一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的方法及装置制造方法及图纸

一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的方法及装置，包括以下步骤：将赤磷和铜放入密闭炉体石墨坩埚中，通入氮气，高温反应生产铜磷钎料；开启抽风系统，抽出反应中产生的P2O5烟尘送至烟尘吸收反应塔内；开启喷雾系统和尾气处理系统，开启不锈钢加热棒将塔体底部的水加热到60‑80℃，并传输到喷雾系统经喷头喷出水雾，水雾凝结的水滴流经隔流系统的冲孔板上的中心圆孔，高温P2O5烟尘经烟尘吸收反应塔中水蒸汽吸收反应形成磷酸，下沉到底部，剩余的烟气经冷却除雾系统冷却、尾气处理系统处理后排入大气，将反应得到的铜磷钎料液浇注到模具内，制备成铜磷钎料铸锭；本发明专利技术可处理熔炼过程中生成的大量P2O5烟尘，避免造成环境污染。

A method and device for recovering smoke and dust from copper-phosphorus solder preparation

【技术实现步骤摘要】
一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的方法及装置
本专利技术涉及钎焊材料领域，具体的说是一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的方法及装置。
技术介绍
铜磷钎料广泛应用于制冷、电机、电力、汽车等行业。铜磷钎料常用制备方法有直接熔炼法和间接熔炼法，直接熔炼法是采用赤磷或黄磷与铜在高温直接反应的熔炼方法，在铜磷钎料生产过程中铜与赤磷或黄磷在熔炼过程中会形成大量的P2O5烟尘。P2O5急性中毒可引起肺炎或肺水肿，严重者可致急性肝坏死、循环衰竭乃至死亡，长期接触者有呼吸道刺激症状、胃炎、肝炎、贫血、骨质疏松及坏死，此外P2O5烟尘可形成酸雨，严重危害生态环境。目前铜磷钎料生产工艺都是在敞开系统中高温合成，不可避免的会产生P2O5烟尘，严重危害作业人员身体健康，因此需要一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的方法及装置，可处理熔炼过程中生成的大量P2O5烟尘，避免造成环境污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题的不足，本专利技术提出一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的方法及装置，实现铜磷钎料制备的低排放、批量化生产。本专利技术为解决上述技术问题的不足而采用的技术方案是：一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的方法，包括以下步骤：（1）将按比例称量好的赤磷和铜放入密闭炉体的石墨坩埚中，将密闭炉体密封，开启抽风系统和氮气罐的阀门向密闭反应系统通入氮气，启动中频感应线圈加热磷和铜，高温反应生产铜磷钎料，赤磷与熔炼反应系统内的氧反应生成P2O5烟尘，但密闭炉体内的氧有限，当密闭炉体内的氧反应完全后，磷将不再生成P2O5烟尘，持续加热坩埚直至铜、磷完全合金化；（2）开启抽风系统，反应中产生的P2O5烟尘经轴流风机和涡流风机高压抽出，再经烟尘加热器加热后形成高温P2O5烟尘，输送至烟尘吸收反应塔内；（3）通过电控系统，开启水中的不锈钢加热棒将塔体底部的水加热到60-80℃，同时开启喷雾系统和尾气处理系统；60-80℃的热水经耐腐蚀循环泵传输到喷雾系统，经喷头喷出水雾，水雾凝结的水滴流经隔流系统的冲孔板上的中心圆孔；（4）高温P2O5烟尘经烟尘吸收反应塔中水蒸汽吸收反应形成磷酸，下沉到底部，剩余的烟气经冷却除雾系统冷却，将蒸发的酸气和酸雾冷凝在冷却除雾系统内，再经尾气处理系统处理后排入大气；（5）采用自动升降系统将反应得到的铜磷钎料液浇注到模具内，制备成铜磷钎料铸锭。进一步的，所述步骤（3）中，通过电控系统，开启水中的不锈钢加热棒将塔体底部的水加热到60-80℃，开启水上方的不锈钢加热管加热到120℃以上，同时开启喷雾系统和尾气处理系统；60-80℃的热水经耐腐蚀循环泵传输到喷雾系统，经喷头喷出水雾，水雾凝结的水滴流经隔流系统的冲孔板上的中心圆孔，滴在波浪板上，由波浪板聚集成大水滴流到不锈钢加热管表面，水滴被不锈钢加热管快速加热变成水蒸汽。一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的装置，由熔炼反应系统、抽风系统和烟尘吸收反应塔依次连接组成，所述熔炼反应系统包括密闭炉体、中频感应线圈、氮气罐、自动升降系统和石墨坩埚；所述抽风系统包括轴流风机、涡流风机和烟尘加热器，所述烟尘吸收反应塔包括塔体、电控系统、冷却除雾系统和尾气处理系统，所述塔体侧壁上设有与所述密闭炉体连通的进烟管道，所述抽风系统连接在所述进烟管道上，所述塔体顶部设有出烟管道，所述冷却除雾系统设置在所述出烟管道内，所述尾气处理系统设置在所述冷却除雾系统后部；所述塔体内设有管体加热系统、喷雾系统和隔流系统，顶部设有压力计。