專利名稱：爐內(nèi)外聯(lián)合捕集混合凈化短流程除塵方法與其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)煉鋼電爐的除塵技術(shù)。
背景技術(shù)：
在冶金行業(yè)，電爐除塵一直是一個難以徹底解決的問題。電爐除塵需要一整套工藝及設(shè)備，其中設(shè)置于爐體上方的捕集罩是一個重要的部件，用于收集打開爐蓋時上升的煙氣，以及冶煉時從電極孔與加料孔及爐門處冒出的煙塵。捕集罩利用管道與脈沖除塵器連接，廢氣經(jīng)脈沖除塵器處理后，經(jīng)排氣筒排出。在電爐的爐蓋上還應(yīng)利用一根具有冷卻功能的煙道——俗稱第四孔，用水冷密排管煙道與脈沖除塵器連接，以便調(diào)節(jié)脈沖除塵器的工作溫度，并將電爐工作時產(chǎn)生的高溫廢氣及時排除，保證電爐的正常工作，同時，為保證脈沖除塵器始終處于一種良好的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，在該煙道上應(yīng)連接一些燃燒沉降室、機(jī)力冷卻器與長達(dá)70米左右的水冷密排管等降溫設(shè)備。由于這些設(shè)備需要消耗大量的水與電，能耗比較高；其煙塵捕集率只能達(dá)到90～95％，同時還不能解決冶煉過程中產(chǎn)生的二惡英、呋喃等劇毒物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于尋求一種爐內(nèi)外聯(lián)合捕集混合凈化短流程除塵方法與其設(shè)備，利用該技術(shù)可有效提高除塵效率，大幅度降低能耗改善工作環(huán)境，減少廢氣的排放。
本發(fā)明的方法特征是電爐內(nèi)的煙塵先經(jīng)長度小于20米的水冷密排管短煙道，將溫度降至750℃～1000℃，速度降到16～18米/秒后，進(jìn)入燃燒沉降室，使較大的煙塵顆粒得到沉降；然后再經(jīng)冷卻裝置冷卻至二惡英無法再重新合成的溫度，通常該溫度在250℃以下；電爐外的煙塵經(jīng)偏心復(fù)合捕集罩后，再經(jīng)過風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥，控制煙塵流速在13～15米/秒，然后與經(jīng)上述工序處理后的爐內(nèi)煙塵混合，混合后的溫度在65～100℃，再一起進(jìn)入低阻抗結(jié)露脈沖除塵器，除塵器的出口與變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)的進(jìn)口連接。
所述變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在打開爐蓋加廢鋼時達(dá)到最大值，使風(fēng)量達(dá)到風(fēng)機(jī)輸出的最大值。正常冶煉時，可調(diào)至中速，使所需處理風(fēng)量與風(fēng)機(jī)一致。
所述水冷密排管短煙道由移動式煙道與固定式煙道組成，其中在移動式煙道與電爐第四孔(或第二孔)上的水冷彎管間有300～450毫米的可調(diào)間隙，在移動式煙道與固定式煙道間留有100～140毫米的固定間隙，固定式煙道與燃燒沉降室連接，可調(diào)間隙與固定間隙均用于調(diào)節(jié)進(jìn)入煙道內(nèi)的冷風(fēng)。
所述水冷密排管短煙道的橫截面為長圓形，其中移動式煙道的橫截面為水冷彎管的2.5～3.5倍，固定式煙道的橫截面為移動式煙道的2～2.5倍。
本發(fā)明的設(shè)備特征是在電爐的上方安裝偏心復(fù)合捕集罩，在捕集罩的出口連接風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥，風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥的出口利用管道與除塵器連接；在電爐的第四孔上安裝小于20米的移動式水冷密排管煙道與固定式水冷密排管煙道，其中在移動式水冷密排管煙道與電爐第四孔上的水冷彎管間有300～450毫米的可調(diào)間隙，在移動式水冷密排管煙道與固定式水冷密排管煙道間留有100～140毫米的固定間隙，固定式水冷密排管煙道與燃燒沉降室連接，可調(diào)間隙與固定間隙均用于調(diào)節(jié)進(jìn)入煙道內(nèi)的冷風(fēng)，燃燒沉降室的出口利用水冷密排管煙道與冷卻裝置連接，冷卻裝置的出口與除塵器連接。
