CN113280640A - 一种钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，包括：集尘单元和清灰单元，所述集尘单元和清灰单元均与传感器连接，以定时进行自动清灰作业；所述集尘单元设置在烧结设备的烟道口，所述集尘单元包括清灰口；所述清灰单元位于集尘单元上方，清灰单元包括水平移动组件和升降清灰组件，通过水平移动组件将升降清灰组件移动至清灰口，升降清灰组件穿过清灰口并进入烧结设备的烟道口，以完成清灰作业。本发明具有结构紧凑、自动化程度高、清灰效果显著且使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明属于烟道清理技术领域，具体涉及一种钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统。
背景技术
钒氮合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。钒氮合金添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢材具有良好的可焊性。在达到相同强度下，添加氮化钒节约钒加入量30～40％，进而降低了成本。
钒氮合金烧结时是将生料球置入一个坩埚中，坩埚承载生料球进入烧结设备进行烧结。钒氮合金生料球中含有大量的K、Na、S等物质，当炉膛温度升高到800～1000℃时，五氧化二钒进行碳化还原反应后的产物四氧化二钒或三氧化二钒继续进行碳化还原反应，产生大量的腐蚀性挥发物，主要有氧化钾、氧化钠、三氧化硫、氟硅酸等。炉膛内烟道口处温度略低，腐蚀性挥发物在烟道口处结垢，若长时间不清理，此处结垢越来越多会造成烟道堵塞，挥发物无法排除，严重时会造成堵窑。而现有的钒氮合金烧结设备并未配备烟道自动清灰系统，主要是通过人工清理的方式清扫烟道，由于烟道口温度较高，且碳化还原反应会产生一氧化碳、三氧化硫、氟硅酸等有毒有害气体，清理起来不仅费时费力，而且容易发生人身安全事故。若工人近距离过多的接触钒元素，会因为人体短时间内吸入高浓度含钒化合物的粉尘或烟雾而会引起急性钒中毒。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、自动化程度高、清灰效果显著且使用寿命长的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，包括：集尘单元和清灰单元，所述集尘单元和清灰单元均与传感器连接，以定时进行自动清灰作业；所述集尘单元设置在烧结设备的烟道口，所述集尘单元包括清灰口；所述清灰单元位于集尘单元上方，清灰单元包括水平移动组件和升降清灰组件，通过水平移动组件将升降清灰组件移动至清灰口，升降清灰组件穿过清灰口并进入烧结设备的烟道口，以完成清灰作业。
作为本发明的进一步改进，清灰单元还包括悬臂梁和立柱，所述立柱的一端固定在地面上，另一端沿水平方向设有悬臂梁，所述水平移动组件设置在悬臂梁上，水平移动组件的输出端与升降清灰组件连接，达到预设时间后，通过水平移动组件将升降清灰组件移至或带离清灰口上方。
作为本发明的进一步改进，所述水平移动组件包括一号驱动组件、导轨、滑块和连接块，所述一号驱动组件的输出端与连接块固接，所述滑块固接在连接块上，所述滑块的一端与升降清灰组件固接，另一端与导轨滑动连接；在一号驱动组件的驱动下，滑块沿着导轨往复滑动，以带动升降清灰组件靠近或远离清灰口上方。
作为本发明的进一步改进，所述升降清灰组件包括二号驱动组件、升降杆和清灰盘；所述二号驱动组件与滑块固接，二号驱动组件的输出端与升降杆连接，所述升降杆的端部设有清灰盘；在二号驱动组件的驱动下，升降杆带动清灰盘往复升降，以进入或远离烧结设备的烟道口，完成清灰作业。
作为本发明的进一步改进，所述立柱上设有用于控制自动清灰系统运行的电气控制盒。
作为本发明的进一步改进，所述集尘单元还包括集尘箱，所述集尘箱的底部与烧结设备的烟道口贯通，集尘箱的顶部设有清灰口，所述清灰口顶部设有一号插板阀，通过一号插板阀控制清灰口打开或关闭。
作为本发明的进一步改进，所述一号插板阀与时间传感器连接，以实现一号插板阀在预设时间打开或关闭清灰口。
作为本发明的进一步改进，自动清灰系统还包括排烟单元，所述排烟单元的一端与集尘箱顶部连接，另一端与除尘装置连接，烧结设备产生的烟气通过排烟单元排出。
