CN1091243C - 外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备 - Google Patents
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Abstract
一种外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,包括:封闭式冲天炉(10),其烟气出口与冷却分离器(20)、干法除尘器(30)、湿法除尘器(40)串接、除尘器出口(41)与热风炉(50)的燃烧室(51)连通,鼓风机(60)与置于热风炉上方的热交换器(52)的进风口(54)连通,热交换器的出风口(55)与冲天炉的风箱(19)连通。本发明具有工艺合理、结构紧凑、投资费用少、烟尘净化效果好等优点,为我国铸造用冲天炉采用先进的外热风技术,开辟了一条新路。
Description
本发明属于熔炼铸铁的冲天炉,更具体地讲是一种外热风冲天炉及其烟尘净化设备。
目前国内熔炼铸铁的冲天炉普遍为冷供风,冷风吹入冲天炉不能加速与焦炭的燃烧反应,从而难于提高铁水温度,也影响了铁水质量。为此国内出现了炉胆热风冲天炉,这种内热风冲天炉是利用在予热段设置的密筋炉胆,靠自身热交换的方式获得热风。实践证明,它对铁水熔炼虽能起到提高铁水温度及节约焦炭的一定作用,但由于炉胆换热器的结构复杂,且热风温度一般在200℃左右,热效率不高。同时,因密筋炉胆制造麻烦、使用寿命短、维修不便,加之未解决烟尘污染问题,因此,这种内热风冲天炉没有得到广泛应用。采用高温予热送风能够提高铁水温度、节省焦炭、减少环境污染,已得到国内外铸造业的共识。所以国外如日本、法国等国家的冲天炉,采用了炉外设施来提高予热风的温度。这种外热风冲天炉是将冲天炉烟气,通入一种热风炉中,使烟气中的CO燃烧,热气经热交换器,使鼓入的冷空气加热,获得300℃以上的高温热风,再送入冲天炉,从而达到提高铁水温度的目的。现有外热风冲天炉存在以下缺点:1、装备复杂。现有外热风冲天炉的工艺流程分正、负压两个系统,烟气由一台引风机吸出,经热风炉燃烧、降温、降尘,为负压系统。另外,由一台鼓风机将经过热交换器的热空气鼓入冲天炉,采用正压系统。因此,装备十分复杂,投资费用高。2、炉气燃烧不稳定,需要附加燃料(如石油、天然气、煤气)助燃,增加了成本。3、加料口不封闭,烟气回收率不高,一般只有50%左右,没有很好解决烟尘净化问题。
本发明的目的旨在克服已有技术的缺点,提供一种工艺合理、结构紧凑、投资费用少、烟尘净化率高的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,为我国铸造用冲天炉采用先进的外热风技术,开辟一条新路。
本发明是通过以下技术方案来实现其发明目的的。一种外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,包括:封闭式冲天炉、冷却分离器、干法除尘器、湿法除尘器、热风炉、鼓风机。封闭式冲天炉的烟气出口与冷却分离器、干、湿法除尘器串接,除尘器烟气出口与热风炉的燃烧室连通,鼓风机与置于热风炉上方的热交换器的进风口连通,热交换器的出风口与封闭式冲天炉的风箱连通。所述的封闭式冲天炉,包括:烟筒、料筒、上部炉膛、中部炉膛、下部炉膛、炉缸以及加料封闭机构、中心布料器、风箱、保温层、烟气出口、炉顶密封装置。承接加料斗的烟筒与料筒连接,在料筒内设加料封闭机构,料筒与上部炉膛相接,在其连接部位设置一个中心布料器伸入炉膛,并有密封装置,上部炉膛较中部炉膛容积大,风箱设在下部炉膛的外围,炉膛内壁砌体间加筑绝热保温层,上部炉膛有烟气出口与分离器连通。所述的热风炉为立式结构,包括:与除尘器烟气出口连通的燃烧室,位于燃烧室上方的热交换器,设置在燃烧室底部的燃煤点火装置,热交换器与鼓风机连通的进风口,与冲天炉风箱连通的出风口,以及顶部烟囱。