所述偏心復(fù)合式捕集罩安裝于電爐的上方，在電爐的一側(cè)有加料孔，在電爐的上部安裝電極，在電爐的下部安裝出料口，偏心復(fù)合式捕集罩的罩殼至少由一個外罩與一個位于外罩內(nèi)的內(nèi)罩組成，內(nèi)、外罩有同一個出煙口，內(nèi)罩的進(jìn)煙口位于外罩的進(jìn)煙口內(nèi)，內(nèi)罩的縱向中心線e與外罩的縱向中心重合，內(nèi)罩的橫向中心線a與外罩的橫向中心線c重合或有偏心距I，偏心復(fù)合捕集罩的內(nèi)、外罩的縱向中心線e與電爐的縱向中心線d間有偏心距f，并且偏向加料孔的一側(cè)，固定屏與后屏統(tǒng)稱為導(dǎo)流屏。
所述冷卻裝置可以是一種自散熱翅管冷卻煙道，在自散熱翅管冷卻煙道的管道外壁安裝散熱翅片，在管道外套接外套管，外套管的一端有風(fēng)管，另一端設(shè)置排氣口，風(fēng)管以傾斜狀與外套管連接，風(fēng)管的出口面對外套管上安裝有排氣口的一端，在外套管上連接噴嘴組件，噴嘴組件中的噴嘴面向外套管與管道間的空腔，噴嘴組件利用接管與供水管連接。
所述冷卻裝置也可以是一種噴霧冷卻塔，在噴霧冷卻塔的塔體下部設(shè)置煙氣進(jìn)口，在塔體的上部設(shè)置煙氣出口，在塔體內(nèi)的進(jìn)出口通道之間設(shè)置噴霧頭，煙氣進(jìn)口與爐體的出煙口連接，噴霧頭的一路利用管道與壓縮空氣包連接，另一路利用管道與水總管連接，并在各自的管道上分別安裝自動水氣閥，自動水氣閥分別利用導(dǎo)線與控制器連接。所述煙氣進(jìn)口可以設(shè)置于塔體的底部，并直接與爐體的出煙口連接；也可以將煙氣進(jìn)口設(shè)置于塔體的側(cè)面，再利用彎曲的管道與爐體的出煙口連接，并在塔體的底部設(shè)置集灰斗。
所述冷卻裝置還可以是這樣一種噴霧冷卻塔，在噴霧冷卻塔的塔體側(cè)面設(shè)置煙氣進(jìn)口，在塔體的上部設(shè)置煙氣出口，在塔體內(nèi)的進(jìn)出口通道之間設(shè)置噴霧頭，煙氣進(jìn)口利用管道與爐體的出煙口連接，噴霧頭的一路利用管道與壓縮空氣包連接，另一路利用管道與水總管連接，并在各自的管道上分別安裝自動水氣閥，自動水氣閥分別利用導(dǎo)線與控制器連接。
在所述組合式風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥中的閥體的通道上分別依次并排設(shè)置3個相互獨(dú)立的活動風(fēng)道，在活動風(fēng)道上至少安裝一個調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，每個調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的調(diào)節(jié)閥板均利用調(diào)節(jié)軸與閥體連接，再在每個調(diào)節(jié)軸的一端固定連接搖，搖桿再利用銷軸與連桿鉸接。
本發(fā)明的特點(diǎn)是低阻、常溫、中流量。
1、低阻減低煙氣流動的阻力。首先，在煙氣流速方面，將原來為了防止煙塵沉積，盲目采用的過高的煙氣流速，改用既能避免煙塵沉降、又能減少管網(wǎng)阻力的相對低的煙塵流速；其次，在管網(wǎng)鋪設(shè)方面，避免管網(wǎng)急轉(zhuǎn)彎，避免管道直徑突變的連接方式，以減少管網(wǎng)阻力；第3、在冷卻方面，用低阻、低能耗的冷卻裝置和低阻閥，如噴霧冷卻室或冷卻塔和多葉調(diào)節(jié)閥替代原來的高阻、高能耗冷卻裝置，如機(jī)力冷卻器、水冷密排管煙道等；第4、在除塵方面，采用低阻低壓脈沖長袋除塵器和低阻抗結(jié)露長壽復(fù)膜滌綸針刺氈。通過這樣的改進(jìn)，在捕集效果相同的情況下，達(dá)到較大幅度降低系統(tǒng)阻力、降低能耗的目的。
2、常溫在65℃與100℃之間運(yùn)行。在獲得最經(jīng)濟(jì)的能耗與最佳的捕集效果的同時，不燒濾袋，又減少濾袋結(jié)露和不產(chǎn)生水解糊袋的機(jī)會，使處理煙氣的溫度，始終處于濾袋的最佳工作溫度——常溫內(nèi)。
3、中流量在前面兩項有效的前提下，獲得最佳捕集效果時，不需要大流量的處理風(fēng)量，只需要中流量就能滿足工藝要求。