进一步的，所述塔体为不锈钢塔体或聚四氟乙烯塔体中的一种，且高度为100-200mm。进一步的，所述密闭炉体内侧设有耐火隔热衬层，所述自动升降系统设置在所述密闭炉体的底部，所述石墨坩埚设置在所述自动升降系统上，所述中频感应线圈环绕在所述石墨坩埚外，所述中频感应线圈与密闭炉体的侧壁之间的距离为200-250mm，所述氮气罐通过耐高温气管与所述密闭炉体下部连通。进一步的，所述管体加热系统包括设置在水中的不锈钢加热棒、设置在水上方的不锈钢加热管和斜置在所述不锈钢加热管上的波浪板，所述进烟管道位于所述不锈钢加热管下方、水面上方，所述喷雾系统包括喷雾支架、6个设置在喷雾支架上的喷头，所述隔流系统设置在所述喷头上方，包括3-5层带有中心圆孔的冲孔板，且上下相邻的两层冲孔板之间的中心圆孔相互不对应。进一步的，所述管体加热系统包括设置在水中的不锈钢加热棒，所述进烟管道插入水里面，所述喷雾系统包括喷雾支架、6个设置在喷雾支架上的喷头，所述隔流系统设置在所述喷头下方，包括3-5层带有中心圆孔的冲孔板，且上下相邻的两层冲孔板之间的中心圆孔相互不对应。进一步的，所述不锈钢加热棒包括多排，所述不锈钢加热管、波浪板包括多组，所述波浪板与不锈钢加热管的水平线之间的斜置角度为30-60度，所述喷雾支架一端连接有耐腐蚀循环泵，且伸入所述塔体底部的水里，另一端设置在所述波浪板的上方，6个所述喷头均匀设置在所述波浪板上方的喷雾支架上，且喷洒方向向上。进一步的，所述不锈钢加热棒包括多排，所述喷雾支架一端连接有耐腐蚀循环泵，且伸入所述塔体底部的水里，另一端设置在所述隔流系统的上方，且所述喷头的喷洒方向向下。进一步的，所述波浪板为不锈钢波浪板或聚四氟乙烯波浪板中的一种，所述冲孔板为聚四氟乙烯板，且中心圆孔的直径为1-3mm，所述不锈钢加热棒下方的水里设有温度计，所述不锈钢加热棒、不锈钢加热管、温度计、压力计均与所述电控系统电连接。本专利技术的有益效果是：采用本专利技术的回收烟尘方法生产铜磷钎料，可实现成铜磷钎料直接合成，避免了采用铜磷合金熔炼铜磷钎料方法带来的二次污染和能源和资源消耗，具有节能减排的意义，P2O5烟尘经烟尘反应吸收塔吸收后剩余烟气依次经冷却除雾系统、尾气处理系统处理后排入到大气，具有重要的环保意义，同时采用本专利技术所述装置自动回收P2O5烟尘制备成磷酸，减少了人为随意性、经验性，提高质量稳定性和回收效率，降低了回收成本；本专利技术所述的装置，熔炼反应系统采用密闭炉体，当熔炼反应系统内的氧反应完全后，磷将不再生成P2O5，整个铜磷制备过程中磷烧损少，这种烧损可通过计算密闭反应系统中的氧含量来实现铜磷合金中磷含量的精确控制；烟尘吸收反应塔内设有用于加热水的不锈钢加热棒组、使喷头喷出的水雾进一步蒸腾的不锈钢加热管，二者配合使用令烟尘吸收反应塔内充满水蒸汽，使熔炼铜磷钎料产生的P2O5烟尘与水大面积接触，保证了熔炼铜磷钎料产生的P2O5烟尘与水充分反应，生成磷酸，高温P2O5烟尘通过烟尘吸收反应塔充分吸收，将其收集与水反应制备成磷酸，杜绝了污染物排放，实现了铜磷合金的无烟熔炼以及环境的近零污染；制备的磷酸还用于铜磷钎料的表面洁净清洗处理，使生产工艺构成半循环，不仅节约了生产成本，且有效利用了生产废弃物，实现资源的综合利用，形成了区域内循环经济。附图说明图1是回收铜磷钎料制备过程中产生烟尘的装置的结构示意图；图2为实施例1中塔体的结构示意图；图3为实施例2中塔体的结构示意图；图4为隔流系统的结构示意图；图5为喷雾系统的结构示意图；附图标记：1、自动升降系统，2、中频感应线圈，3、密闭炉体，4、石墨坩埚，5、氮气罐，6、进烟管道，7、塔体，8、出烟管道，9、冷却除雾系统，10、尾气处理系统，11、压力计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将按比例称量好的赤磷和铜放入密闭炉体的石墨坩埚中，将密闭炉体密封，开启抽风系统和氮气罐的阀门向密闭反应系统通入氮气，启动中频感应线圈加热磷和铜，高温反应生产铜磷钎料，赤磷与熔炼反应系统内的氧反应生成P2O5烟尘，但密闭炉体内的氧有限，当密闭炉体内的氧反应完全后，磷将不再生成P2O5烟尘，持续加热坩埚直至铜、磷完全合金化；（2）开启抽风系统，反应中产生的P2O5烟尘经轴流风机和涡流风机高压抽出，再经烟尘加热器加热后形成高温P2O5烟尘，输送至烟尘吸收反应塔内；（3）通过电控系统，开启水中的不锈钢加热棒将塔体底部的水加热到60‑80℃，同时开启喷雾系统和尾气处理系统；60‑80℃的热水经耐腐蚀循环泵传输到喷雾系统，经喷头喷出水雾，水雾凝结的水滴流经隔流系统的冲孔板上的中心圆孔；（4）高温P2O5烟尘经烟尘吸收反应塔中水蒸汽吸收反应形成磷酸，下沉到底部，剩余的烟气经冷却除雾系统冷却，将蒸发的酸气和酸雾冷凝在冷却除雾系统内，再经尾气处理系统处理后排入大气；（5）采用自动升降系统将反应得到的铜磷钎料液浇注到模具内，制备成铜磷钎料铸锭。...

