專利名稱：一種高溫?zé)煔獾某龎m裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對由真空系統(tǒng)提供動力的高溫氣體進行除塵的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種對由真空系統(tǒng)抽出的海綿鈦蒸餾電爐內(nèi)腔中的高溫氣體進行除塵的裝置和方法。
背景技術(shù)：
利用鎂熱還原法生產(chǎn)海綿鈦時，為了縮短蒸餾時間、降低蒸餾能耗，生產(chǎn)中采用真空蒸餾的方法，同時為避免反應(yīng)罐由于內(nèi)外壓差過大造成反應(yīng)罐變形，生產(chǎn)中要對爐腔內(nèi)部進行抽真空處理，稱為反真空操作。由于蒸餾爐內(nèi)有較多細(xì)小的耐火材料顆粒，所以蒸餾爐煙氣中會混有耐火材料顆粒，這些固體顆粒對真空泵的破壞極大，且易影響系統(tǒng)真空度，因此在進入真空泵之前，要對煙氣進行除塵操作。
目前，大多數(shù)的海綿鈦生產(chǎn)過程中采用在真空管道上設(shè)置一個底部為椎形的圓柱體，椎體和柱體之間設(shè)置篩板，圓柱形筒體內(nèi)裝有粘附著機油的鋼絲卷，利用機油的吸附作用除去煙塵。在使用過程中發(fā)現(xiàn)，該裝置有很大缺陷，首先出煙氣體溫度較高(700 9000C )，直接進行除塵操作極易造成機油的碳化，不但不能吸附塵粒，反而會造成碳化后的碳粒進入真空泵，污染泵油，降低其潤滑功能，對真空泵造成較大損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種能降低煙氣溫度，提高煙氣除塵效果的除塵裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種高溫?zé)煔獾某龎m裝置，所述除塵裝置包括第一除塵系統(tǒng)和第二除塵系統(tǒng)，其中，所述第一除塵系統(tǒng)包括第一筒體，與所述第一筒體內(nèi)部連通的煙氣入口和煙氣出口，以及圍繞第一筒體設(shè)置、以對第一筒體進行降溫的冷卻水構(gòu)件；所述第二除塵系統(tǒng)包括第二筒體，設(shè)置在所述第二筒體內(nèi)的由基體和附著在基體表面的機油構(gòu)成的機油除塵構(gòu)件，以及設(shè)置在所述基體下方的煙氣入口和設(shè)置在所述基體上方的煙氣出口，所述第一除塵系統(tǒng)的煙氣出口與所述第二除塵系統(tǒng)的煙氣入口連通。根據(jù)本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m裝置的一個實施例，所述冷卻水構(gòu)件包括套裝于所述第一筒體上的水冷系統(tǒng)外殼，以及置于所述水冷系統(tǒng)外殼與所述第一筒體之間的密封空間內(nèi)且圍繞所述第一筒體的冷卻盤管，其中，所述冷卻盤管的一端與設(shè)置在所述水冷系統(tǒng)外殼上端的進水口連通，另一端與設(shè)置在所述水冷系統(tǒng)外殼下端的出水口連通，在所述冷卻盤管靠近所述第一筒體的一側(cè)設(shè)置有多個噴水小孔。根據(jù)本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m裝置的一個實施例，所述冷卻盤管固定在所述水冷系統(tǒng)外殼上，且所述冷卻盤管圍繞所述第一筒體呈螺旋狀分布。根據(jù)本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m裝置的一個實施例，所述第二除塵系統(tǒng)還包括篩板、蓋板、以及設(shè)置在所述蓋板與篩板之間并作為基體的鋼絲卷，其中，所述篩板布置在所述第二筒體內(nèi)并位于第二除塵系統(tǒng)的煙氣入口與所述機油除塵構(gòu)件之間，所述蓋板布置在所述第二筒體內(nèi)并位于所述機油除塵構(gòu)件與第二除塵系統(tǒng)的煙氣出口之間，所述蓋板和所述篩板上設(shè)置有多個小孔。根據(jù)本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m裝置的一個實施例，所述第一除塵系統(tǒng)還包括固定在所述第一筒體內(nèi)以延長煙氣在所述第一除塵系統(tǒng)中的停留時間的隔板，所述隔板沿所述第一除塵系統(tǒng)的高度方向設(shè)置，并將所述第一除塵系統(tǒng)的內(nèi)部空間分割為左部、右部和位于所述隔板下方并將左部和右部連通的下部。