一般將交流電爐的3個電極孔稱為第一、二、三孔，設(shè)置于爐蓋上排煙孔稱為第四孔，當(dāng)電爐為直流電爐時，只有1個電極孔，這時就將開設(shè)于爐蓋上的這個排煙孔稱之為第二孔，因此本發(fā)明所稱的第四孔同時包括直流電爐中的第二孔。通常，電爐的兩個電極孔和一個加料孔都偏離電爐中心，都偏向固定屏的一側(cè)，或爐前或爐后屏的一側(cè)，因而上升煙柱中心也就偏向這一側(cè)，在電爐的三個側(cè)面分別有固定屏與后屏，爐前或爐后沒有屏，當(dāng)熱氣流上升時，由于流體的附壁效應(yīng)及爐前側(cè)橫風(fēng)的作用，煙氣會向固定屏與后屏側(cè)偏移，使熱煙柱的中心也偏向后屏側(cè)與固定屏側(cè)。本發(fā)明將內(nèi)外罩的橫向中心向后屏側(cè)偏移，對準(zhǔn)熱煙塵源的煙柱中心高速區(qū)，外罩對準(zhǔn)煙柱外緣的低速區(qū)和擴(kuò)散煙塵區(qū)，內(nèi)、外罩的縱向中心偏向固定屏的一側(cè)，使熱煙柱和飄擴(kuò)散煙氣始終分別對準(zhǔn)內(nèi)外罩中心上升而被很快吸走，杜絕了煙柱擴(kuò)散與混入大量冷風(fēng)的可能性，大大提高了捕集罩的捕集效果。其次，本實(shí)用新型采用內(nèi)外罩結(jié)構(gòu)后，可與風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥配合使用，以便于分別調(diào)節(jié)內(nèi)外罩的風(fēng)量與罩口流速，使內(nèi)外罩的風(fēng)速始終高于上升煙氣的速度。
在排煙管道外連接外套管后，在外套管與排煙管道之間形成了一個封閉的環(huán)形空腔，因此，可在外套管或排煙管道外安裝軸流風(fēng)機(jī)，對著空腔鼓風(fēng)，將管道壁上的熱量及安裝于管道壁上的散熱翅片的熱量帶走，完成冷熱交換，降低管道內(nèi)的煙氣溫度；為進(jìn)一步降低溫度，提高降溫效率，可在外套管上均勻地安裝一個個噴嘴，并使噴嘴利用接管與供水管連接，利用噴嘴向管道及散熱翅片噴水霧，使降溫效果更好。尤其是將本裝置與噴霧冷卻室一起使用后，可取消原來長達(dá)50米左右的水冷密排管煙道，因而可大大降低了設(shè)備投資與運(yùn)行成本，節(jié)約了大量的水和電，可產(chǎn)生很好經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
由于在閥體內(nèi)的通道上分別依次并排設(shè)置3個相互獨(dú)立的活動風(fēng)道，使用時可將位于中間的活動風(fēng)道與捕集罩中的內(nèi)罩連接，位于兩側(cè)的兩個活動風(fēng)道分別與捕集罩中的外罩連接，這樣就可按照實(shí)際需要來調(diào)節(jié)內(nèi)外罩的風(fēng)量。當(dāng)只要求外罩增加進(jìn)風(fēng)量時，啟動內(nèi)罩電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過連桿與搖桿的帶動，自動使調(diào)節(jié)閥板轉(zhuǎn)動至閉合狀態(tài)，將內(nèi)罩活動風(fēng)道關(guān)閉，反之則增加內(nèi)罩的進(jìn)風(fēng)量。在原來的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥中，位于中間的風(fēng)道為固定風(fēng)道，當(dāng)需要增加固定風(fēng)道風(fēng)量時，只能通過調(diào)節(jié)位于兩側(cè)的兩個活動風(fēng)道來實(shí)現(xiàn)，反之則無法直接、單獨(dú)地調(diào)節(jié)位于中間的與內(nèi)罩連接的風(fēng)道，本實(shí)用新型在中間也設(shè)置了活動風(fēng)道后，可方便地、單獨(dú)調(diào)節(jié)位于中間的活動風(fēng)道，因此可及時準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)內(nèi)外罩所需的進(jìn)風(fēng)量與內(nèi)外罩口的流速以節(jié)約能源。
將本裝置安裝于排煙管道上后，當(dāng)煙氣從煙道內(nèi)進(jìn)入冷卻塔時，呈氣霧狀的水從噴霧頭內(nèi)噴出，與煙氣充分接觸后，可有效降低煙氣溫度，并使煙氣中的顆粒狀粉塵吸水后下沉，使煙氣以較低的溫度和含顆粒狀粉塵較少的的情況下進(jìn)入脈沖除塵器內(nèi)，從而改善了脈沖除塵器的工況，提高脈沖除塵器的除塵效率，尤其是取消了原來長達(dá)50米左右的水冷密排管煙道后，大大降低了設(shè)備成本與運(yùn)行成本，節(jié)約了大量的水和電，可產(chǎn)生很好經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明的設(shè)備原理圖。
