專利名稱：沖天爐用水膜除塵脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種沖天爐用水膜除塵脫硫裝置。
背景技術(shù)：
沖天爐是鑄造企業(yè)傳統(tǒng)的熔化設(shè)備，用于生產(chǎn)各類鑄鐵件。沖天爐依靠 焦炭燃燒產(chǎn)生的熱量熔化金屬；與感應(yīng)熔化爐相比，設(shè)備費用低廉、維護費 用和運行成本低，同時存在化學(xué)增碳的冶金過程，生產(chǎn)的鑄鐵內(nèi)部石墨組織 細小，不僅如此，沖天爐可實現(xiàn)連續(xù)熔化，因此，沖天爐仍是鑄造企業(yè)目前 廣泛使用的生產(chǎn)設(shè)備。但是由于沖天爐的特性，沖天爐運行過程中，排出的 煙氣中含有大量的焦炭、氧化鐵等顆粒粉塵和氧化硫、 一氧化碳等有毒氣體， 對大氣造成了嚴(yán)重的污染，影響附近居民的生活。目前普遍使用的沖天爐脫 硫除塵的裝置采用兩類方法，水幕除塵和布袋除塵。水幕除塵方法是在沖天 爐的上部設(shè)置一個水噴頭，利用高壓水橫向噴出水幕，當(dāng)沖天爐的高溫爐氣 穿過水幕時，較大的顆粒與水幕碰撞吸水而與水混合，隨水流入排污池，爐 氣中部分硫的氧化物也被水吸收成為硫酸從爐氣中分離；由于水膜厚度小， 上述方法僅能除去沖天爐煙氣中直徑較大的顆粒，煙氣中的微顆粒和大部分 硫氧化物氣體仍然排入大氣中；另外形成水膜需要高壓水，動力能源消耗大， 運行成本較高。布袋除塵方法是采用大功率引風(fēng)機把沖天爐的煙氣引入旋風(fēng) 式除塵器，利用旋風(fēng)式除塵器的降溫作用和除塵作用，去除煙氣中的大顆粒， 降低煙氣溫度；然后對爐氣進行布袋除塵，去除煙氣中的微小顆粒，這一類 除塵方法可去除沖天爐煙氣中的大部分固體顆粒，但無法去除煙氣中的氧化 硫和一氧化碳等有害氣體；并且這類除塵器投資費用大，運行過程中，各種 動力消耗大，運行成本高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種除塵脫硫效果好、節(jié)能的沖天爐用水膜除塵脫 硫裝置。為達到上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案本發(fā)明包括殼體和錐形沖天爐蓋帽，上述錐形沖天爐蓋帽通過連接條固定在殼體的內(nèi)壁上，殼體通過 底孔連接在沖天爐爐體頂部，殼體的環(huán)形底面上設(shè)有排水槽，殼體內(nèi)在蓋帽 的上方設(shè)有上噴淋組和下噴淋組；所述上噴淋組包括固定在殼體的內(nèi)壁上的 上底隔板，上底隔板上設(shè)有均勻分布的煙管孔，每煙管孔中設(shè)有上排煙管， 所有上排煙管的上端面位于同一平面；所述下噴淋組包括固定在殼體內(nèi)壁上 的下底隔板，下底隔板上設(shè)有均勻分布的煙管孔，每煙管孔中設(shè)有下排煙管， 所有下排煙管的上端面位于同一平面；殼體上對應(yīng)上噴淋組處設(shè)有進水口， 進水口上連接有進水管，殼體上對應(yīng)排水槽處設(shè)有排水口，排水口上連接有 排水管。 '所述下噴淋組的下排煙管的數(shù)量、直徑與上噴淋組的上排煙管一致。所述上噴淋組還包括固定在殼體內(nèi)壁上的頂隔板，頂隔板上對應(yīng)每一上 排煙管設(shè)有煙管孔，各上排煙管上部穿過頂隔板上對應(yīng)的煙管孔而露出，頂 隔板上設(shè)有溢水孔，所述殼體的進水口設(shè)置在上噴淋組的頂隔板與上底隔板 之間的殼體部位上。