作为本发明的进一步改进，所述排烟单元包括依次连接的排烟口、锥形管、排烟支管和排烟主管，所述排烟口设置在集尘箱顶部，所述排烟主管与除尘装置连接。
作为本发明的进一步改进，所述排烟口内设有过滤装置；所述排烟支管上设有二号插板阀，通过二号插板阀调节排烟支管内的烟气流量。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，通过设置集尘单元对钒氮合金烧结过程中产生的高浓度含钒化合物的粉尘或烟雾进行收集，并通过清灰单元代替人工自动清理烧结设备的烟道，降低了工人繁重的体力劳动强度，避免了工人近距离接触烟道口而被高温烧伤，而且工人无须长时间、近距离接触钒氮合金，避免了出现急性钒中毒的情况。通过集尘单元和清灰单元的配合，定时对烧结设备烟道口的腐蚀性挥发物结垢进行自动清理，避免了结垢累积而导致烧结设备烟道堵塞或堵窑，有效提升了烧结设备自动化水平、提高了烧结设备使用性能、延长了烧结设备使用寿命。
2、本发明的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，通过设置排烟单元将五氧化二钒碳还原产生的一氧化碳这类有毒有害气体输送至车间外，避免车间工人不慎吸入一氧化碳而中毒，提高了车间的生产安全性。
附图说明
图1为本发明的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统的结构原理示意图。
图2为图1中A处的结构原理示意图。
图3为本发明的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统另一视角的结构原理示意图。
图4为本发明的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统中集尘单元和排烟单元的结构原理示意图。
图例说明：1、烧结设备；2、集尘箱；3、清灰口；4、一号插板阀；5、排烟口；6、锥形管；7、排烟支管；8、二号插板阀；9、排烟主管；10、升降杆；11、电机；12、气缸；13、悬臂梁；14、导轨；15、滑块；16、连接块；17、清灰盘；18、立柱；19、电气控制盒。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例
如图1至图4所示，本发明的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，包括集尘单元和清灰单元，集尘单元和清灰单元均与时间传感器(图中未示出)连接，以定时进行自动清灰作业。集尘单元设置在烧结设备1顶盖板的烟道口，集尘单元包括清灰口3。清灰单元位于集尘单元上方，清灰单元包括水平移动组件和升降清灰组件，通过水平移动组件将升降清灰组件移动至清灰口3，升降清灰组件穿过清灰口3并进入烧结设备1的烟道口，以完成清灰作业。通过集尘单元和清灰单元的配合即可对烧结设备1烟道口的腐蚀性挥发物结垢进行定时自动清理，有效降低了工人的劳动强度。
如图3所示，清灰单元还包括悬臂梁13和立柱18，立柱18的一端通过膨胀螺栓固定在地面上，另一端沿水平方向设有悬臂梁13。本实施例中，立柱18与悬臂梁13之间也是通过膨胀螺栓连接。水平移动组件设置在悬臂梁13上，水平移动组件的输出端与升降清灰组件连接，达到预设时间(如8个小时)后，通过水平移动组件将升降清灰组件移至或带离清灰口3上方。本实施例中，为了提高水平移动组件的安装稳定性，悬臂梁13可以采用槽钢结构。可以理解，在其他实施例中，悬臂梁13也可以采用其他结构，只要能够实现水平移动组件的稳定安装即可。
进一步地，立柱18上设有用于控制自动清灰系统运行的电气控制盒9。电气控制盒9与自动清灰系统中的集尘单元、清灰单元和排烟单元进行电气连接，通过电气控制盒9即可方便快捷地控制自动清灰系统的启停以及各个功能单元的运行顺序和运行时长。