圖3為一種捕集罩的結(jié)構(gòu)圖。
圖4為圖3的A-A視圖。
圖5為另一種捕集罩與電爐的安裝位置圖。
圖6為圖5中的B-B視圖。
圖7為自散熱翅管冷卻煙道結(jié)構(gòu)圖。
圖8為圖7中D-D視圖的放大圖。圖9為圖7中C的放大圖。
圖10為組合式風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)圖。
圖11為圖10的俯視圖。
圖12為圖10中E的放大圖。
圖13為圖11中F的放大圖。圖14為噴霧冷卻塔結(jié)構(gòu)圖。
圖15為另一種噴霧冷卻塔的結(jié)構(gòu)圖。
圖16為圖14或圖15中去掉其它結(jié)構(gòu)后的G-G視圖，即噴霧頭結(jié)構(gòu)圖。
圖17為另一種噴霧頭結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
一、爐內(nèi)外聯(lián)合捕集混合凈化短流程除塵方法電爐內(nèi)的煙塵先經(jīng)長度小于20米的水冷密排管短煙道，將溫度降至750℃～1000℃，速度降到16～18米/秒，進(jìn)入燃燒沉降室，使較大的煙塵顆粒得到沉降；然后再經(jīng)冷卻裝置冷卻至二惡英無法再重新合成的溫度；電爐外的煙塵經(jīng)偏心復(fù)合捕集罩后，再經(jīng)過風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥，控制煙塵流速在13～15米/秒，然后與經(jīng)上述工序處理后的爐內(nèi)煙塵混合，混合后的溫度在65～100℃，再一起進(jìn)入低阻抗結(jié)露脈沖除塵器，除塵器的出口與變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)的進(jìn)口連接。
變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在打開爐蓋加廢鋼時達(dá)到最大值，使風(fēng)量達(dá)到風(fēng)機(jī)輸出的最大值。在熔化期與氧化期調(diào)到中速或慢速，減少所需的功率。
水冷密排管短煙道由移動式煙道與固定式煙道組成，其中在移動式煙道與電爐第四孔上的水冷彎管間有300～450毫米的可調(diào)間隙，在移動式煙道與固定式煙道間留有100～140毫米的固定間隙，固定式煙道與燃燒沉降室連接，可調(diào)間隙與固定間隙均用于調(diào)節(jié)進(jìn)入煙道內(nèi)的冷風(fēng)。
水冷密排管短煙道的橫截面為長圓形，其中移動式煙道的橫截面為水冷彎管的2.5～3.5倍，固定式煙道的橫截面為移動式煙道的2～2.5倍。
二、爐內(nèi)外聯(lián)合捕集混合凈化短流程除塵設(shè)備如圖2所示在電爐11的上方安裝偏心復(fù)合式捕集罩1，在捕集罩1的出口連接風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥2，風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥2的出口利用管道與除塵器13連接；在電爐11的第四孔上安裝移動式水冷密排管煙道16與固定式水冷密排管煙道9，兩者的總長度小于20米，固定式水冷密排管煙道9的出口與燃燒沉降室12的進(jìn)口連接，燃燒沉降室12的出口利用水冷密排管煙道4與冷卻裝置連接，冷卻裝置的出口與除塵器13連接。其中移動式水冷密排管煙道16與電爐第四孔上的水冷彎管間有300～450毫米的可調(diào)間隙，在移移動式水冷密排管煙道16與固定式水冷密排管煙道9間留有100～140毫米的固定間隙，可調(diào)間隙與固定間隙均用于調(diào)節(jié)進(jìn)入煙道內(nèi)的冷風(fēng)。移動式水冷密排管煙道16可以在電動推桿17的作用下作水平向的移動，在移動過程中調(diào)節(jié)上述可調(diào)間隙。
偏心復(fù)合式捕集罩1的罩殼由一個外罩23與一個位于外罩23內(nèi)的內(nèi)罩24組成，在內(nèi)、外罩24、23的上部有同一個出煙口21，內(nèi)、外罩24、23的進(jìn)煙口位于罩殼下部，并且，內(nèi)罩24的進(jìn)煙口25位于外罩23的進(jìn)煙口26內(nèi)。見圖3。
