CN110030840A - 一种烟气密封罩及烧结机烟气循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金行业烧结生产技术领域，尤其涉及一种烟气密封罩及烧结机烟气循环系统。该烟气密封罩包括密封罩本体，还包括设置于密封罩本体上的泄压管，泄压管的一端与密封罩本体的内部连通，另一端用于与烧结机风箱连通，泄压管能够将密封罩本体内的烟气引入烧结机风箱中。本发明提供的烟气密封罩，泄压管能够将密封罩本体内的高温烟气送入烧结机风箱中，进而引入主烟道，无需将罩内烟气外排，一方面可以防止罩内压力过高，另一方面可以提高主烟道的外排烟气温度，从而防止水汽冷凝腐蚀管道和设备，充分利用了密封罩本体内的烟气余热。

Description

一种烟气密封罩及烧结机烟气循环系统

技术领域

本发明涉及冶金行业烧结生产技术领域，尤其涉及一种烟气密封罩及烧结机烟气循环系统。

背景技术

烧结烟气循环技术是将烧结机主烟道部分风箱的烟气抽出，经除尘后，与从烧结冷却机引出的烟气进入混合器混合形成混合热烟气，然后将混合热烟气送至烧结机料层表面进行循环烧结，以减排烧结机烟气量，实现热风烧结。确保循环烟气不外泄和减少常温空气漏入的烟气密封罩是进行烧结烟气循环利用的重要结构。

现有技术中，采用烟气循环选取高温风箱烟气进入循环系统后，主烟道外排烟气温度降低，易出现冷凝水汽腐蚀管道和设备。在烧结连续进料过程中，由于制粒和烧结过程的波动变化，在烧结床层透气性突然变差情况下，大量烟气在烟气密封罩内聚集，使得罩内压力升高，通常的做法是将罩内烟气直接排放，这样虽然降低了罩内压力，但浪费了大量的烟气余热。

因此，需要提出一种烟气密封罩，能够解决现有技术中无法充分利用烟气密封罩内烟气余热的问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种烟气密封罩，既能保证罩内压力的稳定，又能充分利用罩内烟气的余热。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种烟气密封罩，包括密封罩本体，还包括：

泄压管，设置于所述密封罩本体上，所述泄压管的一端与所述密封罩本体的内部连通，另一端用于与烧结机风箱连通，所述泄压管能够将所述密封罩本体内的烟气引入所述烧结机风箱中。

作为一种烟气密封罩的优选方案，所述密封罩本体上设置有压力传感器。

作为一种烟气密封罩的优选方案，所述泄压管上设置有第一开关阀。

作为一种烟气密封罩的优选方案，所述密封罩本体上设置有用于稳定罩内压力和温度的排烟道，所述排烟道上设置有第二开关阀。

作为一种烟气密封罩的优选方案，所述密封罩本体的顶面倾斜设置，且所述排烟道位于所述顶面上最高的一端。

作为一种烟气密封罩的优选方案，所述密封罩本体上设置有喷淋组件，所述喷淋组件包括喷淋管，所述喷淋管的一端设置有喷头且所述喷头伸入所述密封罩本体中，另一端连接有引水管。

作为一种烟气密封罩的优选方案，所述引水管上设置有第三开关阀。

作为一种烟气密封罩的优选方案，所述密封罩本体的内部设置有温度传感器。

作为一种烟气密封罩的优选方案，所述烟气密封罩还包括控制器，所述压力传感器、所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述第三开关阀以及所述温度传感器分别与所述控制器电连接。

本发明还提供了一种烧结机烟气循环系统，包括以上任一方案所述的烟气密封罩。

本发明的有益效果为：

本发明提供的烟气密封罩，泄压管能够将密封罩本体内的高温烟气送入烧结机风箱中，进而引入主烟道，无需将罩内烟气外排，一方面可以防止罩内压力过高，另一方面可以提高主烟道的外排烟气温度，从而防止水汽冷凝腐蚀管道和设备，充分利用了密封罩本体内的烟气余热。

本发明提供的烧结机烟气循环系统，能够利用上述烟气密封罩来提高主烟道的外排烟气温度，进一步实现了高温烟气的循环利用，提高了资源的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的烟气密封罩与烧结机的结构示意图；

