塞10上固定设有第一支杆8，第一支杆8上固定设有浮子7，浮子7位于收集槽5内，浮子7的上端固接有第二支杆9，第二支杆9的上端固定连接有第二柱塞11，第二柱塞11与出液口6对齐，第二柱塞11能够封堵出液口6，第二柱塞11封堵出液口6时第一柱塞10滑出出液管。当成型剂液化后会逐渐流向收集槽5，收集槽5中的成型剂越多，浮子7上升的距离越大，第一柱塞10逐渐从出液管中滑出，所以成型剂能够从出液管中流出，此时将成型剂收集起来即可。

[0032] 步骤三：将第一回收管4中流出的废气通入到第二冷却管12中。第二冷却管12与第一回收管4连通，第二冷却管12呈螺旋形状。第二冷却管12中设有第二换热管13，第二冷却管12缠绕在第二换热管13上。向第二换热管13中通入空气。

[0033] 步骤四：第二换热管13的末端连通至储气箱3，所以空气经过换热后会流入到储气箱3内。气压为0.5MPa，气温为110℃，气体流量为水蒸气流量的0.2倍；

[0034] 步骤五：将第二冷却管12中流出的废气通入到第二回收管14中。第二回收管14与第二冷却管12的末端连通。储气箱3中还连通有出气管15，出气管15连通至第二回收管14上靠近第二冷却管12的一端。

[0035] 步骤六：使用步骤二中同样的方法将第二回收管14中的液态成型剂回收，将回收后的成型剂加热至200度，使其中的水份蒸发。最后利用负压将水和废气抽出。

[0036] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。