內(nèi)罩24的縱向中心線e與外罩23的縱向中心線e重合。內(nèi)罩24的橫向中心線a與外罩23的橫向中心線c可以重合，也可以留有偏心距i，以便實(shí)現(xiàn)罩殼與電爐中心的偏心式安裝。見圖4罩殼安裝于電爐11的上方，在電爐11的一側(cè)有固定屏6，另一側(cè)有后屏7，在電爐11上安裝電極10，在電爐11的下部安裝出料口214，內(nèi)、外罩24、23的縱向中心線e與電爐11的縱向中心線d間有偏心距f，并且偏向固定屏6的一側(cè)，內(nèi)罩24的橫向中心線a與電爐11的橫向中心線b間有偏心距g，并且偏向后屏7的一側(cè)，外罩23的橫向中心線c與電爐11的橫向中心線b間有偏心距h，并偏向電爐11的爐前一側(cè)。以保證內(nèi)外罩的中心始終與煙柱中心一致，使煙柱直接而快速地被內(nèi)外罩捕獲。見圖5、6。
冷卻裝置可以利用自散熱翅管冷卻煙道5，見圖7。在自散熱翅管冷卻煙道5的管道33的外壁安裝散熱翅片34，再在管道33外套接外套管37，外套管37的一端利用風(fēng)管32連接軸流風(fēng)機(jī)31，在外套管37的另一端設(shè)置排氣口39。啟動軸流風(fēng)機(jī)，就可將形成于外套管與管道間的空腔內(nèi)的熱量帶走，以降低管道內(nèi)的煙氣溫度。風(fēng)管32以傾斜狀與外套管37連接，風(fēng)管32的出口面對外套管37上安裝有排氣口39的一端，這樣更有利于氣流的流動。
在外套管37上連接噴嘴組件，噴嘴組件中的噴嘴312面向外套管37與管道33間的空腔，噴嘴組件利用接管35與供水管36連接。以便于對空腔內(nèi)噴冷卻水，提高換熱效率。
在管道33或外套管37的外面安裝環(huán)形分配管315，見圖8，在環(huán)形分配管315上均勻地連接33根供水管36，再在每根供水管上均勻地連接若干個噴嘴組件，使噴嘴噴出的冷卻水能均勻地充滿整個空腔，以提高冷卻效果。為便于安裝與維修，可在每根供水管36上靠近環(huán)形分配管315的一端安裝閥38。當(dāng)需要對某一根供水管上的噴嘴組件進(jìn)行安裝或檢修時，關(guān)掉某一根供水管上是閥即可，無須將所有供水管都關(guān)閉。
噴嘴312的噴口呈螺旋狀，見圖9，當(dāng)水從這種形狀的噴口內(nèi)噴出時，由于螺旋的作用，噴出的水可成霧狀，增加了水與氣流的接觸面積，提高了換熱效果；在噴嘴312的內(nèi)端有臺階316及螺紋段，臺階316靠近噴口端的端面與外套管37的外表面接觸，臺階316的另一面與接管35的端面接觸，噴嘴312的螺紋段與接管35內(nèi)壁的螺紋配合。螺紋段用于安裝，臺階用于定位。
在外套管37上對應(yīng)于噴嘴312的部位連接噴嘴套管311，噴嘴套管311的一端有發(fā)蘭，該發(fā)蘭與連接于接管35上的發(fā)蘭310利用螺栓相互連接。噴嘴套管用于安裝和保護(hù)噴嘴組件免受損壞。
如圖10、11所示在組合式風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥2中的閥體51的通道上分別依次并排設(shè)置3個相互獨(dú)立的活動風(fēng)道52，使用時可將位于中間的活動風(fēng)道與捕集罩中的內(nèi)罩連接，位于兩側(cè)的兩個活動風(fēng)道分別與捕集罩中的外罩連接，這樣就可按照實(shí)際需要來調(diào)節(jié)內(nèi)外罩的風(fēng)量。在每個活動風(fēng)道52上安裝4個調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，每個調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的調(diào)節(jié)閥板53均利用調(diào)節(jié)軸54與支架連接，再在每個調(diào)節(jié)軸54的一端固定連接搖桿56，搖桿56再利用銷軸511與連桿55鉸接。所述支架為一個框架，將調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)先安裝于支架上，再將支架安裝于閥體上，這樣當(dāng)需要清洗與維修時，將支架取下即可，方便了工人的安裝與操作。
所有調(diào)節(jié)閥板53的面積之和應(yīng)大于或至少應(yīng)等于活動風(fēng)道的面積。如果小于活動風(fēng)道的面積時就會出現(xiàn)關(guān)不住活動風(fēng)道的情況，這樣會影響到閥的調(diào)節(jié)效果。