图2是本发明具体实施例提供的烟气密封罩在一个方向上的结构示意图；

图3是本发明具体实施例提供的烟气密封罩在另一个方向上的结构示意图。

图中：

1、密封罩本体；11、固定座；

2、泄压管；21、第一开关阀；

3、烧结机台车；

4、烧结机风箱；

5、主烟道；

6、压力传感器；

7、引水管；71、第三开关阀；

8、喷淋管；81、喷头；

9、排烟道；91、第二开关阀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供一种烟气密封罩，主要应用于冶金行业烧结生产技术领域，尤其是烧结烟气循环工艺中。如图1所示，密封罩本体1设置在最上方，密封罩本体1的下方设置有烧结机台车3，烧结机台车3的上方由密封罩本体1形成封闭空间；烧结机台车3的下方设置有烧结机风箱4，烧结机风箱4与主烟道5连通。

在烟气循环烧结工艺中，是将部分烧结机风箱4中的烟气由循环烟道(图中未示出)抽出，经除尘后，与从烧结冷却机(图中未示出)引出的烟气进入混合器(图中未示出)混合形成混合热烟气，然后将混合热烟气送至烧结机料层(设置在烧结机台车3上)表面进行循环烧结。然而，将烧结机风箱4中的高温烟气抽出至循环烟道后，主烟道5的外排烟气温度大大降低，从而水气冷凝，腐蚀管道以及与主烟道5连接的设备。

另一方面，循环烟气在料层表面进行烧结时，大量的热烟气会聚集在密封罩本体1内，使得罩内压力升高。通常的做法是直接排放到外部环境。然而，直接外排虽然有助于密封罩本体1内的压力稳定，却浪费了大量的烟气余热。

为了克服以上缺陷，本实施例中在密封罩本体1上设置了泄压管2。如图1所示，泄压管2的一端与密封罩本体1的内部连通，另一端与烧结机风箱4连通。从烧结机风箱4出来的高温烟气被循环烟道抽取后，泄压管2能够将密封罩本体1中的高温烟气引入烧结机风箱4中，进而送入主烟道5，如此既能够防止密封罩本体1中的压力过高，又能够提高主烟道5的外排烟气温度，充分利用了密封罩本体1内的烟气余热。

具体地，密封罩本体1上和烧结机风箱4上均设置有与泄压管2的尺寸相匹配的过孔，泄压管2的两端分别插入两个过孔后焊接在该过孔处，且为了保证烟气的温度，可选地，泄压管2的表面设置有保温层，防止烟气在泄压管2中温度下降过多，有利于增强主烟道5的外排烟气温度的提高效果。此外，由于需要抽取多个烧结机风箱4中的高温烟气进入循环烟道，因此，泄压管2的数量与被抽取烟气的烧结机风箱4的数量相同。

进一步地，如图2所示，密封罩本体1的内部设置有支撑架12，用于支撑整个密封罩本体1，从而提高密封罩本体1的强度；密封罩本体1的外侧底部设置有固定座11，用于固定密封罩本体1以及与其连接的其他结构。

参考图1和图2，泄压管2上设置有第一开关阀21，密封罩本体1上还设置有压力传感器6。具体地，在烧结连续进料过程中，由于制粒和烧结过程的波动变化，在烧结床层透气性突然变差情况下，大量烟气在密封罩本体1内聚集，使得罩内压力升高，当压力传感器6检测到罩内压力值超过设定值时，打开第一开关阀21，使密封罩内本体1内的高温烟气进入烧结机风箱4中，进而进入主烟道5中，由此达到降低密封罩本体1的内部压力以及提高主烟道5的外排烟气温度的目的。

具体地，密封罩本体1上开设有螺纹孔，压力传感器6的测量端穿过该螺纹孔伸入罩内后螺纹连接于螺纹孔处，然后再在连接处做好密封即可。

为了进一步稳定好密封罩本体1的内部压力，如图3所示，密封罩本体1的顶端设置有排烟道9，排烟道9上设置有第二开关阀91。具体地，当泄压管2将密封罩本体1内的部分高温烟气引入主烟道5后，如果压力传感器6检测到的压力值仍然超过预设值，则打开第二开关阀91，使密封罩本体1内的部分烟气从排烟道9排出，直到压力传感器6的检测值低于预设值为止。

