CN208055380U - 一种水渣池蒸汽冷凝装置及其集气罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水渣池蒸汽冷凝装置及其集气罩，属于高炉水渣处理领域。该水渣池蒸汽冷凝装置包括池体和集气罩，集气罩通过驱动机构驱动，可盖合在池体的水渣槽上；集气罩的下侧设置有除雾空间，除雾空间具有与外界连通的进气口；引风机的吸风口接通除雾空间，用于在除雾空间内形成负压；所述除雾空间内沿气流流动方向设置有除雾器。本实用新型水渣池蒸汽冷凝装置，可将渣池内升腾的蒸汽雾化吸收，最后排出较为干燥的气体，达到除雾的效果，解决水渣池内高温水蒸发产生雾气不利于除渣操作的问题，也有效地减少环境污染。本实用新型的方法，可简单、快速、高效地吸收处理渣池中水蒸气，保证炉渣处理的高效性、稳定性和安全性。

Description

一种水渣池蒸汽冷凝装置及其集气罩

技术领域

本实用新型属于高炉水渣处理技术领域，更具体地说，涉及一种水渣池蒸汽冷凝装置及其集气罩和使用方法。

背景技术

高炉冶炼产生的炉渣，经处理后可被广泛用来制造矿渣水泥、隔热材料及其它建筑材料等副产品。如今大部分钢铁企业所采用的高炉炉渣处理工艺，包括转鼓脱水法(因巴法和图拉法)、渣池过滤法(底滤法)、脱水槽式(拉萨法)、提升脱水式(搅笼法和HK法)、嘉恒法等等。其中，底滤法或沉淀池法设备简单，操作维护相对容易，是现有中小型高炉常用的炉渣处理方法，该方法通过将高炉水渣通入沉淀池中进行沉淀过滤，排出水后，将渣从池中取出，以便后续副产品生产。

现有采用沉淀池法处理高炉炉渣时，为提高处理效率，一般会采用两个以上沉淀池，其中一个在进行渣和水分离时，另一个则是将已经分离好的炉渣从沉淀池中捞出，如此循环连续除渣。通常采用工人操作行车驱动渣斗将炉渣从沉淀池中运出，但是由于另外沉淀池不断地在冲入水渣，且水渣温度较高(80℃左右)，水蒸气升入池上方遇到空气会雾化，从而在池上方产生大量雾气，这些雾气不仅会阻碍工人视野，影响除渣操作，而且雾气中含有有害物质，造成环境污染，损害工人身体。

现有技术中关于高炉炉渣处理的方案较多，多数是在炉渣废水的循环利用方面，例如中国专利申请号为：201621023361.9，公开日为：2017年4月5日的专利文献，公开了一种高炉炉渣处理系统，所述处理系统包括粒化装置、冲渣沟、沉渣池、储渣仓，所述冲渣沟的前端高于末端，所述冲渣沟的坡度为5°—20°，所述冲渣沟的前端连接所述粒化装置，所述冲渣沟的末端连接所述沉渣池，所述沉渣池上方设置有渣斗，用于将沉渣池中的炉渣运至所述储渣仓，所述沉渣池的侧壁设置有排水口，所述排水口连接有排水管，所述排水管的末端连接所述粒化装置。该高炉炉渣处理系统主要改进点在于废水循环利用，并降低炉渣对设备的磨损和腐蚀，但是其采用渣斗将沉渣池中的炉渣运至储渣仓，进入沉淀池的高温水渣也会在其上空产生雾气，造成不利影响。

又如，中国专利申请号为：201621023292.1，公开日为：2017年4月5日的专利文献，公开了一种高炉炼铁水循环系统，所述水循环系统包括冲渣冷沟槽、沉渣池、集水池，所述冲渣冷沟槽的前端连接高炉，所述冲渣冷沟槽的后端连接所述沉渣池，所述集水池分别与所述冲渣冷沟槽的前端和所述沉渣池连接，所述高炉外侧设置有助燃风机，所述助燃风机上设置有第一冷却水管、第二冷却水管、第三冷却水管，所述第一冷却水管连接所述集水池，所述第二冷却水管连接所述冲渣冷沟槽的前端，所述第三冷却水管连接所述高炉。该水循环系统的改进也是在于废水循环使用，避免不必要的水质污染，力求达到用水全循环、零排放标准，但同样未考虑到高温渣水进入沉淀池所带来的不利影响。