在閥體51上安裝相互連接的電動機(jī)59與減速箱58，減速箱58的輸出軸固定連接擺桿57，擺桿57與連桿55鉸接。見圖12、13。工作時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)減速箱減速，再由擺桿帶動連桿動作。利用電動機(jī)來驅(qū)動調(diào)節(jié)閥板的動作，可避免工人在爐前的高溫下作業(yè)，又可提高調(diào)節(jié)閥板的動作精度，并最終提高閥的調(diào)節(jié)精度。
調(diào)節(jié)軸54利用軸承及其軸承座510安裝于閥體51或支架上，以便于調(diào)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動。
冷卻裝置也可以利用噴霧冷卻塔。見圖14、15在噴霧冷卻塔的塔體41下部設(shè)置煙氣進(jìn)口，在塔體41的上部設(shè)置煙氣出口，在塔體1內(nèi)的進(jìn)出口通道之間設(shè)置數(shù)個陣列式噴霧頭43，噴霧頭43的一路利用管道與壓縮空氣包410連接，另一路利用管道42與水總管411連接，并在各自的管道上分別安裝自動水氣閥，自動水氣閥分別利用導(dǎo)線與控制器412連接。其中壓縮空氣包410用于提供高壓氣體，水總管411用于送水，氣與水各自的加入量由控制器412控制自動水氣閥來實(shí)現(xiàn)。
煙氣進(jìn)口可以位于塔體41的側(cè)面，如圖14所示，并利用彎曲的管道44與爐體413的出煙口48連接，這時可在塔體1的底部設(shè)置集灰斗45，以便將產(chǎn)生的灰渣收集在一起，定時清除。
煙氣進(jìn)口也可設(shè)置于塔體41的底部，如圖15所示，并直接與爐體413的出煙口48連接。在爐體413的一側(cè)設(shè)置爐門46，另一側(cè)設(shè)置高溫?zé)煔庖淮芜M(jìn)口47。噴霧頭3中的噴口的排列方式可以呈圓形排列，見圖17，也可以呈矩形排列，見圖16具體可根據(jù)塔體41的形狀而定。
操作過程如下，加廢鋼時，電爐爐蓋打開，同時關(guān)閉第四孔管道切換閥，風(fēng)機(jī)的最大輸出風(fēng)量全部用于偏心復(fù)合捕集罩系統(tǒng)。此時，風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥將偏心復(fù)合捕集罩中的外罩出口全部打開，其內(nèi)罩出口關(guān)小或全部關(guān)閉。通過調(diào)節(jié)風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥，可使外罩罩口煙塵流速從0～3.5米/秒、內(nèi)罩罩口流速在0～10米間變化。
這樣，加廢鋼時產(chǎn)生的大量高速上升擴(kuò)散的煙塵因受偏心復(fù)合式捕集罩下部導(dǎo)流罩的約束與導(dǎo)流，煙塵只能在設(shè)定的導(dǎo)流罩內(nèi)上升至頂偏心復(fù)合捕集罩的內(nèi)外罩內(nèi)。由于內(nèi)罩關(guān)小，內(nèi)罩進(jìn)口高于外罩進(jìn)口，進(jìn)入內(nèi)罩的煙塵一部分被吸走，一部分被儲存于內(nèi)罩，大部分被降速后外溢到外罩內(nèi)，由于外罩容積大，罩口流速大大高于外溢煙塵流速，因此，所有煙塵全部被外罩吸捕走，包括擴(kuò)散上升、沒有進(jìn)入內(nèi)罩的上升速度較低的、直接進(jìn)入外罩的煙塵整個過程約需2分鐘左右。
加完廢鋼，蓋上爐蓋時，第四孔切換調(diào)節(jié)閥全部打開，內(nèi)罩出口全開，外罩出口關(guān)到設(shè)定值，風(fēng)機(jī)減速到中速，此時，二次一次系統(tǒng)全部捕集煙塵。在冶煉過程中，由于電爐的兩個電極孔和一個加料孔偏離電爐中心，偏向爐側(cè)固定導(dǎo)流屏的一側(cè)，因熱射流作用與附壁效應(yīng)，煙塵沿爐側(cè)固定導(dǎo)流屏形成煙柱上升，煙柱中心流速高于其邊緣流速，又由于偏心復(fù)合捕集罩的內(nèi)外罩中心偏離電爐中心，并偏向固定導(dǎo)流屏側(cè)，因此與煙柱中心基本吻合。煙塵在導(dǎo)流屏的約束下，絕大部分進(jìn)入偏心復(fù)合捕集內(nèi)罩內(nèi)，并被快速吸捕掉。有些飄散到內(nèi)罩外的和因速度太低而不能進(jìn)入內(nèi)罩的煙塵，就直接進(jìn)入外罩內(nèi)，被外罩吸捕掉。
在氧化期和出鋼時，利用調(diào)速器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)在低速下運(yùn)行即可，這樣，每個爐役期周而復(fù)始進(jìn)行。
