一种消失模铸造废气氧化燃烧处理净化器的制作方法

本实用新型涉及消失模铸造领域，具体涉及一种消失模铸造废气处理净化器。

背景技术：

消失模铸造是用泡沫塑料(eps、stmma或epmma)高分子材料制作成为与要生产铸造的零件结构、尺寸完全一样的实型模具，经过浸涂耐火涂料(起强化、光洁、透气作用)并烘干后，埋在干石英砂中经三维振动造型，浇铸造型砂箱在负压状态下浇入熔化的金属液，使高分子材料模型受热气化抽出，进而被液体金属取代冷却凝固后形成的一次性成型铸造新工艺生产铸件的新型铸造方法。

自从消失模铸造工艺应用于工业生产以来,泡沫材料热分解所产生的有毒、有害废气对环境的影响就一直受到人们和环保部门的关注。在消失模铸造中，消失模在铸造浇注金属液体时由于eps或stmma汽化会产生有害气体，这些高分子原料是由苯乙烯和甲基丙烯酸甲脂共聚而成的材料。消失模铸造产生的废气主要在真空泵排出口，在其它工序产生的有害气体相对较少。真空泵排出管内主要有害气体为苯系物。小于针对消失模铸造排放的这些这废气目前的四种处理方式：(1)吸收处理，当吸收剂使用到一定程度后，需要处理再生后使用，因此吸收法要求工艺相对较为复杂，处理不好时也可能造成二次污染；常用的吸收设备有填料塔、湍球塔、板式塔、喷淋塔、文丘里吸收器等。吸收剂使用到一定程度，需要处理后再使用，增加使用成本。(2)吸附处理，吸附剂也需要再生后使用，再生过程中会对环境产生二次污染，且设备成本高，使用频率低，造成资源浪费。(3)气体热力燃烧净化，由于消失模铸造在浇注过程中产生的废气流量、可燃性气体浓度含量变化很大，容易产生爆震、爆炸和燃烧净化不彻底，造成危险和二次排放污染。(4)催化燃烧处理；废气的浓度不稳定，波动较大；同时无法保障催化燃烧室的很定温度，因此造成废气处理不完全，在浇注中可燃性气体的浓度突然增大产生的爆震易造成设备损坏，设备投资成本高。

在废气处理中由于消失模铸造的特殊性现有的处理净化方法均有不适应在消失模铸造领域使用的现状，主要表现为消失模铸造基本间隔1小时左右，浇注时间一般2-6分钟，最长不会超过10分钟，废气处理器采用吸收、吸附的方法。虽然适应间断性工作，但使用成本高，不适应低附加值的铸造行业；催化燃烧处理器投资大，需要预热，不适应间断性短时间工作。气体热力燃烧净处理，由于消失模铸造在浇注时的产生的废气量、浓度不稳定，一般燃烧易造成爆震、爆炸等事故，气量的不稳定造成废气燃烧不完全，影响环保检测不合格。因此需要一种针对消失模铸造领域产生的废气处理的专用设备。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种结构简，单价格低廉，且净化效果好的可燃性消失模铸造废气氧化燃烧处理的净化器。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种消失模铸造废气氧化燃烧处理净化器，包括壳体，所述壳体内设有进气室、混合室、燃烧室、燃烧机和排放口；所述混合室设置在所述壳体的外侧，所述混合室包括进气端和出气端，所述进气端与所述进气室连接；所述出气端与所述燃烧室连接，所述燃烧机与所述燃烧室相连接；所述燃烧室的末端连接有出气口；所述排放口设置在所述壳体的顶部；

所述混合室为蜗壳螺旋型进风通道，且在所述进风通道上设有叶片组；所述混合室的中心与所述燃烧室连接；

所述进气室包括进风管和风机，所述进风管与所述进风通道的进口连接；所述进风管处设有压力传感器；所述进风管的流通面积小于所述进风通道的流通面积；所述风机设置在所述进风通道的进口处并将空气送入所述进风通道；