基于上述现状，改进现有工艺，使沉淀池法在高炉炉渣处理中具有更为实用、生产效率更高、环境污染更小等优点，对于现有设备改造具有十分重要的意义。

实用新型内容

1、要解决的问题

本实用新型提供一种水渣池蒸汽冷凝装置及其集气罩，其目的在于解决现有高炉滤渣采用沉淀池法进行处理时，冲入池内的高温渣水产生雾气妨碍操作、污染环境的问题。其中，水渣池蒸汽冷凝装置，安装集气罩，在集气罩内部加入除雾结构，可将渣池内升腾的蒸汽雾化吸收，最后排出较为干燥的气体，达到除雾的效果，从而解决水渣池内高温水蒸发产生雾气不利于除渣操作的问题，也有效地减少环境污染。

本实用新型还提供了上述水渣池蒸汽冷凝装置的使用方法，可简单、快速、高效地吸收处理渣池中水蒸气，有效防止渣池上方产生水雾，保证炉渣处理的高效性、稳定性和安全性。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种水渣池蒸汽冷凝集气罩，包括引风机，所述集气罩的下侧设置有除雾空间，除雾空间具有与外界连通的进气口；所述引风机的吸风口接通除雾空间，用于在除雾空间内形成负压；所述除雾空间内沿气流流动方向设置有除雾器。

作为进一步改进，所述除雾器分为三级，分别为一级除雾器、二级除雾器和三级除雾器，一级除雾器为喷雾器，二级除雾器为折流板除雾器，三级除雾器为丝网除雾器。

作为进一步改进，所述喷雾器包括横向喷管和冷却水管；所述横向喷管沿除雾空间的宽度方向设置，其上安装喷雾喷头；所述冷却水管的一端连接横向喷管，另一端接冷却水源。

作为进一步改进，所述除雾空间由底板、位于底板两侧的侧板和集气罩的罩壁包围而成。

作为进一步改进，所述底板上开设漏水孔。

作为进一步改进，所述除雾空间的进气口包括第一进气口和第二进气口；所述第一进气口位于底板的一端，并通至靠近集气罩的一端；所述第二进气口位于靠近集气罩的另一端，并通过进气通道通至第一进气口附近。

作为进一步改进，所述侧板的外侧设置有通道侧壁，通道侧壁、侧板、底板和集气罩的罩壁围成进气通道。

一种水渣池蒸汽冷凝装置，包括池体和上述的集气罩；所述池体设有一个或多个并排的水渣槽；所述集气罩通过驱动机构驱动，可盖合在水渣槽上。

作为进一步改进，所述驱动机构包括两对滚轮和电机；两对滚轮通过滚轮座安装在集气罩相对的两侧，电机用于驱动滚轮；所述池体上设有用于支撑滚轮的轨道。

一种水渣池蒸汽冷凝装置的使用方法，其操作步骤为：将集气罩移至池体的水渣槽上方盖合；启动引风机，在除雾空间内形成负压，水渣槽内水蒸气经进气口进入除雾空间；水蒸气经过除雾器处理后，形成干燥气流，通过引风机排出。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的集气罩，专为高炉水渣采用沉淀池法获得渣料所设计，在集气罩内部设计除雾结构，可将渣池内升腾的蒸汽吸入，并雾化吸收水汽，最后排出较为干燥的气体，达到除雾的效果，从而解决高温渣水冲入沉淀池产生雾气对运渣操作的问题，也有效地减少环境污染。