風(fēng)量調(diào)節(jié)閥不僅能直接調(diào)節(jié)分配內(nèi)外罩的風(fēng)量，而且還可調(diào)節(jié)第四孔的風(fēng)量，與第四孔移動水冷密排管煙道聯(lián)合調(diào)節(jié)、捕集爐內(nèi)煙塵量和調(diào)節(jié)第四孔混入冷風(fēng)量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)第四孔管道系統(tǒng)出口煙氣溫度和主煙管內(nèi)混合后的煙氣溫度。通過PLC自動控制技術(shù)，完全能達(dá)到摻入冷風(fēng)少，捕集效果好，進(jìn)入除塵器的煙氣溫度介于65℃與100℃之間。
權(quán)利要求
1.爐內(nèi)外聯(lián)合捕集混合凈化短流程除塵方法，其特征是電爐內(nèi)的煙塵先經(jīng)長度小于20米的水冷密排管短煙道，將溫度降至750℃～1000℃，速度降到16～18米/秒后，進(jìn)入燃燒沉降室，使較大的煙塵顆粒得到沉降；然后再經(jīng)冷卻裝置冷卻至二惡英無法再重新合成的溫度；電爐外的煙塵經(jīng)偏心復(fù)合捕集罩后，再經(jīng)過風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥，控制煙塵流速在13～15米/秒，然后與經(jīng)上述工序處理后的爐內(nèi)煙塵混合，混合后的溫度在65～100℃，再一起進(jìn)入低阻抗結(jié)露脈沖除塵器，除塵器的出口與變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)的進(jìn)口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在打開爐蓋加廢鋼時達(dá)到最大值，使風(fēng)量達(dá)到風(fēng)機(jī)輸出的最大值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是水冷密排管短煙道由移動式煙道與固定式煙道組成，其中在移動式煙道與電爐第四孔上的水冷彎管間有300～450毫米的可調(diào)間隙，在移動式煙道與固定式煙道間留有100～140毫米的固定間隙，固定式煙道與燃燒沉降室連接，可調(diào)間隙與固定間隙均用于調(diào)節(jié)進(jìn)入煙道內(nèi)的冷風(fēng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是水冷密排管短煙道的橫截面為長圓形，其中移動式煙道的橫截面為水冷彎管的2.5～3.5倍，固定式煙道的橫截面為移動式煙道的2～2.5倍。
5.爐內(nèi)外聯(lián)合捕集混合凈化短流程除塵方法所用的設(shè)備，其特征是在電爐(11)的上方安裝偏心復(fù)合式捕集罩(1)，在捕集罩(1)的出口連接風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥(2)，風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥(2)的出口利用管道與除塵器(13)連接；在電爐(11)的第四孔上安裝小于20米的移動式水冷密排管煙道(16)與固定式水冷密排管煙道(9)，其中在移動式水冷密排管煙道(16)與電爐第四孔上的水冷彎管間有300～450毫米的可調(diào)間隙，在移動式水冷密排管煙道(16)與固定式水冷密排管煙道(9)間留有100～140毫米的固定間隙，固定式水冷密排管煙道(9)與燃燒沉降室連接，燃燒沉降室(12)的出口利用水冷密排管煙道(4)與冷卻裝置連接，冷卻裝置的出口與除塵器(13)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是偏心復(fù)合式捕集罩安裝于電爐(11)的上方，在電爐(11)的一側(cè)有加料孔，在電爐(11)的上部安裝電極(10)，在電爐(11)的下部安裝出料口(214)，偏心復(fù)合式捕集罩的罩殼至少由一個外罩(23)與一個位于外罩(23)內(nèi)的內(nèi)罩(24)組成，內(nèi)、外罩(23)、(24)有同一個出煙口(21)，內(nèi)罩(24)的進(jìn)煙口(26)位于外罩(23)的進(jìn)煙口(26)內(nèi)，內(nèi)罩(26)的縱向中心線(e)與外罩(23)的縱向中心重合，偏心復(fù)合捕集罩的內(nèi)、外罩(24)、(23)的縱向中心線(e)與電爐(11)的縱向中心線(d)間有偏心距f，并且偏向加料孔的一