所述上噴淋組頂隔板上的煙管孔直徑大于上排煙管的直徑，上排煙管與 上噴淋組頂隔板上的煙管孔之間的環(huán)形間隙形成溢水孔。所述殼體的環(huán)形底面由內(nèi)向外地向下傾斜而形成水槽。所述殼體的直徑是沖天爐直徑的1.5倍。本發(fā)明具有如下積極效果本發(fā)明能形成多層水幕，排放的煙氣一方面經(jīng)過多層水幕，另一方面煙 氣經(jīng)過空間的截面積不同，造成煙氣流速、密度的變化，能達到良好的除塵 效果，而且還可去除煙氣的大部分硫，排出的煙氣溫度基本接近室溫，本發(fā) 明利用自然形成的水幕，不需要高壓水，動力消耗很小，只有現(xiàn)有水膜除塵 裝置的二分之一，所以本發(fā)明節(jié)能減排效果明顯；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安裝方 便，成本低，維護成本和使用成本低，尤其適宜目前中小鑄造企業(yè)對現(xiàn)人沖 天爐的改造。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明。 附

圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本發(fā)明上噴淋組的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3是本發(fā)明下噴淋組的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1附圖所示的實施例包括殼體1和錐形沖天爐蓋帽8，殼體1的直徑是沖天 爐直徑的1.5倍。上述錐形沖天爐蓋帽8通過連接條7固定在殼體1的內(nèi)壁上， 殼體l的底面設(shè)有底孔l-l,從而殼體l形成環(huán)形底面，環(huán)形底面由內(nèi)向外地 向下傾斜。殼體1通過底孔1-1連接在沖天爐爐體11頂部，殼體1的傾斜環(huán) 形底面形成排水槽l-2。殼體1內(nèi)在蓋帽8的上方設(shè)有上噴淋組3和下噴淋組5。上、下噴淋組之 間的距離是0.5~1米。上噴淋組3和下噴淋組5將殼體1的內(nèi)腔分隔成上煙室 2、中煙室4和下煙室6。所述上噴淋組3包括焊接在殼體1的內(nèi)壁上的上底隔板3-l和頂隔板3-3。 上底隔板3-l上設(shè)有均勻分布有煙管孔，煙管孔的直徑和數(shù)量根據(jù)沖天爐容量 的大小確定，每煙管孔中焊接有上排煙管3-2，頂隔板3-3上對應(yīng)每一上排煙 管3-2設(shè)有煙管孔，各上排煙管3-2上部穿過頂隔板3-3上對應(yīng)的煙管孔而露 出，所有上排煙管3-2的上端面位于同一平面。頂隔板3-3上設(shè)有溢水孔3-3-1 ， 本實施例中，上噴淋組頂隔板3-3上的煙管孔直徑大于上排煙管3-2的直徑， 上排煙管3-2與上噴淋組頂隔板3-3上的煙管孔之間的環(huán)形間隙形成溢水孔 3-3-1。殼體1上對應(yīng)上噴淋組3的頂隔板3-3與上底隔板3-1之間的部位上設(shè) 有進水口，進水口上連接有進水管9。雖然冷卻水先進入上噴淋組3，上底隔 板3-l受到的水壓不均勻，但由于上噴淋組3還設(shè)有頂隔板3-3，冷卻水通過 頂隔板3-3的溢水孔再進入上排煙管3-2，從而保證從各個上排煙管下落的水 膜均勻。所述下噴淋組5包括焊接在殼體內(nèi)壁上的下底隔板5-1 。下底隔板5-1上 設(shè)有均勻分布有煙管孔，每煙管孔中設(shè)有下排煙管5-2，所有下排煙管5-2的 上端面位于同一平面；殼體l上對應(yīng)排水槽l-2處設(shè)有排水口，排水口上連接 有排水管10。