根據(jù)本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m裝置的一個實施例，所述第一除塵系統(tǒng)還包括固定在所述下部內(nèi)的擋板，所述擋板位于所述右部的下方，所述擋板與所述隔板呈110° 130°并且所述擋板與所述隔板之間留有煙氣通道。根據(jù)本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m裝置的一個實施例，所述除塵裝置還包括設(shè)置在所述第一筒體底部的排塵口和設(shè)置在所述第二筒體底部的排污口。根據(jù)本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m裝置的一個實施例，所述除塵裝置還包括多個分別設(shè) 置在所述第一除塵系統(tǒng)的煙氣入口上、煙氣出口上、出水口上、排塵口上、以及所述第二除塵系統(tǒng)的煙氣出口上的調(diào)節(jié)閥門。本發(fā)明另一方面提供了一種高溫?zé)煔獾某龎m方法，所述除塵方法包括依次進行的以下步驟對煙氣同時進行降溫和重力除塵；對煙氣進行機油除塵；經(jīng)機油除塵后的煙氣進入真空系統(tǒng)，并且煙氣的動力由真空系統(tǒng)提供。根據(jù)本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m方法的一個實施例，所述除塵方法采用上述任一項所述的除塵裝置來處理高溫?zé)煔狻Ｅc現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果包括結(jié)構(gòu)簡單、適用，便于清理；降低了煙氣溫度，避免了除塵機油的碳化；大大提高除塵效率。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的高溫?zé)煔獬龎m裝置的示意圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的高溫?zé)煔獬龎m裝置與真空蒸餾裝置相連接的示意圖。10-第一除塵系統(tǒng)、11-第一筒體、12-第一除塵系統(tǒng)的煙氣入口、13-第一除塵系統(tǒng)的煙氣出口、14-水冷系統(tǒng)外殼、15-冷卻盤管、16-進水口、17-出水口、18-隔板、19-擋板、110-排塵口、111-收塵槽、20-第二除塵系統(tǒng)、21-第二筒體、22-篩板、23-蓋板、24-鋼絲卷、25-第二除塵系統(tǒng)的煙氣入口、26-第二除塵系統(tǒng)的煙氣出口、27-頂蓋、28-排污口、100-蒸餾電爐。
具體實施例方式下面將參照附圖和示例性實施例詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m裝置及方法。圖I是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的高溫?zé)煔獬龎m裝置的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的高溫?zé)煔獬龎m裝置與真空蒸餾裝置(例如，海綿鈦蒸餾電爐，簡稱為蒸餾電爐)相連接的示意圖。如圖I所示，本示例性實施例的高溫?zé)煔獬龎m裝置包括第一除塵系統(tǒng)10和第二除塵系統(tǒng)20。所述第一除塵系統(tǒng)包括圓柱形的第一筒體11，與所述第一筒體11內(nèi)部連通的煙氣入口 12和煙氣出ロ 13，以及圍繞第一筒體11設(shè)置的以對第一筒體11進行降溫的冷卻水構(gòu)件。其中，所述冷卻水構(gòu)件可以包括套裝于所述第一筒體11上的水冷系統(tǒng)外殼14，以及置于所述水冷系統(tǒng)外殼14與所述第一筒體11之間的密封空間內(nèi)且圍繞所述第一筒體11的冷卻盤管15，所述冷卻盤管15的一端與設(shè)置在所述水冷系統(tǒng)外殼14上端的進水口 16連通，一般采用法蘭連接，另一端與設(shè)置在所述水冷系統(tǒng)外殼14下端的出水ロ 17連通，為方便清理，可以將所述另一端設(shè)置為盲管，在所述冷卻盤管15靠近所述第一筒體11的ー側(cè)設(shè)置有多個噴水小孔；以便將冷卻水均勻噴至所述第一筒體11上；此外，為了使所述冷卻盤管15在噴水過程中更加穩(wěn)定，可以通過鎖扣等固定件將所述冷卻盤管15固定在所述水冷系統(tǒng)外殼14的內(nèi)壁面上。