所述燃烧室内设有圆形金属网，所述金属网的中心设有圆锥形的火焰反射装置；所述金属网的直径与所述燃烧室的内径相同；

所述壳体侧面设有通风口；

所述壳体内壁设有储水层，所述储水层上设有进水口和出水口。

进一步的，所述燃烧机固定在所述混合室的进气端并穿过所述混合室与燃烧室接触连接。

进一步的，所述叶片组为多个且沿进风方向均匀分布在所述进风通道上；每个所述叶片组上设有3-5个均匀分布的叶片，且叶片与风向夹角为4.5°。

优选的，叶片组优选为4组，且叶片为镍铬合金叶片，呈4.5度，相邻两个叶片间隔15mm均匀分布在混合器的中心轴上。

进一步的，所述叶片的两端固定在所述进风通道的两侧，且所述叶片可在风力的作用下自由旋转。

进一步的，所述燃烧机与所述混合室的中心连接并将火焰送入至燃烧室。

进一步的，所述金属网至少为两层，且所述金属网为钨合金网。

进一步的，所述金属网的网孔直径为2mm，所述金属网的厚度为3mm。

进一步的，所述通风口为正压通风口且设置在所述燃烧室的上方。

进一步的，所述壳体内设有排放风机，排放风机设置在所述燃烧室的上方并与所述排放口连接。

进一步的，还包括plc控制系统，所述压力传感器与plc控制系统信号连接；所述燃烧机、风机、排放风机分别与所述plc控制系统驱动控制连接。

本实用新型消失模铸造废气氧化燃烧处理净化器，其有益效果在于：

(1)通过蜗壳螺旋式混合器，能够使废气与空气(氧气)在燃烧室前充分混合，且在混合器内设有叶片，能够使进入的废气与空气(氧气)进一步充分混合，保障后续燃烧的充分。同时风机采用压力传感器将信号给plc控制系统，根据进入废气量自动调整风机的给风量。

(2)燃烧室内设有两层钨合金网，且钨合金网中心设有火焰反射装置403。燃烧机中的石油气或天然气燃烧的火焰喷射到火焰反射装置403上后，火焰反射装置403的作用下向四面扩展覆盖整个网面，防止没有完全燃烧的废气溢出，燃烧机在30秒内将第一层钨合金网烧红温度达到800-900℃，废气充分燃烧后通过钨合金网的网孔排出燃烧室。燃烧快速、充分、彻底，节省能耗，净化环境。

(3)通过plc控制系统控制空气进风量和燃烧机的燃烧量，达到精准控制，避免了能耗的浪费，绿色环保。在燃烧室外侧设有水箱，能够充分利用余热，进行资源合理化利用。

(4)本净化器结构简单，投资少，净化率高，废气净化效率达到99％以上,并实现了达标排放。消除了消失模铸造车间水环式真空泵散发的臭味,解决了消失模铸造工艺中尾气排放问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的壳体内的结构示意图；

图3是本实用新型的侧面示意图；

1壳体，2混合室，3燃烧室,4燃烧机,5排放口，6风机，7进风管，8正压通风口，9储水层，10进水口，11出水口；

201进气端，202出气端，203蜗壳螺旋型进风通道，204叶片组，205叶片

301出气口；

401第一层钨合金网，402第二层钨合金网，403火焰反射装置403。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本实用新型。

一种消失模铸造废气氧化燃烧处理净化器，如图1-3所示，包括壳体1，所述壳体1内设有进气室、混合室2、燃烧室3、燃烧机4和排放口5；所述混合室2设置在所述壳体1的外侧，所述混合室2包括进气端201和出气端202，所述进气端201与所述进气室连接；所述出气端202与所述燃烧室3连接，所述燃烧机4与所述燃烧室3相连接；所述燃烧室3的末端连接有出气口301；所述排放口5设置在所述壳体1的顶部；

所述混合室2为蜗壳螺旋型进风通道203，且在所述进风通道203上设有叶片组204；所述混合室2的中心与所述燃烧室3连接；

所述进气室包括进风管7和风机6，所述进风管7与所述进风通道203的进口连接；所述进风管7处设有压力传感器；所述进风管7的流通面积小于所述进风通道203的流通面积；所述风机6设置在所述进风通道203的进口处并将空气送入所述进风通道203；