所述的加料封闭机构,由球缺体封盖和含有球面支口的底座以及提升封盖的滑轮组成。所述的中心布料器为水冷结构,是将筒壁制成水腔,并有进水、出水管路和密封件。所述的风箱采用上风箱、下风箱双层结构,每层风箱的截面呈蜗壳状(变截面),在风箱内圈不同高度的圆周上,设置进风管,并与水平面呈一定夹角,风管与外圈的旋塞风口配套。所述的燃煤点火装置由位于燃烧室下方的燃烧器,螺旋输煤机以及电机、减速器组成。所述的燃烧器由底盘和带风嘴的火盘组成,火盘上的风嘴以不同角度均布在不同圆周截面上。
本发明与已有技术相比具有以下优点和效果:
1、工艺布局合理。由于工艺流程采用了单一的正压系统,简化了装备,投资费用少(不足仿制进口同类设备费用的十分之一)。
2、冲天炉设计先进。由于采用了封闭加料口及顶部密封装置,防止了炉气泄漏,利于烟尘的净化和余热回收。由于加配中心布料器,可控制炉料保持在一个水平位置线上,减少偏烧和炉壁效应,同时可起到封闭烟气的作用。由于上部炉膛容积扩大,强化了炉料予热,减少了余热损失。由于采用了双层变截面风箱,保证了送风量及风压运行稳定。由于炉砌体间加筑了绝热保温材料,使冲天炉保温性能非常好,大大减少了热损失。
3、烟尘净化效果好。由于采用全封闭系统,所有的烟尘经过冷却分离、干法、湿法三级除尘,所有的烟气都经过热风炉燃烧,达到彻底净化。对烟尘的捕集效果好,经国家环保监测部门检测,烟尘排放浓度已净化到138.7MG/M3空气。达到了国家排放指标。综上所述,本发明具有工艺合理、结构紧凑、热效率高、投资费用少、环保效果好的优点。
下面结合附图,通过实施例对本发明做进一步的说明。
图1是一种外热风冲天炉及烟气净化工艺装备流程图;
图2是封闭式冲天炉结构示意图;
图3是热风炉结构示意图:
图4是冲天炉加料封闭机构示意图;
图5是冲天炉中心布料器示意图;
图6是图2的A向视图(风箱结构示意图);
图7是热风炉燃烧器示意图。
如图1所示,一种外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,包括:封闭式冲天炉10、冷却分离器20、干法除尘器30、湿法除尘器40、热风炉50、鼓风机60以及助燃风机80。封闭式冲天炉的烟气出口22与通用的冷却分离器20、干法除尘器30、湿法除尘器40串接,除尘器烟气出口41与热风炉50的燃烧室51连通,鼓风机60与置于热风炉上方的热交换器52的进风口54连通,热交换器的出风口55与冲天炉的风箱19连通。通用的助燃风机80与冲天炉烟筒出口、热风炉烟囱出口以及燃煤点火装置的进风口连通。如图2所示,封闭式冲天炉包括:烟筒11、料筒12、上部炉膛13、中部炉膛14、下部炉膛15、炉缸16以及加料封闭机构17、中心布料器18、风箱19、绝热保温层21、烟气出口22、炉顶密封装置23。承接加料斗的烟筒11与料筒12连接,在料筒内设加料封闭机构17,料筒与上部炉膛13相接,在其连接处设置一个中心布料器18伸入炉膛,并有密封装置23,上部炉膛较中部炉膛14容积大,下部炉膛15外围设置风箱19,炉缸16位于下部炉膛下方,上部炉膛有烟气出口22,炉膛内壁砌体间加筑绝热保温层21。如图2、4所示,加料封闭机构17由球缺体封盖26和含有球面支口的底座25以及提升封盖的滑轮24组成。如图2、5所示,中心布料器18为水冷结构,是将筒壁制成水腔27,并有进水管28、出水管29。如图2、6所示,风箱19采用双层变截面结构,即风箱围绕炉身分上、下两层,风箱截面呈蜗壳状,在风箱内圈不同高度的圆周上设置风管31,并与水平面呈一定夹角,风管与外圈上的旋塞风口32配套。如图1、3所示,热风炉为立式结构,包括:与除尘器烟气出口41连通的燃烧室51,位于燃烧室上方的热交换器52,热交换器上部有与鼓风机60连通的进风口54,热交换器下部有与冲天炉风箱连通的出风口55,顶部烟囱53。设置在燃烧室底部由燃烧器71,螺旋输煤机72以及电机73、减速器74组成的燃煤点火装置70。如图3、7所示,燃烧器由底盘75和带风嘴77的火盘76组成,火盘上的风嘴77以不同角度均布在不同圆周截面上。当需要点火时,开动输煤机,煤由底盘入口进入火盘内,助燃风机鼓风,经内嘴进入燃烧室点火。
