一种起重机金属粉尘分离系统及其处理方法

技术领域

本发明属于起重机械领域，特别涉及一种起重机金属粉尘分离系统及其处理方法。

背景技术

工业粉尘，主要来源于固体物料的机械粉碎和研磨，粉状物料的混合、筛分、包装及运输，物质燃烧产生的烟尘，烟尘在空气中进行氧化和凝结。

对于冶金工业，在冶炼过程中需要使用矿料、煤炭、粘土、石灰石及各种金属元素物等，属面源无组织排放源，散状物料在转运点、装料、卸料等冶炼过程中所产生，另外，由于机械落差造成起尘也是一种起尘原因。

工业粉尘带来的危害程度包括：

一，对人体带来的影响，工业粉尘严重危害人体健康，有毒的金属粉尘和非金属粉尘(铬、锰、镉、铅、汞、砷等)在进人人体后，会引起中毒以至死亡。长期吸人一定量的粉尘，粉尘在肺内逐渐沉积，使肺部产生进行性、弥漫性的纤维组织增多，出现呼吸机能疾病，称为尘肺。另外，以二氧化硫烟气为主的有毒粉尘成为影响我国空气环境的主要因素。

二，对机械设备带来影响，粉尘有一定的遮光性，其光学性质和能见度、粉尘的自燃性和爆炸性均向着不利方向发展。一定浓度的粉尘在遇到热源后将产生破坏性爆炸，并且由大颗粒粉尘所产生的金属颗粒会对机械设备在运行时产生异常摩擦，给机械设备使用寿命带来一定程度的影响，同时对现场操作人员的视线存在一定程度上的遮挡，严重时将迫使操作人员停止生产操作，等待视野清晰之后再行操作。

在实际生产中面临着众多粉尘以及金属颗粒物对环境及设备造成的不利因素。粉尘颗粒依附在起重机相关机构(轴承、车轮、轨道等)表面，当起重机运行时，存在轴承转动、车轮转动、车轮压轨等一些列运行动作，而金属颗粒物依附在相关转动轴承或者轨道表面将造成对设备构件在转动或者车轮压轨时的异物接触磨损，变向的使磨损度上升，从而降低了轴承、车轮及轨道等相关设备的使用寿命，而由于金属颗粒属于持续性影响，因此在隐形层面上讲对起重机造成安全隐患，并一定程度上威胁着起重机运行安全。

目前使用移动式风机进行吹扫，但是风机的工作原理是将粉尘颗粒吹散，避免金属颗粒散落在轨道上对轨道及车轮的磨损，从根本上存在的是对粉尘的二次扬尘污染，并没有从实质上解决问题。

同样在冶炼区域使用清灰的方法，对相关区域内设备进行清理，并人工将粉尘装袋然后单纯的靠人力运输。如此付出较大的人力资源及维护经费，而且由于起重机是高空作业设备，清扫人员将面临高空危险状态下进行清扫机构粉尘，属于高空危险工作项目，并且高危项目明确指出需要多人协作并且配备相关人员的监护工作，而粉尘的产生是属于持续性的，因此只能定期对金属粉尘进行的清理，并且效果不甚理想。

然而不及时对金属粉尘颗粒进行清理的后果将造成车轮及轨道的不可逆磨损，最终造成严重事故的发生。

目前使用的风机由于会造成二次扬尘污染，并且对粉尘的收集并无实质效果，另风机需要的能耗也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种起重机金属粉尘分离系统及其处理方法，对起重机轨道周边范围内的金属粉尘颗粒进行自动收集分类，免去了人工装卸的带来的资源浪费及解决了人工装袋的高危项目对人员所产生潜在危险。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种起重机金属粉尘分离系统，其包括：

抽风管道，其底部自进口侧依次设置两个安装孔，并分别设置第一导流通道、第二导流通道；抽风管道内第一导流通道上方一侧径向设置网状电磁铁；抽风管道内第二导流通道上方一侧设置过滤网；

清扫刷及其驱动装置，设置于所述抽风管道内第二导流通道上方的过滤网内侧；

水雾化装置，设置于所述抽风管道内第二导流通道的上方；

导流抽风机，设置于所述抽风管道内近出口侧；

过滤棉，设置于所述抽风管道内出口端内侧；

旋风导扇，设置于所述第二导流通道进口端下方；

回收箱体，设置于所述第一、第二导流通道出口端下方，回收箱体底部对应第一、第二导流通道分别设置可开闭的第一、第二盖板；

两只开盖感应开关，分别设置于所述回收箱体内第一、第二盖板上方一侧；

两可回收环保袋装置，分别设置于所述回收箱体内第一导流通道、第二导流通道的出口端；

控制器，所述网状电磁铁、清扫刷的驱动装置、水雾化装置、导流抽风机、旋风导扇、开盖感应开关、可回收环保袋装置分别电性连接该控制器。

优选的，所述过滤棉为蜂窝式活性炭过滤棉。

优选的，所述可回收环保袋装置包括袋盒及自动换袋装置。

优选的，所述水雾化装置通过管道连接至储水箱体，该储水箱体通过管道连接起重机电气控制室的除湿器及空调出水管道。

优选的，所述网状电磁铁呈半月形。

本发明还提供一种所述的起重机金属粉尘分离系统的处理方法，其包括如下步骤，

1)通过抽风管道及导流抽风机对起重机车轮及轨道范围区域内带有金属颗粒的金属粉尘做气流引导，使之被吸入抽风管道内；

2)利用网状电磁铁对金属粉尘中的大颗粒金属物进行磁吸作用进行第一步过滤，在电源断电后网状电磁铁将吸附在网状电磁铁上的大颗粒金属物通过第一导流通道下落至可回收环保袋；