所述燃烧室3内设有圆形金属网，所述金属网的中心设有圆锥形的火焰反射装置403；所述金属网的直径与所述燃烧室3的内径相同；

所述壳体1侧面设有通风口；

所述壳体1内壁设有储水层9，所述储水层9上设有进水口10和出水口11。

本实施例中，混合室2为蜗壳螺旋型进风通道203，进风通道203上设有叶片组204。混合器进气端201设有的风机6采用伺服电机的中压风机，给风进入蜗壳螺旋进风通道203内，风量由进气室的进风管7处的压力传感器信号给plc控制系统，根据进入废气量自动调整风机6的给风量，混合室2内设置有4组叶片组204。每个叶片组204上设有3-5个均匀分布铸造的圆形镍铬合金叶片205，叶片205呈4.5度，相邻两个叶片205之间间隔15mm均匀分布在进风通道203上，叶片205的两端可旋转固定在进风通道203的两侧；第1、2组的镍铬合金叶片205由于斜度的关系在中心轴上风力的作用下可以自由旋转，搅动可燃废气与空气中氧气再次充分混合，混合后的气体从呈螺旋形的出气端202(环形扁口处)进到燃烧室3。燃烧机4与所述混合室2的中心连接并将火焰送入至燃烧室3。

本实施例中，燃烧室3壁采用镍铬合金铸造成型，内设两层3mm厚的圆形钨合金网，网孔直径2mm，钨合金网的厚度为3mm。在钨合金网的中间部位设计有圆锥形的火焰反射装置403，圆锥形的顶尖朝向燃烧机4方向凸起。燃烧机4中30万大卡的石油气或天然气燃烧的火焰喷射进入燃烧室3后，火焰喷射到火焰反射装置403上后，火焰反射装置403的作用下向四面扩展覆盖整个钨合金网的网面，防止没有完全燃烧的废气溢出，燃烧机4在30秒内将第一层钨合金网401烧红温度达到800-900℃，再通过传递将第二层钨合金网402烧红。废气第一层钨合金网401燃烧后，再进入第二层钨合金网402中再次燃烧，使燃烧更加充分和彻底。燃烧后的气体则通过钨合金网中的网孔排出燃烧室3，从出气口301中出来分布在壳体1中，再通过壳体1顶部的排风口排出。

本实施例中，燃烧机4固定在所述混合室2的进气端201并穿过所述混合室2与燃烧室3接触连接。燃烧机4采用30-60万大卡型，燃气用石油液化气或天然气，电子控制系统选用西门子程序控制，电子比例调节，风量、气量选用伺服电机控制方式精确空燃配比，火焰监测选用离子探针，具有停电、燃气压力低、空气压力低、燃气泄漏监测、熄火二次点火功能，配有专用uv紫外电子眼检测模块对全面运行状态进行全面监测，具有安全高效的特点。

本实施例中，通风口为正压通风口8，且设置在所述燃烧室3的上方。壳体1内设有排放风机，排放风机设置在所述燃烧室3的上方并与所述排放口5连接。为了保证燃烧室3能充分燃烧，温度变化要控制在800-900℃，所以采用微负压设计，在壳体1上开设正压通风口8，排放风机按消失模铸造浇注时最大排放量设计，在消失模铸造浇注时由于eps泡沫的体积、质量不同产生的废气排放量不同可以进行自由调节。

本实施例中，还包括plc控制系统，所述压力传感器与plc控制系统信号连接；所述燃烧机4、风机6、排风风机分别与所述plc控制系统驱动控制连接。通过废气的进风量实时调控风机6的进风量、燃烧机4的压力、给油量和排风风机的排气量，使整个设备达到平衡。

本实施例中，壳体1内壁还设置了储水层9，所述储水层9上设有进水口10和出水口11。利用废气燃烧时产生的余热用于给储水层9中的水加热，热水可用于生活用水或部分工业用水，节省能耗。

采用本实用新型净化器7、氧化燃烧后的净化效果：在氧化燃烧过程中,进气端201和排放口5分别用注射器取样,然后进行气相色谱分析。废气净化处理前后浓度检测结果统计见表1。

表1：燃烧净化处理废气浓度检测结果

经多次检测,净化后出口废气浓度达到下述指标:苯<10mg/m³，甲苯<1mg/m³，苯乙烯<3mg/m³。环境标准(tj36-79)中规定废气的排放标准为:苯<40mg/m³、甲苯<100mg/m、苯乙烯<40mg/m。

由检测结果可以看出废气净化效率达到99％以上,并实现了达标排放。消除了消失模铸造车间水环式真空泵散发的臭味,解决了消失模铸造工艺中尾气排放问题。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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