CN211574345U - 泄爆装置和应用其的钢渣热闷处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于炼钢钢渣处理技术领域，公开了一种泄爆装置和应用其的钢渣热闷处理设备。该泄爆装置包括：壳体，壳体的底壁用于与待泄爆设备进行固定且密封连通，壳体的顶壁和/或侧壁上形成有开口；和爆破片，爆破片密封且可拆卸的固定于壳体的开口处。其中，爆破片设置为：在工作温度下，当待泄爆设备内的气压使得壳体内部的压力大于爆破片的工作压力时，爆破片破裂。本实用新型的泄爆装置能够有效地降低钢渣热闷处理设备发生爆炸的危险。

Description

泄爆装置和应用其的钢渣热闷处理设备

技术领域

本实用新型属于炼钢钢渣处理技术领域，具体涉及一种泄爆装置和应用其的钢渣热闷处理设备。

背景技术

在炼钢钢渣处理技术领域中，钢渣冷却预处理主要采用热闷工艺进行降温，即通过钢渣热闷处理设备(也称为热闷坑或热闷池)进行降温。使用时，将高温钢渣倾翻到热闷坑内，当装渣量达到热闷坑容积的70％～80％时，盖上设备上盖后挂好安全挂钩，并通过水封的方式进行密封。然后向热闷坑内注水以完成热闷作业。

然而，在热闷过程中热闷坑的爆炸频率相对较高，产生爆炸的原因主要是钢渣中的金属铁和氧化铁在一定的高温条件下能够与水反应生成H₂，H₂加上O₂遇到明火之后在短时间内会产生大量的水蒸气，使得热闷坑的内部压力急速增大，从而发生爆炸。现有技术中的钢渣热闷处理设备并未设置有效的防爆或泄爆装置，若发生爆炸不仅严重影响了钢渣处理的顺利生产，还直接威胁到了职工的生命安全。因此，如何防止钢渣热闷处理设备爆炸是钢渣热闷处理工艺需要进一步探索和研究的重要问题之一。

根据现有技术的不足，本领域的技术人员急需寻求一种泄爆装置，使其能够有效地降低钢渣热闷处理设备发生爆炸的危险。

实用新型内容

为了解决上述全部或部分问题，本实用新型目的在于提供一种泄爆装置，使其能够有效地降低钢渣热闷处理设备发生爆炸的危险。

本实用新型的泄爆装置包括：壳体，壳体的底壁用于与待泄爆设备进行固定且密封连通，壳体的顶壁和/或侧壁上形成有开口；和爆破片，爆破片密封且可拆卸的固定于壳体的开口处。其中，爆破片设置为：在工作温度下，当待泄爆设备内的气压使得壳体的内部压力大于爆破片的工作压力时，爆破片破裂。

进一步地，开口形成在壳体的顶壁上，爆破片密封且可拆卸的固定在壳体的顶壁上。

进一步地，开口的面积构造为大于等于待泄爆设备的横截面积的1％。

进一步地，泄爆装置还包括设置在壳体的顶壁和/或侧壁上的至少一个用于连通壳体的内部与外部环境的排气管道。

进一步地，排气管道构造为至少能够排出0.8m³/min的气体量。

进一步地，排气管道设置在壳体的侧壁上，排气管道包括与壳体的内部连通的水平管道和与水平管道的自由端连通的竖直管道，竖直管道自水平管道的端部向上延伸。

进一步地，泄爆装置还包括可拆卸的固定于壳体的顶壁和/或侧壁的开口处的法兰盘，爆破片密封且固定连接于壳体的顶壁和/或侧壁与法兰盘之间。

进一步地，爆破片的工作温度设置为大于300℃，爆破片的工作压力范围设置为0.01至0.03MPa。

进一步地，爆破片的材料为氟塑料或铝箔。

本实用新型还提出了一种钢渣热闷处理设备，包括设备本体、密封固定在设备本体的顶部的设备上盖以及固定连接且密封连通在设备上盖上的至少一个上述泄爆装置。

本实用新型的泄爆装置：一方面，不仅能够有效地保证待泄爆设备的顺利生产的需求，还能够有效地降低待泄爆设备发生爆炸的危险，从而还有效地保证了职工的生命安全；另一方面，通过在壳体的顶壁和/或侧壁上设置至少一个排气管道，使得氢气能够通过排气管道排出至外部环境，从而能够有效地降低钢渣热闷处理设备内的氢气含量，进而降低了钢渣热闷处理设备发生爆炸的概率，减少泄爆事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型实施例的泄爆装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的钢渣热闷处理设备的结构示意图；