此外，密封罩本体1的顶面倾斜设置，本实施例中，密封罩本体1的顶面与水平面的夹角范围为0°-30°，且排烟道9位于顶面上最高的的一端。密封罩本体1的倾斜顶面可以使罩内聚集的烟气重新分配，有助于罩内压力的平衡；如果罩内压力已经不可控，需打开排烟道9排放烟气，由于设置排烟道9的一端倾斜角度最大，则打开第二开关阀91后，烟气会快速排出，从而使罩内压力迅速稳定下来。

需要说明的是，本实施例中的密封罩本体1设置为拱形，然而在其他实施例中，还可以设置为三角形、矩形或者其他的形状。

进一步地，在烧结连续进料过程中，密封罩本体1的内部除了产生压力波动外，当风机抽风减少时，烧结床层燃烧废气将向上涌入密封罩本体1内，损害罩内仪表设施的同时存在高温废气外漏的风险，且由于烟气密封罩为固定装置，无法及时移除，导致原有人工喷水降温无法及时实施，含有大量CO及其他危害性物质的烟气可能会溢出密封罩本体1进入作业车间，对现场工作人员的人身安全造成很大威胁。

为了解决上述问题，可选地，密封罩本体1上还设置有喷淋组件。如图2和图3所示，喷淋组件包括引水管7、喷淋管8以及喷头81。其中，喷淋管8的一端设置有喷头81且伸入密封罩本体1中，另一端与引水管7连接，引水管7位于密封罩本体1的外侧且与供水装置(图中未示出)连接。

具体地，引水管7沿密封罩本体1的长度方向设置，且引水管7上间隔设置有多个垂直于引水管7的短管，每个短管分别对应一个喷淋管8，且短管与喷淋管8之间通过法兰连接。需要说明的是，喷淋管8焊接固定在与密封罩本体1的连接处，因此引水管7只需与喷淋管8的一端法兰连接即可，无需另外设置固定结构，每个喷淋管8的端部均螺纹连接有一喷头81，保证喷淋范围能够覆盖料层表面。

进一步地，密封罩本体1的内壁上设置有温度传感器，具体设置在密封罩本体1的顶部，用于检测罩内烟气的温度；引水管7上设置有第三开关阀71。具体地，当温度传感器检测到密封罩本体1内的烟气温度超过预设值时，打开第三开关阀71，供水装置将水送入引水管7中，然后经过喷淋管8，最后多个喷头81将水均匀喷洒在烧结料层表面，进而强制降温。

进一步地，如果喷水后，温度传感器的检测温度仍然超过预设值，则开启第二开关阀91，使密封罩本体1内的部分烟气从排烟道9排出，直到温度传感器6的检测值低于预设值为止。

需要说明的是，烧结生产正常运行过程中，通过喷淋组件喷入少量水后，在热烟气作用下水被携带进入烧结床层，在高温烧结料层内通过CO+H2O→CO2+H2产生氢气并放热，氢气进一步燃烧放热，有利于料层温度的提高，料层温度的提升有利于烧结产品质量的提高，并减少燃料用量，同时反应消耗CO，减少CO的排放。

本实施例提供的烟气密封罩还包括控制器，上述压力传感器6、第一开关阀21、第二开关阀91、第三开关阀71以及温度传感器分别与控制器电连接。在本实施例中，控制器可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制压力传感器6、第一开关阀21、第二开关阀91、第三开关阀71以及温度传感器实现其各自的功能。以上控制回路为本领域现有技术，在此不再赘述。

本实施例提供的烟气密封罩，压力传感器6和温度传感器分别检测密封罩本体1内部的压力和温度后，其具体工作模式如下：

1、当压力传感器6的检测值超过预设值时，开启第一开关阀21，将罩内烟气送入烧结机风箱4中，进而提高主烟道5的外排烟气温度，使罩内压力降低至预设值以下；如果开启第一开关阀21一段时间后，压力传感器6的检测值仍然大于预设值，则开启第二开关阀91，将一部分烟气通过排烟道9排放到外部，直至压力传感器6的检测值低于预设值为止；