由于下噴淋組承接上噴淋組的噴淋水，沒有壓力問題，所以只 需要一層隔板。當(dāng)冷卻水從進水管9進入上噴淋組3,冷卻水首先充滿由上底隔板3-1、 頂隔板3-3和上排煙管3-2圍成的空間，并逐漸上升，通過頂隔板3-3上的 溢水孔3-3-1溢出，當(dāng)水平面超過上排煙管3-2的髙度時，冷卻水流入上排 煙管3-2，沿上排煙管3-2的內(nèi)壁下落，形成管狀水膜，這樣在下底隔板5-1與上底隔板3-1之間的中空間4形成很多道水膜；從上噴淋組3下落的水落 在下噴淋組5的下底隔板5-1上，液面上升，當(dāng)水平面超過下排煙管5-2的 高度時，冷卻水流入下排煙管5-2，，沿下排煙管5-2內(nèi)壁落下，形成園形水 膜，這樣在下空間6形成多道管狀水膜，從下噴淋組5落下的水膜的水落在 沖天爐的蓋帽8上，沿沖天爐蓋帽8的邊沿形成大的園形水膜，最后冷卻水 落到排水槽l-2中，并從排水管10流入循環(huán)池，經(jīng)沉淀冷卻堿化處理后，用 泵輸入上噴淋組，循環(huán)使用。經(jīng)沉淀冷卻后，由水泵輸入進水管，完成循環(huán)。沖天爐工作時，沖天爐內(nèi)的含硫含塵高溫?zé)煔?，進入殼體l，首先穿過沖 天爐蓋帽2的邊沿的管狀水膜，進入由沖天爐蓋帽8和下底隔板5-1之間的 下空間6內(nèi)。在這過程中，高溫?zé)煔庵械拇箢w粒被水膜中的水沖落；高溫?zé)?氣與水膜的水發(fā)生強烈的熱交換， 一方面小部分水被加熱到汽化，形成水蒸 汽，增大了煙氣的密度，煙氣中的微顆粒上升速度下降；煙氣中的氧化硫與 水蒸氣結(jié)合，形成硫酸，溶入水中；另一方面，煙氣的溫度下降，煙氣體積 縮小，流速降低。其次，煙氣進入下空間6中，由于下空間6截面積比沖天 爐大，煙氣的流速也減少，造成煙氣中的大顆粒沉降。達到初步除去煙氣中 大顆粒的煙塵和二氧化硫。降溫的煙氣帶著微小的煙塵從下噴淋組5的下排煙管5-2進入下底隔板 5-1與上底隔板3-1之間的中空間4中，由于煙氣必須穿過下噴淋組5的下排 煙管5-2形成的管狀水膜，煙氣繼續(xù)與水膜發(fā)生熱交換,煙氣溫度進一步降 低，煙氣的體積減少，由于中空間4的截面積比下排煙管5-2的截面積總和 大，煙氣在中空間4的速度減少，煙氣中各種顆粒的繼續(xù)沉降，被水吸收； 煙氣中的二氧化硫繼續(xù)被水膜吸收，最后，煙氣通過上噴淋組3的上排煙管 3-2的管狀水膜，經(jīng)過上噴淋組3的上排煙管3-2以及上噴淋組3上方的上空 間2排入大氣中。最后排放的煙氣中只有極小的固體微顆粒和極少量的氧化 硫氣體，到達排放要求。一個測試?yán)遣捎帽景l(fā)明的裝置的沖天爐，煙氣中微塵含量為70nig/m3， 去除煙氣中卯％的二氧化硫，從本裝置排出的煙氣溫度為65。C。既達到布袋 除塵裝置的除塵效果，又達到了比水膜除塵效果好的多的脫硫效果。
權(quán)利要求
1、一種沖天爐用水膜除塵脫硫裝置，包括殼體(1)和錐形沖天爐蓋帽(8)，其特征在于上述錐形沖天爐蓋帽(8)通過連接條(7)固定在殼體(1)的內(nèi)壁上，殼體(1)通過底孔(1-1)連接在沖天爐爐體(11)頂部，殼體(1)的環(huán)形底面上設(shè)有排水槽(1-2)，殼體(1)內(nèi)在蓋帽(8)的上方設(shè)有上噴淋組(3)和下噴淋組(5)；所述上噴淋組(3)包括固定在殼體(1)的內(nèi)壁上的上底隔板(3-1)，上底隔板(3-1)上設(shè)有均勻分布的煙管孔，每煙