優(yōu)選地，所述冷卻盤管15圍繞所述第一筒體11呈螺旋狀分布，采用螺旋狀的冷卻盤管15可以增加其圍繞所述第一筒體11的有效長度，并且可以對第一筒體11內(nèi)的高溫?zé)煔膺M行全面、均勻的冷卻，使冷卻效果更好。但所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，為實現(xiàn) 第一除塵系統(tǒng)10對高溫?zé)煔獾睦鋮s作用，冷卻盤管15并不限于螺旋狀的分布方式，只要冷卻盤管15能夠圍繞所述第一筒體11對其進行冷卻降溫即可。為了延長煙氣在第一除塵系統(tǒng)10中的停留時間，以獲得更好的降溫和除塵效果，所述第一除塵系統(tǒng)還可以包括固定在所述第一筒體11內(nèi)以延長煙氣在所述第一除塵系統(tǒng)10中的停留時間的隔板18，為了方便清理，所述隔板18沿所述第一除塵系統(tǒng)10的高度方向設(shè)置，并將所述第一除塵系統(tǒng)10的內(nèi)部空間分割為左部、右部和位于所述隔板18下方并將左部和右部連通的下部；此外，為了進一歩降低煙氣速度，避免煙氣速度過快進入第二除塵系統(tǒng)20，同時截留一部分塵粒，還可以在所述下部內(nèi)設(shè)置ー塊擋板19，所述擋板5位于所述右部的下方，所述擋板19與所述隔板18呈110° 130°并且所述擋板19與所述隔板18之間留有煙氣通道；通常，所述隔板18和擋板19以焊接方式固定在所述第一筒體11內(nèi)，但并不排除還可以其他方式固定在第一筒體11上，甚至可以將所述隔板18和擋板19與所述第一筒體11制成一體件；在設(shè)置有隔板18情況下，將所述煙氣入口 12和煙氣出ロ 13設(shè)置在所述第一筒體11的上端，可以延長高溫?zé)煔庠诘谝煌搀w11中的停留時間，有利于煙氣的降溫和煙氣中塵粒的沉降。在本實施例中，所述擋板19與所述隔板18為厚度10 40_的鋼板。所述第二除塵系統(tǒng)20包括第二筒體21，設(shè)置在所述第二筒體21內(nèi)的由基體和附著在基體表面的機油構(gòu)成的機油除塵構(gòu)件，以及設(shè)置在所述基體下方的煙氣入口 25和設(shè)置在所述基體上方的煙氣出ロ 26 ;所述第一除塵系統(tǒng)10的煙氣出ロ 13與所述第二除塵系統(tǒng)20的煙氣入口 25通過管道連通；其中，煙氣入口 25用于將經(jīng)過第一除塵系統(tǒng)10降溫除塵后的煙氣通入第二除塵系統(tǒng)20中進行第二次除塵，第二次除塵主要采用機油等粘度較大的油類物質(zhì)進行除塵，即通過機油等粘度較大的油類物質(zhì)吸附煙氣中的微細(xì)塵粒達到除塵效果；所述第二除塵系統(tǒng)20還可以包括篩板22、蓋板23、以及設(shè)置在所述蓋板23與篩板22之間并作為基體的鋼絲卷24構(gòu)成，其中，所述篩板22布置在所述第二筒體21內(nèi)并位于第二除塵系統(tǒng)20的煙氣入ロ 25與所述機油除塵構(gòu)件之間，蓋板23布置在所述第二筒體21內(nèi)并位于所述機油除塵構(gòu)件與第二除塵系統(tǒng)20的煙氣出ロ 26之間，所述蓋板23和所述篩板22上設(shè)置有多個小孔；在本實施例中，所述篩板22和所述蓋板23為厚度10 20mm的圓形鋼板，并在圓形鋼板上設(shè)置有多個4 5_的圓孔。為了方便更換機油，可以在所述第二筒體21頂部設(shè)置頂蓋27，這樣，在除塵過程中，可以根據(jù)機油上吸附的灰塵情況及時通過頂蓋27拿出鋼絲卷24。裝配時，首先將篩板22安裝在第二筒體21內(nèi)的下部，為方便篩板22的安裝和拆卸，可以在第二筒體21內(nèi)壁面的下部安裝多個定位凸起，然后將經(jīng)過機油等粘度較大的油類物質(zhì)浸泡后的鋼絲卷24置于篩板22上，接著蓋上蓋板23，為了防止在除塵過程中，鋼絲卷24變形而影響吸附除塵效果，通常將篩板22和蓋板23采用鎖扣等固定件進行固定，最后，通過螺栓等固定件將頂蓋27安裝在所述第二筒體21的頂部，為進一歩防止煙氣從頂蓋27和第二筒體21之間的連接間隙向外泄露，可以在所述第二筒體21與所述頂蓋27之間做密封處理。