3)经过第一步过滤的金属粉尘进入第二导流通道上方，由水雾化装置后对金属粉尘中的细小粉尘包括非金属颗粒进行沉淀处理；由旋风导扇将经过雾化后的细小下降粉尘向第二导流管道内的四周进行负压疏导，细小粉尘经过第二导流管道集中袋装至可回收环保袋中；

与此同时，清扫刷的转动迫使非金属颗粒被打散下降使旋风导扇更便利的将非金属颗粒吸入第二导流通道中；

4)装满的金属及非金属的可回收环保袋下落，通过开盖感应开关控制，

分别传送至地面；抽风管道内经过处理后的粉尘通过过滤棉外放。

优选的，步骤1)中，通过起尘刷对起重机车轮及轨道进清扫，使颗粒物扬起以便被所述抽风管道抽吸。

本发明所述起重机金属粉尘分离系统中：

本发明对金属粉尘按照大、小颗粒及金属和非金属的分类收集。

本发明利用网状电磁铁对大颗粒金属物进行磁吸作用进行第一步过滤。在电源断电后网状磁铁将吸附在磁铁上的大颗粒金属物将通过通道下落至可回收环保袋中。

储水箱体的水源供应由起重机电气室内的除湿器以及空调出水进行提供，既解决了原本空调排水以及除湿器需要人工倒水的不便，又能给装置内的雾化器进行提供水源。在经过水雾化装置后对细小粉尘进行沉淀处理。

旋风导扇将经过雾化后的细小下降粉尘向第二导流管道的四周进行负压疏导。

本发明中电磁铁部分设计为半月形网状电磁铁，半月形可以对大颗粒金属物做滑行下落，从而减少对通道的冲击效果。由于是网状电磁铁，可以使烟气中的非金属物质有效的通过，而烟气中存在的金属物质则可有效的被吸附在电磁铁上。电磁铁设置在通道(靠近铁屑收集框的左侧)是有一定意义的，这样当检测到风机的负荷达到一定程度后，电磁铁可以通过断电，使网上的铁屑掉落(否则当电磁铁吸足后，风机将会反向从铁料收集箱中吸入空气)。

旋风导扇在通道中的作用是将经过雾化后的非金属粒子进行加速抽取和导向，经过雾化效果后的非金属大颗粒物质由于比重增加，因此呈下降趋势，此时利用旋风导扇低速运行的离心力作用，将此类物质转移至管道四周的导流通道，并受重力影响下缓慢下沉至集尘袋中。

由于粉尘的形成是由物理化学过程产生的升华物或蒸气现象，在空气中凝结或氧化而形成的固体颗粒物，主要是金属氧化物，颗粒有大有小。首先从金属粉尘颗粒大、小进行分类。

本发明所述装置在第一步收集金属粉尘时，利用网状电磁铁作为大颗粒金属物的依附载体，在电磁铁通电后利用导流抽风机的导流原理，在颗粒粉尘通过网状电磁铁时将大颗粒金属粉尘吸附在电磁铁上，从而完成了对金属粉尘的第一步大颗粒金属物的收集工作。

由于粉尘颗粒中也存在一定比例的非金属物(铬、锰、镉、铅、汞、砷)等，在利用网状电磁铁对大颗粒金属粉尘的有效排除后，第二步对经过了网状电磁铁后的细小颗粒或是非金属物质将由水雾化装置将此类细小物质进行加大重量比，使之在空气中沉淀，避免其之前在空气中呈现的漂浮状态，以便于装置之后更好的分类收集工作，在通过清扫刷使非金属颗粒物加速下沉并阻止被抽风机吸走。

对细小颗粒沉淀后的物质进行导流，管道是可拆卸式密封安装的，为了之后维护清理方便，将此类小颗粒沉淀物进行收集。由于经过雾化后的微小颗粒物是呈不规则下沉的一个过程，在中间安装有旋风导扇，利用旋风导扇产生的离心力及负压作用，使下沉中的微小颗粒物有序的扩散至通道周边，而管道周边设置了斜向导流通道，可有效使颗粒物沿导流通道向下流通至通道出口处。

最后在导流抽风机后设置安装过滤棉-蜂窝式活性炭滤网，将最后经过导流抽风机的空气存在的细小杂质进行最终过滤，达到一个分类、收集之后的过滤效果。

由于本装置安装在起重机车体上，考虑到节能目的，在起重机动作时，整体的除尘分类装置得电启动，并在起重机停止运行后进行延迟断电，有效节能的同时，利用电磁铁断电后大颗粒金属物质下落的惯性原理，在网状帖磁铁下方安装有收集管道，有效对大颗粒金属物质进行收集，并且此类大颗粒金属物质属于冶炼原材料，在收集后可进行重复利用，起到了资源再利用的良好效果。

