CN207231245U - 沸腾炉冷却集渣系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沸腾炉冷却集渣系统，包括沸腾炉出渣口上的出渣插板阀，沸腾炉出渣口下方设有集渣槽，集渣槽内设有吸渣枪，吸渣枪出料口与旋风除尘器入料口相连，旋风除尘器底出料口与缓冲斗入料口相连，缓冲斗出料口与渣仓入料口相连，旋风除尘器顶出料口与滤袋除尘器入料口相连，渣仓出料口、滤袋除尘器出料口与发送浓相泵入料口相连，发送浓相泵出料口与炉渣收集仓入料口相连。滤袋除尘器动力接口与真空泵气体入口相连，真空泵气体出口连接有消声器。缓冲斗入料口上安装入料插板阀而出料口上安装出料插板阀。本实用新型替代现有沸腾炉人工定期排渣方式，自动化程度高，工作效率高，劳动强度低，人身安全性高，收集的炉渣环保无污染，可重复利用。

Description

沸腾炉冷却集渣系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于电石厂原料炭材沸腾炉的冷却集渣系统，属于炉渣排放处理与收集技术领域。

背景技术

进入21世纪以来，随着我国社会经济的快速发展，在下游产品需求的带动下，我国电石工业突飞猛进，步入了快速发展期，成为全球生产和消耗大国，令世人瞩目。据统计，在2000年～2014年间，国内电石产能从480万吨/年增长到4183万吨/年。

电石生产方法主要有氧热法和电热法，一般多采用电热法生产电石，即生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内，依靠电弧高温熔化反应而生成电石，其主要生产过程是：原料加工；配料；通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内，在开放或密闭的电炉中加热至2000℃左右，依化学式GaO+3C→CaC₂+CO反应生成电石，从而熔化了的碳化钙从炉底取出后，经冷却、破碎后作为成品包装。

在电石生产中，炭材水分一般要求在1％以下，这就要求将炭材原料进行烘干。烘干系统是利用沸腾炉对回转烘干窑或立式烘干窑中参与电石生产的炭材进行烘干。其中的高温烟气沸腾炉用于烘干机供热，烘干焦炭及兰炭，而燃料主要为焦粉、兰炭粉或碎煤粉(粒度≤5mm)。沸腾炉炉渣化学成分稳定，有活性，是生产建材的好原料，除可作水泥的混合材外，还可用来做空心砌块或磨细后掺于商品混凝土中，降低水泥水化热，提高混凝土的和易性和泵送性能。但是，沸腾炉在排渣的过程中存在如下缺陷：

例如TJGF-6型沸腾炉每小时可产炉渣3吨，炉内温度为700～750℃，炉内压力为4.5KPa，因而在沸腾炉运行时将炉渣直接排放到炉外的话，会造成悬浮烟尘大、高温炉渣飞溅。因此每次排渣过程都需人工定期进行处理，但处理手段单一、原始，污染环境，工作效率低，工人劳动强度大，存在烧伤烫伤等人身危险。

由此可见，在电石工业突飞猛进，环保及人身安全不断提升的今天，如何减轻工人劳动强度，能行之有效地完成炉渣回收再利用，已成为一个迫在眉睫需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种沸腾炉冷却集渣系统，其替代现有沸腾炉人工定期排渣方式，自动化程度高，工作效率高，劳动强度低，人身安全性高，最终收集得到的炉渣可重复利用，环保无污染。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：它包括安装在沸腾炉出渣口上的出渣插板阀，沸腾炉的出渣口下方设有集渣槽，集渣槽内设有吸渣枪，吸渣枪的出料口通过输送管道与旋风除尘器的入料口相连，旋风除尘器的底出料口与缓冲斗的入料口相连，缓冲斗的出料口与渣仓的入料口相连，旋风除尘器的顶出料口通过输送管道与滤袋除尘器的入料口相连，渣仓的出料口、滤袋除尘器的出料口分别通过输送管道与发送浓相泵的入料口相连，发送浓相泵的出料口通过输送管道与炉渣收集仓的入料口相连，其中：滤袋除尘器的动力接口与真空泵的气体入口相连，真空泵的气体出口上连接有消声器；缓冲斗的入料口上安装有入料插板阀，缓冲斗的出料口上安装有出料插板阀。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型一方面对沸腾炉排出的炉渣进行两道气固分离与滤尘处理，排放到大气中的为洁净空气，另一方面在整个处理过程中实施物理冷却降温，整个过程结束后最终收集得到的是环保无污染的炉渣，可重复利用。

