本發(fā)明涉及金屬材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種溶液循環(huán)過濾裝置及方法。

背景技術(shù)：

在金屬材料酸洗機(jī)組上，尤其管棒型線材酸洗機(jī)組均采用間歇式酸洗，將一捆/卷料放在槽內(nèi)酸洗，在酸洗過程中會(huì)產(chǎn)生大量不容物沉淀在槽底或懸浮在酸液中，若不進(jìn)行及時(shí)清除會(huì)影響金屬材料表面酸洗質(zhì)量，部分沉淀物還會(huì)與酸液發(fā)生再次反應(yīng)，浪費(fèi)酸液，因此，需定期清理反應(yīng)槽。一般情況下，槽內(nèi)酸霧很重，環(huán)境很差，嚴(yán)重影響工人健康；另一方面，設(shè)備停止工作后進(jìn)行沉淀物清理工作，降低機(jī)組工作效率從而影響了機(jī)組的產(chǎn)能。

目前，國(guó)內(nèi)有些鋼鐵企業(yè)有采用板框壓濾機(jī)，也有采用進(jìn)口系統(tǒng)旋流加膜過濾，上述方式投資大、系統(tǒng)復(fù)雜、維護(hù)運(yùn)行成本高，而且設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，管路易堵塞。

基于此，本發(fā)明提出一種溶液循環(huán)過濾裝置及方法，具有設(shè)備配置簡(jiǎn)單可靠，維修便捷等優(yōu)點(diǎn)，且滿足生產(chǎn)工藝要求，并在一定程度降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種溶液循環(huán)過濾裝置及方法，具有設(shè)備配置簡(jiǎn)單可靠，維修便捷等優(yōu)點(diǎn)，且滿足生產(chǎn)工藝要求，并在一定程度降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種溶液循環(huán)過濾裝置，用于過濾待過濾的溶液，其特征在于，包括：反應(yīng)槽、循環(huán)系統(tǒng)以及過濾系統(tǒng)；其中，所述反應(yīng)槽用于對(duì)所述待過濾的溶液進(jìn)行第一次過濾，所述第一次過濾后的溶液從所述反應(yīng)槽的輸出端流出并進(jìn)入所述循環(huán)系統(tǒng)后，從所述循環(huán)系統(tǒng)的第一輸出端流出并經(jīng)由所述過濾系統(tǒng)的輸入端進(jìn)入所述過濾系統(tǒng)，所述過濾系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入其中的溶液進(jìn)行第二次過濾，經(jīng)過第二次過濾后的溶液從所述過濾系統(tǒng)的輸出端流出并進(jìn)入所述反應(yīng)槽。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，所述反應(yīng)槽包括一槽體，所述槽體的底面為傾斜面，所述反應(yīng)槽的輸出端設(shè)置于所述槽體上，且位于所述傾斜面的下端。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，還包括一換熱器，所述換熱器連接于所述循環(huán)系統(tǒng)和反應(yīng)槽之間，進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)中的溶液從其第二輸出端流出后經(jīng)由所述換熱器進(jìn)入所述反應(yīng)槽，以動(dòng)態(tài)平衡所述反應(yīng)槽中溶液的溫度。