CN108827011A - 用于碳化硅冶炼尾气收集的伸缩式炉罩 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/001—Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor

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Abstract

本发明公开了一种用于碳化硅冶炼尾气收集的伸缩式炉罩，包括活动支架和门字形结构的固定支架所构成的炉罩架，活动支架由多个门字形框架和连接于相邻门字形框架之间的剪刀形伸缩架组成；每个门字形框架下端和固定支架下端均设置有轨道轮；位于炉罩架内的顶部设置有支撑套管，支撑套管延伸出固定支架之外，支撑套管内设置有柔性材料制成的风管，风管的底壁上沿轴向间隔开设有多个风管进风口，支撑套管管壁上对应于每个风管进风口位置处开设有套管进风口；在延伸出固定支架之外的支撑套管管口上设置有与外部排烟管道相连通的管接头，管接头上设置温度传感器和CO检测仪。本发明优点在于实现碳化硅冶炼尾气以及装炉扒炉过程中粉尘的收集。

Description

用于碳化硅冶炼尾气收集的伸缩式炉罩
技术领域
本发明涉及碳化硅冶炼尾气回收系统，尤其涉及用于碳化硅冶炼尾气收集的伸缩式炉罩。
背景技术
碳化硅又称金刚砂，硬度介于刚玉和金刚石之间，具有机械强度高、热稳定性好、耐酸碱腐蚀、抗热震好等一系列优点，被广泛应用到磨削工具、钢铁冶炼、军工等领域。我国是世界上最大的碳化硅生产和使用的国家，国内用于碳化硅冶炼的炉型普遍为直线型固定炉。碳化硅冶炼过程中会产生大量的以CO为主要成分的气体，同时伴有少量SO2气体的产生。直线型固定炉长度较长，尾气收集比较困难，且存在爆炸风险。目前国内通常的做法是在炉料表面将溢出的气体点燃后直接排放，缺少必要的集气罩。这样不仅会造成未燃尽的CO以及SO2排放到大气中污染环境，而且粉尘飞扬致使车间内工况恶劣，同时有用气体CO的燃烧造成能源的极大浪费。
碳化硅冶炼尾气回收处理有两种模式：（1）对冶炼产生的气体进行点燃后收集，然后集中对收集的尾气进行脱硫、脱硝处理，达标后排放；（2）对冶炼产生的气体进行集中收集，通过净化处理后对CO进行综合利用（如用于燃烧发电、制作化工原料等）。但是，这两种回收模式共同关键点在于怎样收集碳化硅冶炼产生的气体或燃烧后的尾气。其难点主要在于：（1）碳化硅冶炼炉长度较长，烟气散出面积较大，需要制作巨大的集气罩；（2）冶炼过程中炉料顶部温度较高，通常在300摄氏度以上，普通的集气罩难以在此工况下应用；（3）冶炼产生的尾气中含有CO，存在爆炸的风险；（4）碳化硅冶炼炉一般成组使用，通常4~6台冶炼炉为一组，根据冶炼工艺要求，冶炼过程中需要集气罩，但冶炼完成后进行扒炉、出炉以及装炉时，集气罩必须能够完全移开。因此，目前市场上尚没有成熟的用于碳化硅冶炼尾气收集的炉罩系统。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于碳化硅冶炼尾气收集的伸缩式炉罩，实现适应高温环境、移动方便、柔性可折叠、占用空间小、投资小特点。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述用于碳化硅冶炼尾气收集的伸缩式炉罩，包括活动支架和门字形结构的固定支架所构成的炉罩架，设置在所述炉罩架上由柔性材料制成的炉罩面；所述活动支架由多个门字形框架和连接于相邻所述门字形框架之间的剪刀形伸缩架组成；每个门字形框架的下端和所述固定支架的下端均设置有轨道轮；位于炉罩架内的顶部设置有支撑套管，所述支撑套管延伸出固定支架之外，支撑套管内设置有柔性材料制成的风管，所述风管的底壁上沿轴向间隔开设有多个风管进风口，支撑套管的管壁上对应于每个所述风管进风口位置处分别开设有套管进风口；在延伸出固定支架之外的支撑套管管口上设置有与外部排烟管道相连通的管接头，所述管接头上设置温度传感器和CO检测仪。
每个所述门字形框架上均固定有门字形结构的导向板，所述导向板上间隔开设有多个导向孔，位于导向板靠近所述固定支架一侧的板面上固定有门字形结构的第一炉罩面支撑框架；相邻两个导向板之间设置有导向杆，所述导向杆远离固定支架的一端与对应的一个导向板固定连接，导向杆的另一端穿过对应的另一个导向板上的导向孔并固定有门字形结构的第二炉罩面支撑框架；所述支撑套管为由多节套管构成的套筒式伸缩结构，每节所述套管远离固定支架的一端分别与对应的一个第二炉罩面支撑框架固定连接，该节套管的另一端与下一节套管相套接。
本发明优点在于实现碳化硅冶炼尾气以及装炉扒炉过程中粉尘的收集，对生产场地要求较低，操作简便。采用伸缩式结构形式，减少占地空间，方便成组碳化硅冶炼炉之间调用。炉罩采用柔性材料制作，重量轻，从很大程度上降低了耗钢量，制造成本低，同时即使发生紧急炉况（如尾气爆炸、喷炉等），柔性材料能够很快泄压，不至于引发灾难，且易于修补。此外，在炉罩外部支撑套管相连接的管接头上设置温度传感器和CO检测仪，有利于保障炉罩抽排烟系统稳定安全运行，必要时可在炉罩内部增设视频监控系统，用于冶炼工况实时监控。
附图说明
图1是本发明的轴测结构示意图。
图2是本发明的纵剖结构示意图。
图3是图2的I部放大结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作详细说明：
如图1-3所示，本发明所述用于碳化硅冶炼尾气收集的伸缩式炉罩，包括活动支架和门字形结构的固定支架1所构成的炉罩架，设置在炉罩架上由柔性材料制成的炉罩面2；活动支架由三个门字形框架3和连接于相邻门字形框架3之间的剪刀形伸缩架4组成；每个门字形框架3的下端和固定支架1的下端均设置有轨道轮5；位于炉罩架内的顶部设置有支撑套管6，支撑套管6延伸出固定支架1之外，支撑套管6内设置有柔性材料制成的风管7，风管7的底壁上沿轴向间隔开设有多个风管进风口8，支撑套管6的管壁上对应于每个风管进风口8位置处分别开设有套管进风口；在延伸出固定支架1之外的支撑套管6管口上设置有与外部排烟管道相连通的管接头9，管接头9上设置温度传感器10和CO检测仪11，用于对碳化硅冶炼尾气的安全监测。
如图3所示，每个门字形框架3上均固定有门字形结构的导向板12，导向板12上间隔开设有多个导向孔，位于导向板12靠近固定支架1一侧的板面上固定有门字形结构的第一炉罩面支撑框架13；相邻两个导向板3之间设置有导向杆14，导向杆14具有导向和支撑功能，导向杆14远离固定支架1的一端（左端）与对应的一个导向板3焊接，导向杆14的另一端（右端）穿过对应的另一个导向板上的导向孔并焊接有门字形结构的第二炉罩面支撑框架15；支撑套管6为由多节套管构成的套筒式伸缩结构，变截面设置，即支撑套管6的直径自左至右逐渐增大，变截面设计起到均压作用；每节套管远离固定支架1的一端（左端）与对应的一个第二炉罩面支撑框架15相焊接，该节套管的另一端（右端）与下一节套管相套接。
本发明使用时布置在碳化硅冶炼炉两侧轨道16上，每两个相邻的门字形框架3之间构成一个伸缩单元，沿轨道16伸缩移动。
每一个伸缩单元的炉罩面2为一块独立的柔性耐高温布，柔性耐高温布的左边沿固定在该伸缩单元内左端的第一炉罩面支撑框架13上，该柔性耐高温布的右边沿固定在位于右侧伸缩单元内的第二炉罩面支撑框架15上。
当某一个伸缩单元向右伸缩移动时，该伸缩单元的剪刀形伸缩架4收缩，其左端的门字形框架3通过轨道轮5沿轨道16向右移动，该伸缩单元的导向杆14 同步向右移动带动炉罩面2与右侧伸缩单元的炉罩面相重叠，从而实现炉罩的伸缩。