图3为图2所示的钢渣热闷处理设备的俯视结构示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种泄爆装置做进一步详细的描述。

图1示出了根据本实用新型实施例的泄爆装置100的结构。如图1所示，该泄爆装置100包括：壳体1，壳体1的底壁11用于与待泄爆设备进行固定且密封连通，壳体1的顶壁12和/或侧壁13上形成有开口；和爆破片2，爆破片2密封且可拆卸的固定于壳体1的开口处。其中，爆破片2设置为：在工作温度下，当待泄爆设备内的气压使得壳体1的内部压力大于爆破片2的工作压力时，爆破片2破裂。

本实用新型实施例的泄爆装置100在使用时，其与待泄爆设备进行固定且密封连通。结合图2和图3所示，例如，可将泄爆装置100应用于钢渣热闷处理设备200(也称为热闷坑或热闷池)使用。将泄爆装置100固定且密封连通在钢渣热闷处理设备200的设备上盖202上。现有技术中，在钢渣热闷处理设备200的热闷过程中，钢渣热闷处理设备200的爆炸频率相对较高，其产生爆炸的原因主要是钢渣中的金属铁和氧化铁在一定的高温条件下能够与水反应生成氢气(H₂)，氢气加上氧气(O₂)遇到明火之后在短时间内会产生大量的水蒸气，使得钢渣热闷处理设备200的内部压力急速增大。本实用新型的泄爆装置100固定且密封连通在钢渣热闷处理设备200的设备上盖202上，当氢气加上氧气遇到明火之后产生的大量水蒸气会急速增大钢渣热闷处理设备200的内部压力，进而急速增大壳体1的内部压力，本实用新型的泄爆装置100通过在开口处设置有爆破片2，使得壳体1的内部压力能够直接作用于爆破片2上，在爆破片2的工作温度下，当钢渣热闷处理设备200内的气压使得壳体1的内部压力大于爆破片2的工作压力时，爆破片2能够破裂，从而可实现压力的有效释放，进而可有效地避免造成钢渣热闷处理设备200发生爆炸的危险。通过该设置，本实用新型的泄爆装置100不仅能够有效地保证钢渣处理的顺利生产，还能够有效地降低钢渣热闷处理设备发生爆炸的危险，从而还有效地保证了职工的生命安全。

需要说明的是，爆破片2的工作温度应当理解为爆破片2的额定温度，爆破片2的工作温度应当大于使用环境的温度，以使爆破片2能够在其环境温度小于或等于额定温度的状态下，实现对待泄爆设备的泄爆，避免环境温度大于爆破片2的额定温度时，爆破片2失效。壳体1的顶壁12和/或侧壁13上形成的开口应当理解为，当待泄爆设备内的气压逐渐增大时，开口为气体的有效出口，因此，爆破片2密封且可拆卸的固定于壳体1的开口处，应当理解为爆破片2能够完全覆盖该开口且能够完全接收来自待泄爆设备内的气体压力。

在如图1所示的优选的实施例中，开口可形成在壳体1的顶壁12上，爆破片2可密封且可拆卸的固定在壳体1的顶壁12上。通过该设置，当壳体1的内部气压达到爆破片2的工作压力时，本实用新型实施例的泄爆装置100通过将气压出口形成在壳体1的顶部位置，使得爆破片2泄爆时的气压泄出方向向上，这样可有效地避免对周围环境的物体或人员造成伤害，从而提高了本实用新型实施例的泄爆装置100使用时的安全性。

在一个优选地实施方式中，开口的面积可构造为大于等于待泄爆设备200的横截面积的1％。通过该设置，可有效地保证泄爆装置100的爆破片2的泄爆面积，从而能够有效地保证钢渣热闷处理设备200的泄爆，保证工艺过程的安全可靠。例如，将本实用新型实施例的泄爆装置100应用于横截面积约为50m²钢渣热闷处理设备200(也称为热闷坑或热闷池)使用，且设置有两个本实用新型实施例的泄爆装置100时，可将单个泄爆装置100的开口的尺寸优选为大于等于900mm。优选地，开口可构造为圆形开口或矩形开口。

优选地，壳体1可构造为圆柱筒体或方形筒体，开口可形成在圆柱筒体或方形筒体的顶壁和/或侧壁13上。其中，壳体1的内径尺寸或短边尺寸可与开口尺寸相同。

在如图1所示的优选地实施例中，泄爆装置100还可包括设置在壳体1的顶壁12和/或侧壁13上的至少一个用于连通壳体1的内部与外部环境的排气管道3。结合上文可知，在钢渣热闷处理设备200的热闷过程中，钢渣热闷处理设备200的爆炸产生原因主要是钢渣中的金属铁和氧化铁在一定的高温条件下能够与水反应生成可燃气体氢气，当氢气未达到爆炸极限时，即空气里混入的氢气的体积未达到总体积的4％～74.2％时，点燃不会发生爆炸。此时，由于氢气的密度较低，其能够聚集至钢渣热闷处理设备200的设备本体201的上方，即设备上盖202处，由于泄爆装置100设置在设备上盖202上且与设备上盖202连通，则氢气能够聚集至壳体1内。