管孔中設(shè)有上排煙管(3-2)，所有上排煙管(3-2)的上端面位于同一平面；所述下噴淋組(5)包括固定在殼體內(nèi)壁上的下底隔板(5-1)，下底隔板(5-1)上設(shè)有均勻分布的煙管孔，每煙管孔中設(shè)有下排煙管(5-2)，所有下排煙管(5-2)的上端面位于同一平面；殼體(1)上對應(yīng)上噴淋組(3)處設(shè)有進水口，進水口上連接有進水管(9)，殼體(1)上對應(yīng)排水槽(1-2)處設(shè)有排水口，排水口上連接有排水管(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖天爐用水膜除塵脫硫裝置，其特征在于所 述下噴淋組(5)的下排煙管(5-2)的數(shù)量、直徑與上噴淋組(3)的上排煙 管(3-2) —致。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖天爐用水膜除塵脫硫裝置，其特征在于所 述上噴淋組(3)還包括固定在殼體內(nèi)壁上的頂隔板(3-3)，頂隔板(3-3)上 對應(yīng)每一上排煙管(3-2)設(shè)有煙管孔，各上排煙管(3-2)上部穿過頂隔板(3-3) 上對應(yīng)的煙管孔而露出，頂隔板(3-3)上設(shè)有溢水孔(3-3-1)，所述殼體(1) 的進水口設(shè)置在上噴淋組(3)的頂隔板(3-3)與上底隔板(3-1)之間的殼 體部位上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖天爐用水膜除塵脫硫裝置，其特征在于所 述上噴淋組頂隔板(3-3)上的煙管孔直徑大于上排煙管(3-2)的直徑，上排 煙管(3-2)與上噴淋組頂隔板(3-3)上的煙管孔之間的環(huán)形間隙形成溢水孔(3-3-1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖天爐用水膜除塵脫硫裝置，其特征在于所 述殼體(1)的環(huán)形底面由內(nèi)向外地向下傾斜而形成水槽(1-2)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖天爐用水膜除塵脫硫裝置，其特征在于所 述殼體(1)的直徑是沖天爐直徑的L5倍。
全文摘要
一種沖天爐用水膜除塵脫硫裝置，包括殼體和錐形沖天爐蓋帽，蓋帽通過連接條固定在殼體的內(nèi)壁上，殼體通過底孔連接在沖天爐爐體頂部，殼體的環(huán)形底面上設(shè)有排水槽，殼體內(nèi)在蓋帽的上方設(shè)有上噴淋組和下噴淋組；所述上噴淋組包括固定在殼體的內(nèi)壁上的上底隔板，上底隔板上設(shè)有均勻分布的煙管孔，每煙管孔中設(shè)有上排煙管，所有上排煙管的上端面位于同一平面；所述下噴淋組包括固定在殼體內(nèi)壁上的下底隔板，下底隔板上設(shè)有均勻分布的煙管孔，每煙管孔中設(shè)有下排煙管，所有下排煙管的上端面位于同一平面；殼體上對應(yīng)上噴淋組處設(shè)有進水口，殼體上對應(yīng)排水槽處設(shè)有排水口，本發(fā)明節(jié)能減排效果明顯、結(jié)構(gòu)簡單、使用成本低，尤其適宜對現(xiàn)有沖天爐的改造。
文檔編號B01D47/06GK101327402SQ20081002304
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者赟 于 申請人:江蘇技術(shù)師范學(xué)院