2、本实用新型替代现有沸腾炉人工定期排渣方式，整个炉渣收集与处理过程全部自动化，工作效率高，工人只需在中控室操作控制面板即可，劳动强度低，不存在人身安全隐患。

3、本实用新型可使沸腾炉在运行过程中进行炉渣的直接排放，且不会出现悬浮烟尘大、高温炉渣飞溅等污染环境的问题，大大提高了电石生产效率，适于普遍推广。

4、本实用新型特别适用于回转烘干沸腾炉、立式烘干沸腾炉等的炉渣收集与重复利用。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型沸腾炉冷却集渣系统包括安装在沸腾炉10的出渣口上的出渣插板阀20，沸腾炉10的出渣口下方设有集渣槽31，集渣槽31内设有吸渣枪32，吸渣枪32的出料口通过输送管道50与旋风除尘器33的入料口相连，旋风除尘器33的底出料口与缓冲斗35的入料口相连，缓冲斗35的出料口与渣仓36的入料口相连，旋风除尘器33的顶出料口通过输送管道50与滤袋除尘器38的入料口相连，渣仓36的出料口、滤袋除尘器38的出料口分别通过输送管道50与发送浓相泵37的入料口相连，发送浓相泵37的出料口通过输送管道50与炉渣收集仓40的入料口相连，其中：滤袋除尘器38的动力接口与真空泵39的气体入口相连，真空泵39的气体出口上连接有消声器60；缓冲斗35的入料口上安装有入料插板阀341，缓冲斗35的出料口上安装有出料插板阀342。

在实际设计中，出渣插板阀20优选为电液推杆式插板阀，进一步较佳地，电液推杆式插板阀周围安装有耐高温摄像头，操作人员通过观看屏幕以及依据温度(温度传感器检测)、流量数据，随时调整电液推杆式插板阀的开度，以控制炉渣的排放量，达到通过控制排渣量实现炉渣整体降温的目的。

如图1，集渣槽31的下部设有斜面缓坡结构(例如30度缓坡)。

在本实用新型中，集渣槽31的作用在于令炉渣缓慢流动落入，延长炉渣冷却时间，提高热交换效率。

在实际设计中，吸渣枪32上设有用于补入空气的补气阀，较佳地，补气阀为依据排渣量来调节补气量的手动球阀。

在本实用新型中，吸渣枪32可采用耐热不锈钢材质的双夹套管结构。吸渣枪32的作用在于将集渣槽31内的炉渣上引式输送出来，同时通过控制补入的空气量来调节炉渣温度降低的程度，另外其还可起到密封隔热的作用。

在本实用新型中，旋风除尘器33的作用在于，分离出沸腾炉10排放炉渣内的大颗粒炉渣，达到初步固气分离的目的。在实际实施中，旋风除尘器33可将百分之九十以上的大颗粒炉渣滤出。