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是冷卻裝置為自散熱翅管冷卻煙道(5)，自散熱翅管冷卻煙道(5)的管道(33)外壁安裝散熱翅片(34)，在管道(33)外套接外套管(37)，外套管(37)的一端有風(fēng)管(32)另一端設(shè)置排氣口(39)，風(fēng)管(32)以傾斜狀與外套管(37)連接，風(fēng)管(32)的出口面對外套管(37)上安裝有排氣口(39)的一端，在外套管(37)上連接噴嘴組件，噴嘴組件中的噴嘴(312)面向外套管(37)與管道(33)間的空腔，噴嘴組件利用接管(35)與供水管(36)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是冷卻裝置為噴霧冷卻塔(45)，在噴霧冷卻塔(45)的塔體(41)下部設(shè)置煙氣進(jìn)口，在塔體(41)的上部設(shè)置煙氣出口，在塔體(41)內(nèi)的進(jìn)出口通道之間設(shè)置噴霧頭(43)，煙氣進(jìn)口與爐體(413)的出煙口(48)連接，噴霧頭(43)的一路利用管道與壓縮空氣包(410)連接，另一路利用管道(42)與水總管(411)連接，并在各自的管道上分別安裝自動水氣閥，自動水氣閥分別利用導(dǎo)線與控制(412)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是在組合式風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥(52)中的閥體(51)的通道上分別依次并排設(shè)置3個相互獨(dú)立的活動風(fēng)道(52)，在活動風(fēng)道(52)上至少安裝一個調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，每個調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的調(diào)節(jié)閥板(53)均利用調(diào)節(jié)軸(54)與閥體(51)連接，再在每個調(diào)節(jié)軸(54)的一端固定連接搖桿(56)，搖桿(56)再利用銷軸(511)與連桿(55)鉸接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征是冷卻裝置為噴霧冷卻塔(45)，在噴霧冷卻塔(45)的塔體(41)側(cè)面設(shè)置煙氣進(jìn)口，在塔體(41)的上部設(shè)置煙氣出口，在塔體(41)內(nèi)的進(jìn)出口通道之間設(shè)置噴霧頭(43)，煙氣進(jìn)口利用管道(44)與爐體(413)的出煙口(48)連接，噴霧頭(43)的一路利用管道與壓縮空氣包(410)連接，另一路利用管道(42)與水總管(411)連接，并在各自的管道上分別安裝自動水氣閥，自動水氣閥分別利用導(dǎo)線與控制(412)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)煉鋼電爐的除塵技術(shù)。本發(fā)明的方法特征是電爐內(nèi)的煙塵先經(jīng)水冷密排管短煙道降溫后，進(jìn)入燃燒沉降室，使較大的煙塵顆粒得到沉降；然后再經(jīng)冷卻裝置冷卻至預(yù)定溫度；電爐外的煙塵經(jīng)偏心復(fù)合捕集罩后，再經(jīng)過風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥與處理過的爐內(nèi)煙塵進(jìn)入除塵器，除塵器的出口與風(fēng)機(jī)的進(jìn)口連接。本發(fā)明的設(shè)備特征是在電爐的上方安裝偏心復(fù)合捕集罩，在捕集罩的出口連接風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥，風(fēng)量分配調(diào)節(jié)閥的出口利用管道與除塵器連接；在電爐的第四孔上安裝水冷密排管煙道，水冷密排管煙道的出口與燃燒沉降室的進(jìn)口連接，燃燒沉降室的出口與冷卻裝置連接，冷卻裝置的出口再與除塵器連接。本發(fā)明可有效提高除塵效率，降低能耗，改善工作環(huán)境，減少廢氣的排放。
文檔編號F27B3/10GK1472493SQ0311317
公開日2004年2月4日 申請日期2003年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月8日
發(fā)明者張賢清 申請人:無錫華潤制鋼有限公司