對于上述示例性實施例的高溫?zé)煔獬龎m裝置還可以做出如下改進為了方便排污，所述除塵裝置還包括設(shè)置在所述第一筒體11底部的排塵ロ 110和設(shè)置在所述第二筒體底部的排污ロ 28，其中，將第一除塵系統(tǒng)10的第一筒體11的底部設(shè)置為倒圓錐形，并且在所述第一筒體11的底部安裝收塵槽111，以便于收集煙氣中除掉的煙塵，避免煙塵直接進入空氣中造成污染。所述除塵裝置還可以包括多個分別設(shè)置在所述第一除塵系統(tǒng)10中的煙氣入口 12上、煙氣出口 13上、出水ロ 17上、排塵ロ 110上、以及所述第二除塵系統(tǒng)20的煙氣出口 26上的調(diào)節(jié)閥門，用于控制煙氣的流量和冷卻水的流量，例如，在出水ロ 17處設(shè)置壓カ感應(yīng)閥門，以控制所述水冷系統(tǒng)外殼14與所述第一筒體11之間的密封空間內(nèi)的冷卻水液位；在煙氣出口 26處設(shè)置閥門是為了方便檢修，當(dāng)然，為了保證除塵系統(tǒng)的真空度，在煙氣出口26處也可以不設(shè)置閥門。本發(fā)明的另一方面，提供了ー種高溫?zé)煔獾某龎m方法，所述除塵方法包括依次進行的以下步驟對煙氣同時進行降溫和重力除塵；對煙氣進行機油除塵；經(jīng)機油除塵后的煙氣進入真空系統(tǒng)，并且煙氣的動カ由真空系統(tǒng)提供。所述除塵方法可以采用上述的除塵裝置來處理高溫?zé)煔?。根?jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，如圖I、圖2所示，在海綿鈦蒸餾電爐反真空系統(tǒng)使用過程中，在高溫?zé)煔膺M入真空泵(未示出)之前，先采用根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的高溫?zé)煔獬龎m裝置的進行除塵，所述除塵方法包括(I)從蒸餾電爐100出來的含塵高溫?zé)煔馐紫冗M入第一除塵系統(tǒng)10 (盤管式水冷除塵系統(tǒng))中，經(jīng)過冷卻盤管15噴出的水的冷卻作用，以及通過隔板18和擋板19的作用，降低煙氣的流速和溫度，并截留一部分的煙塵。(2)經(jīng)過第一除塵系統(tǒng)10處理后的煙氣從第二除塵系統(tǒng)20 (微細(xì)塵粒吸附除塵系統(tǒng))下方的煙氣入口 25進入第二筒體21內(nèi)，通過鋼絲卷24上粘附的機油對煙塵的吸附作用下，進行第二次除塵。在除塵過程中，可以根據(jù)生產(chǎn)情況及時的補充更換鋼絲卷上的機油，并通過排出ロ Iio和排污ロ 28排除煙塵和廢棄機油。本發(fā)明示例性實施例的高溫?zé)煔獬龎m裝置在進行機油吸附除塵之前，即進入第ニ除塵系統(tǒng)20之前，先對煙氣進行降溫處理，避免由于溫度過高而造成的機油碳化，延長了機油使用壽命，更重要的是，除塵后的煙氣進入真空系統(tǒng)，避免了碳化塵粒對真空泵的損害，使真空系統(tǒng)的故障發(fā)生率大大降低。此外，在第一除塵系統(tǒng)10中，通過設(shè)置擋板19和隔板18，延長了煙氣在第一除塵系統(tǒng)10中的停留時間，強化了冷卻效果，同時具有較好的除塵效果，減少了第二次除塵的除塵壓力，使整個除塵裝置的除塵效果更好，并且，煙塵沿第一除塵裝置10的高度方向設(shè)置的隔板18直接落入收塵槽111中，很方便清理，在第一除塵裝置10的下部設(shè)置的擋板19進ー步強化了除塵效果?？梢钥闯?，本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m裝置適用于海綿鈦生產(chǎn)中蒸餾電爐煙氣的降溫除塵處理，并取得了較好的除塵效果，但 本發(fā)明不限于此，本發(fā)明廣泛適用于各種高溫?zé)煔獾某龎m處理。 綜上所述，本發(fā)明的高溫?zé)煔獬龎m裝置具有如下優(yōu)點(1)結(jié)構(gòu)簡單、適用，便于清理；(2)降低了煙氣溫度，避免了除塵機油的碳化；(3)具有較好的除塵效果。
權(quán)利要求
1.ー種高溫?zé)煔獾某龎m裝置，其特征在于，所述除塵裝置包括第一除塵系統(tǒng)和第二除塵系統(tǒng)，其中， 所述第一除塵系統(tǒng)包括第一筒體，與所述第一筒體內(nèi)部連通的煙氣入口和煙氣出口，以及圍繞第一筒體設(shè)置、以對第一筒體進行降溫的冷卻水構(gòu)件； 