在实际设计中，滤袋除尘器38可选为脉冲式滤袋除尘器。

在本实用新型中，滤袋除尘器38的作用在于将旋风除尘器33排出的混合固气体中的小颗粒炉渣再次分离出，过滤掉灰尘，输出洁净空气，达到二次固气分离的目的。

在本实用新型中，缓冲斗35的作用在于缓存大颗粒炉渣的同时，延长炉渣冷却时间。

在本实用新型中，渣仓36是大颗粒炉渣的存储容器。渣仓36可包括圆锥型仓体，仓体内壁上安装有活化和冷却炉渣的流化装置(图中未示出)。

在实际设计中，发送浓相泵37为入料口、出料口和排气口上安装有充气式密封圆顶阀的发送浓相泵，且发送浓相泵37的出料口相连的输送管道50上优选安装有浓相助推器，其中的圆顶阀是专用于气力输送的阀门：当阀门打开时，阀体不与其内物料接触，当阀门关闭时，通过充气密封使阀门完全关闭。圆顶阀的使用可以确保在物料输送过程中没有任何泄露，避免因为泄露造成阀门或其它设备磨损。

在实际实施时，发送浓相泵37可采用专利号为201320481028.2的中国实用新型专利“一种高炉干法除尘灰浓相气力输送系统”中公开的高炉干法除尘灰浓相气力输送系统。圆顶阀可采用专利号为201420615929.0的中国实用新型专利“耐高温圆顶阀”中公开的圆顶阀。

在本实用新型中，真空泵39是向吸渣枪32、旋风除尘器33、滤袋除尘器38提供负压输送动力的能源供给设备。

真空泵39可根据现场情况和沸腾炉10的数量进行设计。在实际实施时，一台真空泵39可单独匹配一台沸腾炉10，一台真空泵39也可匹配多台沸腾炉10，另外还可设置为多台真空泵39匹配多台沸腾炉10。

在实际设计中，如图1，缓冲斗35的入料口位于旋风除尘器33的底出料口下方，渣仓36的入料口位于缓冲斗35的出料口下方。

在本实用新型中，输送管道50可由厚壁无缝钢管(如20#钢管)和耐磨陶瓷弯头拼接构成，其可用于实现长距离传输。

另外，在实际设计中，较佳地，旋风除尘器33的底出料口处以及滤袋除尘器38的入料口相连的输送管道50内均安装有用于检测炉渣下降温度的温度传感器(图中未示出)。

在本实用新型中，沸腾炉10、出渣插板阀20、吸渣枪32、旋风除尘器33、缓冲斗35、入料插板阀341、出料插板阀342、滤袋除尘器38、渣仓36内的流化装置、发送浓相泵37、炉渣收集仓40、真空泵39、消声器60均为本领域的熟知设备或器件，故其具体结构、工作原理不在这里详细描述。另外，上述各设备或器件的动作可通过控制系统中的控制面板进行控制。

本实用新型的工作过程为：

沸腾炉10为炭材原料提供烘干热能的同时会产生密度在840kg/m³～910kg/m³的中粗偏细炉渣颗粒(占85％～90％)和粒径范围在5mm以上的炉渣颗粒(占10％～15％)。

沸腾炉10排渣时，首先启动真空泵39。

操作人员通过控制出渣插板阀20来进行定量排渣工作。

如图1，沸腾炉10排出的炉渣落入集渣槽31内，炉渣通过集渣槽31内的斜面缓坡而延长进入吸渣枪32的时间，从而使热炉渣充分与外界环境接触，达到降温目的。热炉渣流动地落到集渣槽31槽底后，在真空泵39提供的真空负压作用下被吸入吸渣枪32。吸渣枪32通过其自身补入的冷空气与热炉渣混合来实现降温目的，同时空气与炉渣一起被送入输送管道50内进行进一步的热量置换，从而温度大大降低后的炉渣在真空泵39提供的真空负压作用下被送入旋风除尘器33，于是一方面，旋风除尘器33将炉渣中绝大多数的大颗粒炉渣分离出来并直接落入旋风除尘器33的底出料口处进行存储散热(此时入料插板阀341关闭)。当到达出料时间时，入料插板阀341打开，进一步得到降温的大颗粒炉渣全部进入缓冲斗35，而后入料插板阀341关闭，此时出料插板阀342关闭，进入缓冲斗35的大颗粒炉渣继续进行存储散热。当到达出料时间时，出料插板阀342打开，进一步得到降温的大颗粒炉渣进入渣仓36进行储存收集，实现最后的温度传导散热，而后排出送入发送浓相泵37。