【技术特征摘要】
1.一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将按比例称量好的赤磷和铜放入密闭炉体的石墨坩埚中，将密闭炉体密封，开启抽风系统和氮气罐的阀门向密闭反应系统通入氮气，启动中频感应线圈加热磷和铜，高温反应生产铜磷钎料，赤磷与熔炼反应系统内的氧反应生成P2O5烟尘，但密闭炉体内的氧有限，当密闭炉体内的氧反应完全后，磷将不再生成P2O5烟尘，持续加热坩埚直至铜、磷完全合金化；（2）开启抽风系统，反应中产生的P2O5烟尘经轴流风机和涡流风机高压抽出，再经烟尘加热器加热后形成高温P2O5烟尘，输送至烟尘吸收反应塔内；（3）通过电控系统，开启水中的不锈钢加热棒将塔体底部的水加热到60-80℃，同时开启喷雾系统和尾气处理系统；60-80℃的热水经耐腐蚀循环泵传输到喷雾系统，经喷头喷出水雾，水雾凝结的水滴流经隔流系统的冲孔板上的中心圆孔；（4）高温P2O5烟尘经烟尘吸收反应塔中水蒸汽吸收反应形成磷酸，下沉到底部，剩余的烟气经冷却除雾系统冷却，将蒸发的酸气和酸雾冷凝在冷却除雾系统内，再经尾气处理系统处理后排入大气；（5）采用自动升降系统将反应得到的铜磷钎料液浇注到模具内，制备成铜磷钎料铸锭。2.如权利要求1所述的一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，通过电控系统，开启水中的不锈钢加热棒将塔体底部的水加热到60-80℃，开启水上方的不锈钢加热管加热到120℃以上，同时开启喷雾系统和尾气处理系统；60-80℃的热水经耐腐蚀循环泵传输到喷雾系统，经喷头喷出水雾，水雾凝结的水滴流经隔流系统的冲孔板上的中心圆孔，滴在波浪板上，由波浪板聚集成大水滴流到不锈钢加热管表面，水滴被不锈钢加热管快速加热变成水蒸汽。3.一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的装置，其特征在于，由熔炼反应系统、抽风系统和烟尘吸收反应塔依次连接组成，所述熔炼反应系统包括密闭炉体（3）、中频感应线圈（2）、氮气罐（5）、自动升降系统（1）和石墨坩埚（4）；所述抽风系统包括轴流风机（22）、涡流风机（21）和烟尘加热器（20），所述烟尘吸收反应塔包括塔体（7）、电控系统、冷却除雾系统（9）和尾气处理系统（10），所述塔体（7）侧壁上设有与所述密闭炉体（3）连通的进烟管道（6），所述抽风系统连接在所述进烟管道（6）上，所述塔体（7）顶部设有出烟管道（8），所述冷却除雾系统（9）设置在所述出烟管道（8）内，所述尾气处理系统（10）设置在所述冷却除雾系统（9）后部；所述塔体（7）内设有管体加热系统、喷雾系统和隔流系统，顶部设有压力计（11）。4.如权利要求3所述的一种回收铜磷钎料制备过程中产生的烟尘的装置，其特征在于，所述塔体（7）为不锈钢塔体或聚四氟乙烯塔体中的一种，且高度为100-200mm。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙伟民，吕登峰，孙华为，郝庆乐，钟素娟，张冠星，鲍丽，董显，
申请(专利权)人：郑州机械研究所有限公司，中机智能装备创新研究院宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41