本发明中起重机原本并无水源的供应，从而利用了起重机电气室的空调及除湿器的排水作为水雾化装置的水源供应来集中收集于蓄水箱体，以便水雾化装置的正常运行，两项的供水完全可以满足雾化器的用水需求。

本发明的有益效果：

本发明根据目前冶炼作用中普遍存在的烟气及金属粉尘、非金属粉尘等污染物进行有效控制及回收，利用大型起重设备位处高空的特点，起重机所处位置基本位于厂房车间中的中间高度，可以有效在粉尘烟气形成的初始阶段进行回收处理，避免烟气受热上升扩散至室外。

本发明将金属粉尘分为大、小颗粒及金属和非金属的进行分类收集。在实际生产中能有效解决粉尘烟气中造成对人体及机械构件的危害，净化冶炼厂区，有效控制生产中产生在空气中的有害位置，达到解决环境及生产安全问题的效果。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中网状电磁铁的结构示意图。

具体实施方式

参见图1、图2，本发明所述的起重机金属粉尘分离系统，其包括：

抽风管道1，其底部自进口侧依次设置两个安装孔，并分别设置第一导流通道101、第二导流通道102；抽风管道1内第一导流通道101上方一侧径向设置网状电磁铁2；抽风管道1内第二导流通道102上方一侧设置过滤网3；

清扫刷4及其驱动装置，设置于所述抽风管道1内第二导流通道102上方的过滤网3内侧；

水雾化装置5，设置于所述抽风管道1内第二导流通道102的上方；

导流抽风机6，设置于所述抽风管道1内近出口侧；

过滤棉7，设置于所述抽风管道1内出口端内侧；

旋风导扇8，设置于所述第二导流通道102进口端下方；

回收箱体9，设置于所述第一、第二导流通道101、102出口端下方，回收箱体9底部对应第一、第二导流通道101、102分别设置可开闭的第一、第二盖板；

两只开盖感应开关10、10’，分别设置于所述回收箱体9内第一、第二盖板上方一侧；

两可回收环保袋装置11、11’，分别设置于所述回收箱体9内第一导流通道、第二导流通道101、102的出口端；

控制器(图中未示)，所述网状电磁铁、清扫刷的驱动装置、水雾化装置、导流抽风机、旋风导扇、开盖感应开关、可回收环保袋装置分别电性连接该控制器。

优选的，所述过滤棉为蜂窝式活性炭过滤棉。

优选的，所述可回收环保袋装置包括袋盒及自动换袋装置；在装袋切换中利用自动化装置，类似布袋除尘器换袋，利用重力原理进行机械化自动换袋，在收集袋装满达到一定重量后自动下落。自动换袋装置代替了人工装袋，并在旁边安置了袋盒作为环保袋的来源，并且装料袋袋口是在失去支撑力后橡皮筋将自动收紧避免了二次扬尘，也减除人工干预换袋的工作。

优选的，所述水雾化装置5通过管道连接至储水箱体12，该储水箱体12通过管道连接起重机电气控制室的除湿器及空调出水管道。

优选的，所述网状电磁铁呈半月形。

本发明所述的起重机金属粉尘分离系统的处理方法，其包括如下步骤，

1)通过抽风管道及导流抽风机对起重机车轮及轨道范围区域内带有金属颗粒的金属粉尘做气流引导，使之被吸入抽风管道内；

2)利用网状电磁铁对金属粉尘中的大颗粒金属物进行磁吸作用进行第一步过滤，在电源断电后网状电磁铁将吸附在网状电磁铁上的大颗粒金属物通过第一导流通道下落至可回收环保袋；

3)经过第一步过滤的金属粉尘进入第二导流通道上方，由水雾化装置后对金属粉尘中的细小粉尘包括非金属颗粒进行沉淀处理；由旋风导扇将经过雾化后的细小下降粉尘向第二导流管道内的四周进行负压疏导，细小粉尘经过第二导流管道集中袋装至可回收环保袋中；

与此同时，清扫刷的转动迫使非金属颗粒被打散下降使旋风导扇更便利的将非金属颗粒吸入第二导流通道中；

4)装满的金属及非金属的可回收环保袋下落，通过开盖感应开关控制，

分别传送至地面；抽风管道内经过处理后的粉尘通过过滤棉外放。

优选的，步骤1)中，通过起尘刷13对起重机车轮及轨道进清扫，使颗粒物扬起以便被所述抽风管道抽吸。

本发明对起重机移动中进行对烟气粉尘的收集，并对粉尘中金属颗粒和非金属颗粒的不同收集情况进行有针对性的处理，对类似场合起重作业均有较高的应用价值,并且根据使用场合的不同，可自由调整。可在国内各大钢铁企业推广使用，具有非常广阔的应用前景。