如图2和图3所示，水平移动组件包括一号驱动组件、导轨14、滑块15和连接块16，一号驱动组件的输出端与连接块16固接，滑块15固接在连接块16上，滑块15的一端与升降清灰组件固接，另一端与导轨14滑动连接。在一号驱动组件的驱动下，滑块15沿着导轨14往复滑动，以带动升降清灰组件靠近或远离清灰口3上方。可以理解，本实施例中，一号驱动组件具体可以采用气缸12，连接块16与气缸12输出端的推杆连接，滑块15套接在连接块16上，在气缸12驱动连接块16运动，进而带动滑块15沿着导轨14往复滑动，最终实现升降清灰组件靠近或远离清灰口3上方。在其他实施例中，一号驱动组件也可以采用其他结构的驱动组件，只要能够实现升降清灰组件往复运动至清灰口3上方即可。
本实施例中，升降清灰组件包括二号驱动组件、升降杆10和清灰盘17。二号驱动组件与滑块15固接，二号驱动组件的输出端与升降杆10连接，升降杆10的端部设有清灰盘17。在二号驱动组件的驱动下，升降杆10带动清灰盘17往复升降，以进入或远离烧结设备1的烟道口，将烟道内附着的腐蚀性挥发物结垢捅落，完成清灰作业。可以理解，本实施例中，二号驱动组件具体可以采用电机11，电机11通过螺栓与滑块15固定连接；升降杆10具体可以采用丝杠。升降杆10和清灰盘17均可以采用高强度、耐高温且耐腐蚀的材料制备，例如316不锈钢。在其他实施例中，二号驱动组件也可以采用其他结构的驱动组件，只要能够实现升降杆10和清灰盘17往复运动以完成烟道清灰即可。
如图4所示，本实施例中，集尘单元还包括集尘箱2，集尘箱2的底部与烧结设备1的烟道口贯通，集尘箱2的顶部设有清灰口3，清灰口3顶部设有一号插板阀4，通过一号插板阀4控制清灰口3打开或关闭。可以理解，集尘箱2内部设为空心结构，以利于烟气排放；为了提高生产安全性，在集尘箱2内部设置了气体检测器，以实时监测一氧化碳的浓度变化，避免出现一氧化碳中毒的情况。
进一步地，一号插板阀4与时间传感器连接，以控制一号插板阀4在预设时间打开或关闭清灰口3。可以理解，为了提高生产效率，一号插板阀4可以采用自动插板阀的形式，并根据时间传感器反馈的信息而打开或关闭，以使得清灰盘17穿过清灰口3而进入集尘箱2进行清灰作业。本实施例中，一号插板阀4每隔4个小时自动打开一次，打开的时长为3分钟。相应的，清灰单元的水平移动组件和升降清灰组件也都与时间传感器进行连接，水平移动组件每隔4个小时将升降清灰组件移动清灰口3上方，升降清灰组件沿着集尘箱2和清灰口3往复升降，对烧结设备1的烟道口进行3分钟的清灰处理。达到预设时间后，升降清灰组件抽离清灰口3，一号插板阀4将清灰口3关闭，水平移动组件带动升降清灰组件沿水平方向复位，以等待下一轮清灰作业。可以理解，一号插板阀4、水平移动组件和升降清灰组件动作的预设时间可以根据具体的生产需求进行灵活调整。通过时间传感器的监测，清灰单元定时对烧结设备1的烟道进行清灰处理，既不需要人工干预，又不会影响烧结设备1的正常运行。
本实施例中，通过设置集尘单元对钒氮合金烧结过程中产生的高浓度含钒化合物的粉尘或烟雾进行收集，并通过清灰单元代替人工自动清理烧结设备的烟道，降低了工人繁重的体力劳动强度，避免了工人近距离接触烟道口而被高温烧伤，而且工人无须长时间、近距离接触钒氮合金，避免了出现急性钒中毒的情况。通过集尘单元和清灰单元的配合，定时对烧结设备烟道口的腐蚀性挥发物结垢进行自动清理，避免了结垢累积而导致烧结设备烟道堵塞或堵窑，有效提升了烧结设备自动化水平、提高了烧结设备使用性能、延长了烧结设备使用寿命。
如图4所示，本实施例的自动清灰系统还包括排烟单元，排烟单元的一端与集尘箱2顶部连接，另一端与除尘装置(图中未示出)连接，烧结设备1产生的烟气通过排烟单元排出生产车间。利用排烟单元将五氧化二钒碳还原产生的一氧化碳这类有毒有害气体输送至车间外，避免车间工人不慎吸入一氧化碳而中毒，提高了车间的生产安全性。
本实施例中，排烟单元包括依次连接的排烟口5、锥形管6、排烟支管7和排烟主管9，排烟口5设置在集尘箱2顶部，排烟主管9与除尘装置连接。可以理解，为了提高排烟效率，利用锥形管6的大端口实现全方位地笼罩排烟口5，并且在排烟口5的入口处设置过滤装置，对烧结设备排放的烟气进行初步过滤后再排放，避免排烟口5发生堵塞。过滤装置具体可以是不锈钢滤网，通过定期对过滤网进行清洗，以提高过滤成效并延长过滤网的使用寿命。排烟支管7和排烟主管9均通过支架支撑安装，多根排烟支管7最终连接至排烟主管9，烧结设备1产生的烟气最终由排烟主管9排出车间外。可以理解，为了进一步提高排烟气的效率，排烟主管9的排气端与除尘装置中的抽风机连接，通过抽风机将烧结设备1产生的烟气抽入排烟单元，最终排出生产车间。