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，所述反應(yīng)槽還包括一噴嘴，所述噴嘴連接于所述槽體，經(jīng)由所述換熱器的溶液通過所述噴嘴進(jìn)入所述反應(yīng)槽，以在所述反應(yīng)槽內(nèi)形成強(qiáng)烈紊流。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，所述反應(yīng)槽還包括一過濾裝置，所述過濾裝置位于所述噴嘴與反應(yīng)槽的輸出端之間，用于對(duì)所述反應(yīng)槽中的待過濾的溶液進(jìn)行第一次過濾。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，所述過濾系統(tǒng)包括一過濾槽、過濾槽蓋板、過濾袋以及過濾板，其中，所述過濾槽蓋板位于所述過濾槽的頂部，所述過濾袋設(shè)于所述過濾槽中，對(duì)進(jìn)入所述過濾系統(tǒng)中的溶液進(jìn)行第二次過濾，所述過濾板位于所述過濾槽的底部，所述過濾板用于支撐所述過濾袋，第二次過濾后的溶液經(jīng)過設(shè)置于所述過濾槽上的輸出端進(jìn)入所述反應(yīng)槽。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，所述過濾槽的底面為斜面，所述斜面的下端設(shè)有排空管道以及與所述排空管道連接的排空閥門，所述過濾系統(tǒng)的輸出端與所述過濾槽蓋板之間的距離小于所述斜面的下端與所述過濾槽蓋板之間的距離，以排盡所述過濾槽中的溶液。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，所述過濾系統(tǒng)還包括一安全溢流管道，所述安全溢流管道與所述反應(yīng)槽連接，所述安全溢流管道與過濾槽蓋板之間的距離小于所述過濾系統(tǒng)的輸出端與所述過濾槽蓋板之間的距離。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，所述安全溢流管道內(nèi)設(shè)有一液體檢測(cè)儀，所述液體檢測(cè)儀用于檢測(cè)所述安全溢流管道中是否有溶液，當(dāng)有溶液時(shí)，關(guān)閉所述過濾系統(tǒng)的輸入端；否則，打開所述過濾系統(tǒng)的輸入端。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，所述過濾槽蓋板上設(shè)有一排氣口，所述排氣口用于排出所述反應(yīng)槽中產(chǎn)生的氣體。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，所述過濾板上包括至少一個(gè)通孔，用于引流第二次過濾后的溶液。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾裝置中，所述循環(huán)系統(tǒng)包括：循環(huán)泵輸入管道、循環(huán)泵以及循環(huán)泵出口管道，所述循環(huán)泵用于為第一次過濾后的溶液提供動(dòng)力以進(jìn)行循環(huán)，其中，所述反應(yīng)槽的輸出端通過所述循環(huán)泵輸入管道與所述循環(huán)泵連接；進(jìn)入所述循環(huán)系統(tǒng)中的溶液經(jīng)由所述循環(huán)系統(tǒng)的第一輸出端流出。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的又一方面提供了一種使用上述的任一溶液循環(huán)過濾裝置對(duì)待過濾溶液的進(jìn)行過濾的方法，其特征在于，包括步驟：