(2)本实用新型的集气罩，除雾器具有三级，蒸汽流经过一级除雾器，通过雾化冷凝后，基本上变成饱和水、水雾，在引风机产生的气流带动下，水(雾)流继续向前，进入二级的折流板除雾器，粒径较大的水柱经过折流板狭窄并且弯曲的通道时，在惯性力作用下冲击弯曲面而被拦截，并顺着挡面下流，与不凝性空气进行了分离，经过两级折流除雾后，较大颗粒的水柱基本沉积到除雾空间底部流走，雾流继续向前进入三级的丝网除雾器，其中较细的雾粒直接被丝网破碎吸附，最后从引风机排出的基本是相对洁净、干燥的空气。

(3)本实用新型的集气罩，除雾空间的底板上开设漏水孔，经三级的除雾器处理沉积的水经漏水孔流回水渣槽内，可有效较少水的流失。

(4)本实用新型的集气罩，除雾空间具有两个进气口，分别接至集气罩的靠近两端处，这样整个水渣池中水蒸气可以较为均匀的被吸入除雾空间中，避免吸力分布不均造成的局部水蒸气泄露到集气罩外。

(5)本实用新型的水渣池蒸汽冷凝装置，在池体上安装集气罩后，避免了水渣槽内水蒸气上浮产生雾气，改善了工人的操作条件，也有效降低环境污染；且集气罩可通过驱动装置在多个水渣槽之间切换，从而渣水处理和捞渣操作和同时进行，提高工作效率。

(6)本实用新型水渣池蒸汽冷凝装置的使用方法，可简单、快速、高效地吸收处理渣池中水蒸气，有效防止渣池上方产生水雾，保证炉渣处理的高效性、稳定性和安全性。

附图说明

图1为本实用新型水渣池蒸汽冷凝装置的立体结构视图；

图2为图1中A的局部放大示图；

图3为本实用新型水渣池蒸汽冷凝集气罩可见内部结构的立体视图；

图4为本实用新型水渣池蒸汽冷凝装置的工作原理图。

附图中标号分别表示为：100、池体；110、水渣槽；200、集气罩；210、除雾空间；211、底板；212、侧板；213、第一进气口；214、第二进气口；220、喷雾器；221、横向喷管；222、冷却水管；230、折流板除雾器；240、丝网除雾器；250、引风机；260、进气通道；261、通道侧壁；300、驱动机构；310、轨道；320、滚轮座；330、滚轮；340、电机。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种水渣池蒸汽冷凝装置，主要应用于高炉水渣沉淀处理，得到炉渣，有别于传统的水渣池敞开式操作形式，该装置创新性地设计集气罩200盖在水渣池上，以阻挡雾气的产生，从而改善操作环境。下面对该装置的结构和原理进行详细说明。

此水渣池蒸汽冷凝装置主要包括池体100和集气罩200。其中，池体100用来接收高炉水渣并进行处理，它设置有水渣槽110，水渣槽110的数量可以根据需要设置，可以是一个或者并排的多个，这里选择设计两个水渣槽110，可以交替处理水渣，当一个在进行水渣处理时，另一个水渣已经处理完成的，可捞出炉渣。

集气罩200用于盖合在水渣槽110上，阻挡槽内水蒸气上升雾化。其实，简单采用集气罩200将水渣槽110盖起，已经可以阻挡部分水蒸气，但是由于集气罩200密封性较差，水蒸气也会漏出，而且水渣槽110内蒸气压也会增加，存在安全隐患，需要移走集气罩200进行操作时，短时间会喷出大量水蒸气并雾化，更严重影响操作视野，也产生环境污染，因此，本实施例进一步对集气罩200结构进行设计，能够处理水渣槽110内升腾的水蒸气，更好的解决上述问题。