进一步地，排烟支管7上设有二号插板阀8，通过二号插板阀8调节排烟支管7内的烟气流量。可以理解，为了提高生产效率，二号插板阀8可以采用自动插板阀的形式，并根据烧结设备1的运行状态自动控制排烟支管7内的烟气流量。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，其特征在于，包括：集尘单元和清灰单元，所述集尘单元和清灰单元均与传感器连接，以定时进行自动清灰作业；所述集尘单元设置在烧结设备(1)的烟道口，所述集尘单元包括清灰口(3)；所述清灰单元位于集尘单元上方，清灰单元包括水平移动组件和升降清灰组件，通过水平移动组件将升降清灰组件移动至清灰口(3)，升降清灰组件穿过清灰口(3)并进入烧结设备(1)的烟道口，以完成清灰作业。
2.根据权利要求1所述的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，其特征在于，所述清灰单元还包括悬臂梁(13)和立柱(18)，所述立柱(18)的一端固定在地面上，另一端沿水平方向设有悬臂梁(13)，所述水平移动组件设置在悬臂梁(13)上，水平移动组件的输出端与升降清灰组件连接，达到预设时间后，通过水平移动组件将升降清灰组件移至或带离清灰口(3)上方。
3.根据权利要求2所述的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，其特征在于，所述水平移动组件包括一号驱动组件、导轨(14)、滑块(15)和连接块(16)，所述一号驱动组件的输出端与连接块(16)固接，所述滑块(15)固接在连接块(16)上，所述滑块(15)的一端与升降清灰组件固接，另一端与导轨(14)滑动连接；在一号驱动组件的驱动下，滑块(15)沿着导轨(14)往复滑动，以带动升降清灰组件靠近或远离清灰口(3)上方。
4.根据权利要求3所述的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，其特征在于，所述升降清灰组件包括二号驱动组件、升降杆(10)和清灰盘(17)；所述二号驱动组件与滑块(15)固接，二号驱动组件的输出端与升降杆(10)连接，所述升降杆(10)的端部设有清灰盘(17)；在二号驱动组件的驱动下，升降杆(10)带动清灰盘(17)往复升降，以进入或远离烧结设备(1)的烟道口，完成清灰作业。
5.根据权利要求2所述的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，其特征在于，所述立柱(18)上设有用于控制自动清灰系统运行的电气控制盒(9)。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，其特征在于，所述集尘单元还包括集尘箱(2)，所述集尘箱(2)的底部与烧结设备(1)的烟道口贯通，集尘箱(2)的顶部设有清灰口(3)，所述清灰口(3)顶部设有一号插板阀(4)，通过一号插板阀(4)控制清灰口(3)打开或关闭。
7.根据权利要求6所述的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，其特征在于，所述一号插板阀(4)与时间传感器连接，以实现一号插板阀(4)在预设时间打开或关闭清灰口(3)。
8.根据权利要求6所述的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，其特征在于，自动清灰系统还包括排烟单元，所述排烟单元的一端与集尘箱(2)顶部连接，另一端与除尘装置连接，烧结设备(1)产生的烟气通过排烟单元排出。
9.根据权利要求8所述的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，其特征在于，所述排烟单元包括依次连接的排烟口(5)、锥形管(6)、排烟支管(7)和排烟主管(9)，所述排烟口(5)设置在集尘箱顶部，所述排烟主管(9)与除尘装置连接。
10.根据权利要求9所述的钒氮合金烧结设备烟道自动清灰系统，其特征在于，所述排烟口(5)内设有过滤装置；所述排烟支管(7)上设有二号插板阀(8)，通过二号插板阀(8)调节排烟支管(7)内的烟气流量。
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