經(jīng)過反應(yīng)槽第一次過濾后的溶液經(jīng)由循環(huán)系統(tǒng)的第一輸出端進(jìn)入過濾系統(tǒng)中；

所述過濾系統(tǒng)對(duì)所述第一次過濾后的溶液進(jìn)行第二次過濾，第二次過濾后的溶液經(jīng)由其輸出端流出進(jìn)入所述反應(yīng)槽。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾方法中，還包括：進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)中的溶液從其第二輸出端流出后經(jīng)由一換熱器進(jìn)入所述反應(yīng)槽，以動(dòng)態(tài)平衡所述反應(yīng)槽中溶液的溫度。

優(yōu)選地，在上述溶液循環(huán)過濾方法中，所述經(jīng)過反應(yīng)槽第一次過濾后的溶液經(jīng)由循環(huán)系統(tǒng)的第一輸出端進(jìn)入過濾系統(tǒng)中的步驟包括：

所述反應(yīng)槽中的過濾裝置對(duì)所述待過濾溶液進(jìn)行第一次過濾；

第一次過濾后的溶液通過所述循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)泵提供動(dòng)力后經(jīng)由循環(huán)系統(tǒng)的第一輸出端進(jìn)入過濾系統(tǒng)中；

綜上所述，本發(fā)明提出的溶液循環(huán)過濾裝置通過反應(yīng)槽對(duì)待過濾的溶液進(jìn)行第一次過濾，便于清洗；進(jìn)一步，通過循環(huán)系統(tǒng)為第一次過濾后的溶液提供動(dòng)力以便于過濾系統(tǒng)進(jìn)行第二次過濾，簡(jiǎn)單便捷；進(jìn)一步，通過過濾系統(tǒng)對(duì)溶液進(jìn)行第二次過濾，循環(huán)利用反應(yīng)槽中產(chǎn)生的有害氣體，并且清理過程簡(jiǎn)單，減少了對(duì)人體的危害。因此，本發(fā)明提出的溶液循環(huán)過濾裝置滿足生產(chǎn)工藝要求，配置簡(jiǎn)單，并在一定程度上降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中的溶液循環(huán)過濾裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中的溶液循環(huán)過濾方法流程圖。

其中，1-反應(yīng)槽；11-槽體；12-過濾裝置；13-噴嘴；14-反應(yīng)槽的輸出端；141-反應(yīng)槽輸出端閥門；15-反應(yīng)槽的第一輸入端；151-反應(yīng)槽第一輸入端閥門16-反應(yīng)槽的第二輸入端；2-循環(huán)系統(tǒng)；21-循環(huán)系統(tǒng)的輸入端；22-循環(huán)泵；221-循環(huán)泵輸入管道；222-循環(huán)泵出口管道；23-循環(huán)系統(tǒng)第一輸出端；24-循環(huán)系統(tǒng)第二輸出端；3-過濾系統(tǒng)；31-過濾系統(tǒng)的輸入端；311-過濾系統(tǒng)輸入端閥門；32-過濾槽；33-過濾槽蓋板；331-排氣口；34-過濾袋；35-過濾板；36-排空管道；361-排空閥門；37-安全溢流管道；371-液體檢測(cè)儀；38-過濾系統(tǒng)的輸出端；4-換熱器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

本實(shí)施例中的溶液循環(huán)過濾裝置包括反應(yīng)槽1、循環(huán)系統(tǒng)2、過濾系統(tǒng)3以及換熱器4，用于過濾待過濾的溶液。本實(shí)施例中，將上述溶液循環(huán)過濾裝置運(yùn)用于金屬材料酸洗機(jī)組，以對(duì)酸液進(jìn)行循環(huán)過濾。

具體的，如圖1所示，反應(yīng)槽1包括槽體11、過濾裝置12、噴嘴13以及反應(yīng)槽的輸出端14。其中，槽體11的過濾裝置12用于對(duì)酸液進(jìn)行第一次過濾，以保證大顆粒污染物不進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)2中；槽體11的底面為傾斜面，反應(yīng)槽的輸出端14位于傾斜面的下端，便于槽體11中的酸液流向循環(huán)系統(tǒng)；槽體11的尺寸可根據(jù)反應(yīng)槽1處理的材料尺寸而定，槽體11的材質(zhì)可以但不限于為采用抗腐蝕聚聚丙烯(PPH)，本發(fā)明對(duì)此不作任何限制；過濾裝置12用于對(duì)槽體11中的酸液進(jìn)行第一次過濾，以避免大顆粒污染物不進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)2中；噴嘴13用于在槽體11內(nèi)對(duì)酸液形成強(qiáng)烈紊流，提高金屬材料酸洗質(zhì)量、減少酸洗時(shí)間以及增大機(jī)組酸洗效率，本發(fā)明對(duì)噴嘴13的數(shù)量、安裝角度、噴水速度等均不作限制；反應(yīng)槽的輸出端14外可以設(shè)置一反應(yīng)槽輸出端閥門141，用于控制反應(yīng)槽1輸出的酸液流量。

具體的，如圖1所示，循環(huán)系統(tǒng)2包括循環(huán)系統(tǒng)的輸入端21、循環(huán)泵22、循環(huán)系統(tǒng)第一輸出端23以及循環(huán)系統(tǒng)第二輸出端24。其中，循環(huán)泵22用于為第一次過濾后的酸液提供動(dòng)力以進(jìn)行循環(huán)，本發(fā)明對(duì)循環(huán)泵22的型號(hào)及大小等均不作任何限制。