Claims (8)
1、一种外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,包括:冲天炉、除尘器、热风炉、鼓风机,其特征在于所述的工艺装备包括:封闭式冲天炉(10)、冷却分离器(20)、干法除尘器(30)、湿法除尘器(40)、热风炉(50)、鼓风机(60),封闭式冲天炉的烟气出口(22)与冷却分离器(20)、干法除尘器(30)、湿法除尘器(40)串接,除尘器烟气出口(41)与热风炉(50)的燃烧室(51)连通,鼓风机(60)与置于热风炉上方的热交换器(52)的进风口(54)连通,热交换器的出风口(55)与封闭式冲天炉的风箱(19)连通。
2、按照权利要求1所述的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,其特征在于所述的封闭式冲天炉包括:烟筒(11)、料筒(12)、上部炉膛(13)、中部炉膛(14)、下部炉膛(15)、炉缸(16)以及加料封闭机构(17)、中心布料器(18)、风箱(19)、绝热保温层(21)、烟气出口(22)、炉顶密封装置(23),承接加料斗的烟筒(11)与料筒(12)连接,在料筒内设加料封闭机构(17),料筒与上部炉膛(13)相接,在其连接部位设置一个中心布料器(18)伸入炉膛,并有密封装置(23),上部炉膛较中部炉膛(14)容积大,下部炉膛(15)外围设置风箱(19),炉膛内壁砌体间加筑绝热保温层(21),烟气出口(22)位于上部炉膛的上端。
3、按照权利要求2所述的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,其特征在于所述的加料封闭机构,由球缺体封盖(26)和含有球面支口的底座(25),以及提升封盖的滑轮(24)组成。
4、按照权利要求2所述的外热风炉及烟尘净化工艺装备,其特征在于所述的中心布料器为水冷结构,是将筒壁制成水腔(27),并有进水管(28)、出水管(29)。
5、按照权利要求2所述的外热风炉及烟尘净化工艺装备,其特征在于所述的风箱采用双层变截面结构,即风箱围绕炉身分上、下两层,风箱截面呈蜗壳状,在风箱内圈不同高度的圆周上设置风管(31),并与水平面有夹角,风管(31)与外圈上的旋塞风口(32)配套。
6、按照权利要求1所述的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,其特征在于所述的热风炉为立式结构,包括:与除尘器烟气出口连通的燃烧室(51),位于燃烧室上方的热交换器(52),设置在燃烧室底部的燃煤点火装置(70),热交换器与鼓风机连通的进风口(54),与冲天炉风箱连通的出风口(55),以及顶部烟囱(53)。
7、按照权利要求6所述的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,其特征在于所述的燃煤点火装置,由位于燃烧室(51)下方的燃烧器(71),螺旋输煤机(72)以及电机、减速器组成。
8、按照权利要求7所述的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,其特征在于所述的燃烧器,由底盘(75)和带风嘴(77)的火盘(76)组成,火盘上的风嘴(77)以不同角度均布在不同圆周截面上。
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