结合图1和2所示，集气罩200通过驱动机构300设置在池体100上方，驱动机构300可驱动集气罩200运动，在两个水渣槽110之间来回移动，根据需要选择盖合水渣槽110。本实施例中，驱动机构300采用导轨滚轮结构，它包括两对滚轮330和一个电机340；其中，两对滚轮330通过滚轮座320安装在集气罩200相对的两侧，从图上看，位于集气罩200的左右两端，电机340安装在其中一个滚轮座320上，并与滚轮330传动连接，用于驱动滚轮330转动；而池体100上设有用于支撑滚轮330的轨道310，从而在电机340的驱动作用下，滚轮330可沿轨道310滚动，带动集气罩200移动。

集气罩200的结构是本发明关键所在，其决定着本装置的最终效果。如图3所示，该集气罩200的主体大致呈向上隆起的拱形，在其下侧设置有除雾空间210，除雾空间210具有与外界连通的进气口，除雾空间210是水蒸气流经并被处理的空间。该除雾空间210由底板211、位于底板211两侧的侧板212和集气罩200的罩壁包围而成，其中，底板211的一端连接集气罩200的一端侧壁，底板211的另一端通至超过集气罩200中部，接近集气罩200的另一端。

此处，除雾空间210的进气口包括第一进气口213和第二进气口214；其中，第一进气口213位于底板211的一端，并通至靠近集气罩200的一端，也就是上述超过集气罩200中部的一端；而第二进气口214设置在靠近集气罩200的另一端，并通过进气通道260通至第一进气口213附近。为形成进气通道260，侧板212的外侧设置有通道侧壁261，通道侧壁261、侧板212、底板211和集气罩的罩壁围成进气通道260。采用两个进气口，分别接至集气罩200的靠近两端处，这样整个水渣槽110中水蒸气可以较为均匀的被吸入除雾空间210中，避免吸力分布不均造成的局部水蒸气泄露到集气罩200外。

集气罩200上方远离第一进气口213的一端安装有两个引风机250，且引风机250的吸风口接通除雾空间210，用于在除雾空间210内形成负压，这样，水蒸气即可由进气口吸入除雾空间210内，经过处理后，最后从引风机250排出。

需要说明的是，在除雾空间210内第一进气口213和引风机250的吸风口之间沿气流流动方向设置有除雾器，且依次分为三级，分别为一级除雾器、二级除雾器和三级除雾器，水蒸气经过这三级处理后去除水分，最终得到较为洁净干燥的气体排出。本实施例中，一级除雾器采用喷雾器220，用于将水蒸气雾化冷凝，形成饱和水、水雾，二级除雾器采用折流板除雾器230，吸收粒径较大的颗粒装水雾，而三级除雾器则采用丝网除雾器240，吸收较细的水雾颗粒。可根据需要设计折流板除雾器230和丝网除雾器240的数量，这里它们各具有两个，已基本满足使用需求。

本实施例中，喷雾器220包括横向喷管221和冷却水管222；其中，横向喷管221沿除雾空间210的宽度方向设置，其上安装喷雾喷头，横向喷管221可以有并排的多根，这里具有两根，喷雾喷头与水平方向向下呈45°安装；冷却水管222的一端连接横向喷管221，另一端接冷却水源。使用时，冷却水经冷却水管222流入横向喷管221，并从多个喷雾喷头喷出，形成低温水雾，与水蒸气相遇，可雾化冷凝，基本上变成饱和水或水雾，便于后续两级的吸收处理。喷雾器220采用喷雾传质冷凝蒸汽，可以极大节约水资源，冷却水雾流与水蒸气流接触时，微细雾化水直接发生相变，瞬间蒸发而吸收了蒸汽流里大量的凝结潜热，从而使蒸汽得到冷凝；且冷却水雾流与蒸汽流同向运动，减少引风机250牵引蒸汽流阻力，提高装置处理效率。

为了能够将经过除雾器吸收沉积的水进行回收，在底板211上开设多个细小的漏水孔，经三级的除雾器处理沉积的水经漏水孔流回水渣槽110内，可有效较少水的流失。另外，集气罩200采用框架结构，铺设多块钢板而成，结构强度高，且钢板容易拆卸，方便除雾器的安装、检修。