具體的，如圖1所示，過濾系統(tǒng)3包括過濾系統(tǒng)的輸入端31、過濾槽32、過濾槽蓋板33、過濾袋34、過濾板35、排空管道36、安全溢流管道37以及過濾系統(tǒng)的輸出端38。其中，過濾槽32的底面為斜面，便于過濾槽32中的酸液流向反應(yīng)槽1；過濾槽蓋板33用于遮擋過濾槽32產(chǎn)生的有害氣體，過濾槽蓋板33上可設(shè)一排氣口331，用于排出反應(yīng)槽1中產(chǎn)生的有害氣體并回收利用；過濾袋24用于對(duì)進(jìn)入過濾槽32的酸液進(jìn)行第二次過濾；過濾板35用于支撐過濾袋34，過濾板35上可設(shè)至少一個(gè)通孔，用于引流第二次過濾后的酸液，過濾板36為可拆卸式，便于清理過濾之后的污染物；排空管道36位于斜面的下端，用于清洗過濾槽32時(shí)排空過濾槽32中的酸液，排空管道36應(yīng)設(shè)置一排空閥門361，以便控制排空管道中的流量；安全溢流管道37用于排出過濾槽32中的溢出的酸液，當(dāng)安全溢流管道37中有酸液時(shí)，安全溢流管道37中的液體檢測(cè)儀371就發(fā)出提示，此時(shí)，關(guān)閉過濾系統(tǒng)的輸入端31，否則，打開所述過濾系統(tǒng)的輸入端31。

過濾槽蓋板33、過濾袋34以及過濾板35均可以為PPH材料制成，本發(fā)明對(duì)此不作限制。

具體的，如圖1所示，換熱器4用于動(dòng)態(tài)平衡反應(yīng)槽1中酸液的溫度，可增加金屬酸洗的效率。具體的，換熱器4可以但不限于采用石墨換熱器，本發(fā)明對(duì)其換熱介質(zhì)等均不作任何限制。

如圖1所示，循環(huán)泵22通過循環(huán)泵輸入管道221與反應(yīng)槽的輸出端14連接，通過循環(huán)泵出口管道222經(jīng)由循環(huán)系統(tǒng)第一輸出端23與過濾系統(tǒng)的輸入端31，循環(huán)系統(tǒng)第二輸出端24與換熱器4連接，換熱器4的輸出端與槽體11連接。

具體的，本實(shí)施例中，反應(yīng)槽1可以但不限于用于對(duì)金屬材料表面氧化層進(jìn)行酸洗，，本發(fā)明對(duì)此不作任何限制；進(jìn)行酸洗的液體根據(jù)金屬材料材質(zhì)而定，可以但不限于為HCL、H2SO4、HNO3+HF等酸液，本發(fā)明對(duì)此不作限制。

具體的，本實(shí)施例中，金屬在反應(yīng)槽1中進(jìn)行酸洗，酸洗過的酸液經(jīng)反應(yīng)槽的輸出端14進(jìn)入到循環(huán)系統(tǒng)2中，循環(huán)泵222給予酸液動(dòng)力，使得酸液經(jīng)由循環(huán)泵出口管道222從循環(huán)系統(tǒng)第一輸出端23進(jìn)入到過濾系統(tǒng)3中，過濾系統(tǒng)3對(duì)酸液進(jìn)行第二次過濾，并經(jīng)由過濾系統(tǒng)的輸出端38進(jìn)入反應(yīng)槽1中，如此反復(fù)，形成酸液循環(huán)利用。

本實(shí)施例中，為保證反應(yīng)槽1中的酸液溫度，經(jīng)由循環(huán)泵222的部分酸液通過循環(huán)系統(tǒng)第二輸出端24進(jìn)入到換熱器4中進(jìn)行換熱，換熱后的酸液通過噴嘴13進(jìn)入到槽體11中，形成酸液循環(huán)利用。