所述第二除塵系統(tǒng)包括第二筒體，設(shè)置在所述第二筒體內(nèi)的由基體和附著在基體表面的機油構(gòu)成的機油除塵構(gòu)件，以及設(shè)置在所述基體下方的煙氣入口和設(shè)置在所述基體上方的煙氣出口，所述第一除塵系統(tǒng)的煙氣出口與所述第二除塵系統(tǒng)的煙氣入口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的除塵裝置，其特征在于，所述冷卻水構(gòu)件包括套裝于所述第一筒體上的水冷系統(tǒng)外殼，以及置于所述水冷系統(tǒng)外殼與所述第一筒體之間的密封空間內(nèi)且圍繞所述第一筒體的冷卻盤管，其中，所述冷卻盤管的一端與設(shè)置在所述水冷系統(tǒng)外殼上端的進水口連通，另一端與設(shè)置在所述水冷系統(tǒng)外殼下端的出水ロ連通，在所述冷卻盤管靠近所述第一筒體的一側(cè)設(shè)置有多個噴水小孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的除塵裝置，其特征在于，所述冷卻盤管固定在所述水冷系統(tǒng)外売上，且所述冷卻盤管圍繞所述第一筒體呈螺旋狀分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的除塵裝置，其特征在于，所述第二除塵系統(tǒng)還包括篩板、蓋板、以及設(shè)置在所述蓋板與篩板之間并作為基體的鋼絲卷，其中，所述篩板布置在所述第二筒體內(nèi)并位于第二除塵系統(tǒng)的煙氣入口與所述機油除塵構(gòu)件之間，所述蓋板布置在所述第ニ筒體內(nèi)并位于所述機油除塵構(gòu)件與第二除塵系統(tǒng)的煙氣出口之間，所述蓋板和所述篩板上設(shè)置有多個小孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的除塵裝置，其特征在于，所述第一除塵系統(tǒng)還包括固定在所述第一筒體內(nèi)以延長煙氣在所述第一除塵系統(tǒng)中的停留時間的隔板，所述隔板沿所述第一除塵系統(tǒng)的高度方向設(shè)置，并將所述第一除塵系統(tǒng)的內(nèi)部空間分割為左部、右部和位于所述隔板下方并將左部和右部連通的下部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的除塵裝置，其特征在于，所述第一除塵系統(tǒng)還包括固定在所述下部內(nèi)的擋板，所述擋板位于所述右部的下方，所述擋板與所述隔板呈110° 130°并且所述擋板與所述隔板之間留有煙氣通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的除塵裝置，其特征在于，所述除塵裝置還包括設(shè)置在所述第一筒體底部的排塵口和設(shè)置在所述第二筒體底部的排污ロ。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除塵裝置，其特征在于，所述除塵裝置還包括多個分別設(shè)置在所述第一除塵系統(tǒng)的煙氣入口上、煙氣出口上、出水口上、排塵口上、以及所述第二除塵系統(tǒng)的煙氣出口上的調(diào)節(jié)閥門。
9.ー種高溫?zé)煔獾某龎m方法，其特征在于，所述除塵方法包括依次進行的以下步驟 對煙氣同時進行降溫和重力除塵； 對煙氣進行機油除塵； 經(jīng)機油除塵后的煙氣進入真空系統(tǒng)，并且煙氣的動カ由真空系統(tǒng)提供。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高溫?zé)煔獾某龎m方法，其特征在于，所述除塵方法采用權(quán)利要求I至8中任一項所述的除塵裝置來處理高溫?zé)煔狻?br> 全文摘要
本發(fā)明提供了一種高溫?zé)煔獾某龎m裝置及方法，除塵裝置包括第一除塵系統(tǒng)和第二除塵系統(tǒng)，第一除塵系統(tǒng)包括第一筒體，與第一筒體內(nèi)部連通的煙氣入口和煙氣出口，以及圍繞第一筒體設(shè)置以對第一筒體進行降溫的冷卻水構(gòu)件；第二除塵系統(tǒng)包括第二筒體，設(shè)置在所述第二筒體內(nèi)的由基體和附著在基體表面的機油構(gòu)成的機油除塵構(gòu)件，以及設(shè)置在基體下方的煙氣入口和設(shè)置在基體上方的煙氣出口，第一除塵系統(tǒng)的煙氣出口與第二除塵系統(tǒng)的煙氣入口連通。除塵方法為對煙氣同時進行降溫和重力除塵；然后進行機油除塵；經(jīng)機油除塵后的煙氣進入真空系統(tǒng)，并且煙氣的動力由真空系統(tǒng)提供。本發(fā)明的除塵裝置降低了煙氣溫度，避免除塵機油的碳化，大大提高除塵效率。
文檔編號B01D47/00GK102861495SQ20121036741
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者苗慶東, 李開華, 楊仰軍, 程曉哲, 張繼東 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司