图4所示为该水渣池蒸汽冷凝装置的工作原理图，结合此图说明该装置的工作过程。具体操作步骤为：首先，通过驱动机构300驱动集气罩200移动至所需处理池体100的水渣槽110上方并盖合；然后，启动引风机250，在除雾空间210内形成负压，水渣槽110内水蒸气经进气口进入除雾空间210，依次经过三级的除雾器，蒸汽流经过一级除雾器，通过雾化冷凝后，基本上变成饱和水、水雾，水(雾)流继续向前，进入折流板除雾器230，粒径较大的水柱经过折流板狭窄并且弯曲的通道时，在惯性力作用下冲击弯曲面而被拦截，并顺着挡面下流，与不凝性空气进行了分离，经过两级折流除雾后，较大颗粒的水柱基本沉积到除雾空间底部流走，雾流继续向前进入丝网除雾器240，其中较细的雾粒直接被丝网破碎吸附；最后，基本是洁净、干燥的空气从引风机250排出。

上述水渣池蒸汽冷凝装置的使用方法，可简单、快速、高效地吸收处理渣池中水蒸气，有效防止渣池上方产生水雾，保证炉渣处理的高效性、稳定性和安全性。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种水渣池蒸汽冷凝集气罩，其特征在于：包括引风机(250)，所述集气罩(200)的下侧设置有除雾空间(210)，除雾空间(210)具有与外界连通的进气口；所述引风机(250)的吸风口接通除雾空间(210)，用于在除雾空间(210)内形成负压；所述除雾空间(210)内沿气流流动方向设置有除雾器。

2.根据权利要求1所述的一种水渣池蒸汽冷凝集气罩，其特征在于：所述除雾器分为三级，分别为一级除雾器、二级除雾器和三级除雾器，一级除雾器为喷雾器(220)，二级除雾器为折流板除雾器(230)，三级除雾器为丝网除雾器(240)。

3.根据权利要求2所述的一种水渣池蒸汽冷凝集气罩，其特征在于：所述喷雾器(220)包括横向喷管(221)和冷却水管(222)；所述横向喷管(221)沿除雾空间(210)的宽度方向设置，其上安装喷雾喷头；所述冷却水管(222)的一端连接横向喷管(221)，另一端接冷却水源。

4.根据权利要求2所述的一种水渣池蒸汽冷凝集气罩，其特征在于：所述除雾空间(210)由底板(211)、位于底板(211)两侧的侧板(212)和集气罩(200)的罩壁包围而成。

5.根据权利要求4所述的一种水渣池蒸汽冷凝集气罩，其特征在于：所述底板(211)上开设漏水孔。

6.根据权利要求4所述的一种水渣池蒸汽冷凝集气罩，其特征在于：所述除雾空间(210)的进气口包括第一进气口(213)和第二进气口(214)；所述第一进气口(213)位于底板(211)的一端，并通至靠近集气罩(200)的一端；所述第二进气口(214)位于靠近集气罩(200)的另一端，并通过进气通道(260)通至第一进气口(213)附近。

7.根据权利要求6所述的一种水渣池蒸汽冷凝集气罩，其特征在于：所述侧板(212)的外侧设置有通道侧壁(261)，通道侧壁(261)、侧板(212)、底板(211)和集气罩(200)的罩壁围成进气通道(260)。

8.一种水渣池蒸汽冷凝装置，包括池体(100)，池体(100)设有一个或多个并排的水渣槽(110)，其特征在于：还包括权利要求1-7中任意一项的集气罩(200)；所述集气罩(200)通过驱动机构(300)驱动，可盖合在水渣槽(110)上。

9.根据权利要求8所述的一种水渣池蒸汽冷凝装置，其特征在于：所述驱动机构(300)包括两对滚轮(330)和电机(340)；两对滚轮(330)通过滚轮座(320)安装在集气罩(200)相对的两侧，电机(340)用于驱动滚轮(330)；所述池体(100)上设有用于支撑滚轮(330)的轨道(310)。