如圖2所示，使用本實(shí)施例的溶液循環(huán)過濾裝置進(jìn)行酸液過濾循環(huán)的流程如下。

流程S1：反應(yīng)槽1中的酸液通過反應(yīng)槽1中過濾裝置12進(jìn)行第一次過濾后經(jīng)由反應(yīng)槽的輸出端14進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)2中循環(huán)，一部分酸液進(jìn)入過濾系統(tǒng)3進(jìn)行第二次過濾，過濾系統(tǒng)3將第二次過濾后的酸液輸入到反應(yīng)槽1中，形成酸液過濾循環(huán)利用；

流程S2：反應(yīng)槽1中的酸液通過反應(yīng)槽1中過濾裝置12進(jìn)行第一次過濾后經(jīng)由反應(yīng)槽的輸出端14進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)2中循環(huán)，剩余一部分酸液循環(huán)至換熱器4中，換熱后的酸液經(jīng)由反應(yīng)槽1中的噴嘴12形成強(qiáng)烈紊流，形成酸液循環(huán)利用。

其中，流程S1包括：

步驟S11：噴嘴13使酸液形成強(qiáng)烈紊流，酸液從槽體11的底部斜面經(jīng)過過濾裝置12從反應(yīng)槽的輸出端14排出，完成第一次過濾；

步驟S12：循環(huán)泵22工作，將一部分第一過濾后的酸液通過循環(huán)系統(tǒng)2的第一輸出端23輸入到過濾系統(tǒng)中；

步驟S13：過濾系統(tǒng)3中的過濾袋34對(duì)酸液進(jìn)行第二次過濾，并將顆粒污染物留在過濾袋34中。

步驟S14：當(dāng)過濾袋34中污染物較多時(shí)，過濾槽32中的酸液經(jīng)由安全溢流管道37流出，液體檢測(cè)儀381發(fā)生信號(hào)，此時(shí)，關(guān)閉過濾系統(tǒng)的輸入端31，進(jìn)行過濾袋34的清洗或更換。更換過程為：關(guān)閉過濾系統(tǒng)輸入端閥門311，打開過濾槽蓋板33，取出過濾板35及過濾袋34進(jìn)行更換或清理。

步驟S15：過濾后的酸液經(jīng)由過濾槽32的傾斜面進(jìn)入反應(yīng)槽1中，形成酸液過濾循環(huán)。

其中，流程S2包括：

步驟S21：噴嘴13使酸液形成強(qiáng)烈紊流，酸液從槽體11的底部斜面經(jīng)過過濾裝置12從反應(yīng)槽的輸出端14排出，完成第一次過濾；

步驟S22：循環(huán)泵22工作，將剩余一部分第一次過濾后的酸液輸入到循環(huán)系統(tǒng)2中的換熱器4中，換熱器4將酸液換熱至酸洗溫度后經(jīng)由反應(yīng)槽1中的噴嘴12形成強(qiáng)烈紊流，形成循環(huán)。

本發(fā)明的溶液循環(huán)過濾裝置應(yīng)用于金屬材料酸洗機(jī)組，將其應(yīng)用于其他循環(huán)過濾系統(tǒng)原理相同，因此，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

綜上所述，本發(fā)明提出的溶液循環(huán)過濾裝置通過反應(yīng)槽對(duì)待過濾的溶液進(jìn)行第一次過濾，便于清洗；進(jìn)一步，通過循環(huán)系統(tǒng)為第一次過濾后的溶液提供動(dòng)力以便于過濾系統(tǒng)進(jìn)行第二次過濾，簡(jiǎn)單便捷；進(jìn)一步，通過過濾系統(tǒng)對(duì)溶液進(jìn)行第二次過濾，循環(huán)利用反應(yīng)槽中產(chǎn)生的有害氣體，并且清理過程簡(jiǎn)單，減少了對(duì)人體的危害。因此，本發(fā)明提出的溶液循環(huán)過濾裝置滿足生產(chǎn)工藝要求，配置簡(jiǎn)單，并在一定程度上降低了生產(chǎn)成本。

上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對(duì)本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動(dòng)，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。