如图1，另一方面，从旋风除尘器33排出的混合固气体在真空泵39提供的真空负压作用下继续被送入滤袋除尘器38。于是，滤袋除尘器38对剩下的小颗粒炉渣与灰尘进行再次分离，灰尘被其内的滤网滤掉，过滤后的洁净空气经过真空泵39和消声器60被排入大气，而分离出的小颗粒炉渣从滤袋除尘器38的出料口排出送入发送浓相泵37。

于是，降温合格的大、小颗粒炉渣通过发送浓相泵37采用浓相输送方式被送到诸如水泥厂的炉渣收集仓40内，从而完成炉渣的整个冷却收集过程。

在整个冷却集渣过程中，各温度传感器实时检测炉渣温度下降的情况。渣仓36入料口之前的管路和滤袋除尘器38入料口之前的管路采用稀相输送方式，在这期间，炉渣温度应从沸腾炉10排出时的750℃下降到80℃以下。因此，当任一温度传感器检测到的温度超过80℃时，本实用新型系统发出报警，操作人员可通过调节出渣插板阀20的开度来减少炉渣排放量，从而达到温度调节控制的目的，或者可通过调节吸渣枪32(调节手动球阀)来增加补气量，从而达到温度调节控制的目的。

本实用新型的优点是：

本实用新型替代现有沸腾炉人工定期排渣方式，自动化程度高，工作效率高，劳动强度低，人身安全性高，最终收集得到的炉渣可重复利用，环保无污染。

以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：它包括安装在沸腾炉出渣口上的出渣插板阀，沸腾炉的出渣口下方设有集渣槽，集渣槽内设有吸渣枪，吸渣枪的出料口通过输送管道与旋风除尘器的入料口相连，旋风除尘器的底出料口与缓冲斗的入料口相连，缓冲斗的出料口与渣仓的入料口相连，旋风除尘器的顶出料口通过输送管道与滤袋除尘器的入料口相连，渣仓的出料口、滤袋除尘器的出料口分别通过输送管道与发送浓相泵的入料口相连，发送浓相泵的出料口通过输送管道与炉渣收集仓的入料口相连，其中：滤袋除尘器的动力接口与真空泵的气体入口相连，真空泵的气体出口上连接有消声器；缓冲斗的入料口上安装有入料插板阀，缓冲斗的出料口上安装有出料插板阀。

2.如权利要求1所述的沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：

所述出渣插板阀为电液推杆式插板阀。

3.如权利要求1所述的沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：

所述集渣槽的下部设有斜面缓坡结构。

4.如权利要求1所述的沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：

所述吸渣枪上设有补气阀，补气阀为调节补气量的手动球阀。

5.如权利要求1所述的沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：

所述滤袋除尘器为脉冲式滤袋除尘器。

6.如权利要求1所述的沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：

所述渣仓包括圆锥型仓体，仓体内壁上安装有活化和冷却炉渣的流化装置。

7.如权利要求1所述的沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：

所述发送浓相泵为入料口、出料口和排气口上安装有充气式密封圆顶阀的发送浓相泵，且所述发送浓相泵的出料口相连的所述输送管道上安装有浓相助推器。

8.如权利要求1所述的沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：

所述缓冲斗的入料口位于所述旋风除尘器的底出料口下方，所述渣仓的入料口位于所述缓冲斗的出料口下方。

9.如权利要求1至8中任一项所述的沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：

所述输送管道由钢管和陶瓷弯头拼接构成。

10.如权利要求1至8中任一项所述的沸腾炉冷却集渣系统，其特征在于：

所述旋风除尘器的底出料口处以及所述滤袋除尘器的入料口相连的所述输送管道内均安装有温度传感器。