Claims (2)

1.一种用于碳化硅冶炼尾气收集的伸缩式炉罩，其特征在于：包括活动支架和门字形结构的固定支架所构成的炉罩架，设置在所述炉罩架上由柔性材料制成的炉罩面；所述活动支架由多个门字形框架和连接于相邻所述门字形框架之间的剪刀形伸缩架组成；每个门字形框架的下端和所述固定支架的下端均设置有轨道轮；位于炉罩架内的顶部设置有支撑套管，所述支撑套管延伸出固定支架之外，支撑套管内设置有柔性材料制成的风管，所述风管的底壁上沿轴向间隔开设有多个风管进风口，支撑套管的管壁上对应于每个所述风管进风口位置处分别开设有套管进风口；在延伸出固定支架之外的支撑套管管口上设置有与外部排烟管道相连通的管接头，所述管接头上设置温度传感器和CO检测仪。
2.根据权利要求1所述用于碳化硅冶炼尾气收集的伸缩式炉罩，其特征在于：每个所述门字形框架上均固定有门字形结构的导向板，所述导向板上间隔开设有多个导向孔，位于导向板靠近所述固定支架一侧的板面上固定有门字形结构的第一炉罩面支撑框架；相邻两个导向板之间设置有导向杆，所述导向杆远离固定支架的一端与对应的一个导向板固定连接，导向杆的另一端穿过对应的另一个导向板上的导向孔并固定有门字形结构的第二炉罩面支撑框架；所述支撑套管为由多节套管构成的套筒式伸缩结构，每节所述套管远离固定支架的一端分别与对应的一个第二炉罩面支撑框架固定连接，该节套管的另一端与下一节套管相套接。
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