2、当温度传感器的检测值超过预设值时，开启第三开关阀71，通过喷淋组件向料层表面喷水，使密封罩本体1内的烟气温度降低至预设值以下；如果开启第三开关阀71一段时间后，温度传感器的检测值仍然大于预设值，则开启第二开关阀91，将一部分烟气通过排烟道9排放到外部，直至温度传感器的检测值低于预设值为止；

3、如果压力传感器6和温度传感器的检测值均大于预设值，则先打开第一开关阀21将一部分烟气引入主烟道5，待压力传感器6的检测值低于预设值后，打开第三开关阀71，利用喷淋组件使烟气温度降低，直至温度传感器的检测值低于预设值为止；如果开启第一开关阀21一段时间后，压力传感器6的检测值仍然大于预设值，则开启第二开关阀91，将罩内烟气通过排烟道9排放到外部，直至压力传感器6和温度传感器的检测值均低于预设值为止。

需要说明的是，通过排烟道9排放烟气时，既能够降低密封罩本体1内部的压力，又能降低罩内烟气温度，然而只有当罩内压力或温度超出控制范围时才会通过排烟道9排放烟气。

本实施例提供的烟气密封罩，泄压管2能够将密封罩本体1内的高温烟气送入烧结机风箱4中，进而引入主烟道5，无需将罩内烟气外排，一方面可以防止罩内压力过高以及烟气的外溢，另一方面可以提高主烟道5的外排烟气温度，从而防止水汽冷凝腐蚀管道和设备，充分利用了密封罩本体1内的烟气余热。

再者，喷淋组件的设置，既有利于烧结产品质量的提高并减少燃料用量，同时可以强制降低罩内烟气温度，保护密封罩的同时，防止烟气外溢。此外，排烟道9的设置能够稳定密封罩本体1的内部压力和温度，保证安全生产。

本实施例还提供了一种烧结机烟气循环系统，能够利用上述烟气密封罩来提高主烟道5的外排烟气温度，进一步实现了高温烟气的循环利用，提高了资源的利用率。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“水平”、“竖直”、“向上”、“向下”、“下方”、“上方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种烟气密封罩，包括密封罩本体(1)，其特征在于，还包括：

泄压管(2)，设置于所述密封罩本体(1)上，所述泄压管(2)的一端与所述密封罩本体(1)的内部连通，另一端用于与烧结机风箱(4)连通，所述泄压管(2)能够将所述密封罩本体(1)内的烟气引入所述烧结机风箱(4)中。

2.根据权利要求1所述的烟气密封罩，其特征在于，所述密封罩本体(1)上设置有压力传感器(6)。

3.根据权利要求2所述的烟气密封罩，其特征在于，所述泄压管(2)上设置有第一开关阀(21)。

4.根据权利要求3所述的烟气密封罩，其特征在于，所述密封罩本体(1)上设置有用于稳定罩内压力和温度的排烟道(9)，所述排烟道(9)上设置有第二开关阀(91)。

5.根据权利要求4所述的烟气密封罩，其特征在于，所述密封罩本体(1)的顶面倾斜设置，且所述排烟道(9)位于所述顶面上最高的一端。

6.根据权利要求4所述的烟气密封罩，其特征在于，所述密封罩本体(1)上设置有喷淋组件，所述喷淋组件包括喷淋管(8)，所述喷淋管(8)的一端设置有喷头(81)且所述喷头(81)伸入所述密封罩本体(1)中，另一端连接有引水管(7)。

7.根据权利要求6所述的烟气密封罩，其特征在于，所述引水管(7)上设置有第三开关阀(71)。

8.根据权利要求7所述的烟气密封罩，其特征在于，所述密封罩本体(1)的内部设置有温度传感器。

9.根据权利要求8所述的烟气密封罩，其特征在于，所述烟气密封罩还包括控制器，所述压力传感器(6)、所述第一开关阀(21)、所述第二开关阀(91)、所述第三开关阀(71)以及所述温度传感器分别与所述控制器电连接。

10.一种烧结机烟气循环系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的烟气密封罩。