本实用新型实施例的泄爆装置100通过在壳体1的顶壁12和/或侧壁13上设置至少一个排气管道3，使得氢气能够通过排气管道3排出至外部环境，从而能够有效地降低钢渣热闷处理设备200内的氢气含量，进而降低了钢渣热闷处理设备200发生爆炸的概率，减少泄爆事故的发生。此外，通过观察泄爆装置100的排气管道3，可便于现场操作人员对钢渣热闷处理设备200的的热闷过程的观察，从而判断出需向钢渣热闷处理设备200内打水量的大小。具体的，若钢渣热闷处理设备200内的钢渣温度高，打水量大，则从排气管道3处产生的蒸汽量就大；渣温降低后，则从排气管道3处产生的蒸汽量就小，从而以此为依据调整打水量。

在一个优选地实施方式中，排气管道3可构造为至少能够排出0.8m³/min的气体量。优选地，排气管道3的内径尺寸可为30mm。具体数据可通过如下公式得到：已知蒸汽流速为18m/s，压力：0.1MPa；1根排气管道3的排气量：[3.14×(30/2)²÷10⁶]×18m/s×60s＝0.762m³/min。通过该设置，不仅可使得应用本实用新型实施例的泄爆装置100的钢渣热闷处理设备200的热闷工艺的顺利进行，还能够有效地排出可燃性气体。优选地，排气管道3可构造为圆管结构。

在如图1所示的优选的实施例中，排气管道3可设置在壳体1的侧壁13上，排气管道3可包括与壳体1的内部连通的水平管道31和与水平管道31的自由端连通的竖直管道32，竖直管道32自水平管道31的端部向上延伸。通过该设置，可使氢气通过排气管道3的排出方向为向上方排出，从而进一步地避免了对周围环境的物体或人员造成影响，从而进一步地提高了本实用新型实施例的泄爆装置100使用时的安全性。优选地，壳体1的侧壁13上可对称设置有两个排气管道3，以进一步地提高氢气的排出效率。

当然，排气管道3也可设置在壳体1的顶壁12上，当排气管道3设置在壳体1的顶壁12上时，排气管道3可仅包括与壳体1的内部连通的向上延伸竖直管道32。

在如图1所示的优选的实施例中，泄爆装置100还可包括可拆卸的固定于壳体1的顶壁12和/或侧壁13的开口处的法兰盘4，爆破片2可密封且固定连接于壳体1的顶壁12和/或侧壁13与法兰盘4之间。结合上文描述可知，泄爆装置100是通过爆破片2的破裂以实现待泄爆设备的泄爆。当完成一次泄爆后，需要更换新的爆破片2，本实用新型实施例通过设置法兰盘4，一方面可有效地对爆破片2进行固定并使爆破片2密封的覆盖在开口处，同时还能够不影响爆破片2的破裂，从而可有效地实现泄爆；另一方面，通过拆卸和安装法兰盘4可有效地确定爆破片2的安装位置和爆破片2的爆破区的位置，从而更便于爆破片2的更换和使用。

优选地，当开口形成在壳体1的顶壁12上时，顶壁12的开口处可形成有与法兰盘4相配合的用于夹持并固定爆破片2的法兰面14(如图1所示)，以使法兰盘4能够通过法兰面14与壳体1更为牢固的固定连接。而当开口形成在壳体1的侧壁13上时，侧壁13的开口处可形成有与法兰盘4相配合的用于夹持并固定爆破片2的凹槽面，以使法兰盘4能够通过凹槽面与壳体1更为牢固的固定连接。

在一个优选地实施方式中，爆破片2的工作温度可设置为大于300℃，爆破片2的工作压力范围可设置为0.01至0.03MPa，以使本实用新型实施例的泄爆装置100尤其在应用于钢渣热闷处理设备200时，能够有效地满足钢渣热闷处理设备200的泄爆需求。

优选地，爆破片2的材料可为氟塑料或铝箔。

图2和图3示出了根据本实用新型实施例的钢渣热闷处理设备200的结构。如图2和图3所示，钢渣热闷处理设备200包括设备本体201、密封固定在设备本体201的顶部的设备上盖202以及固定连接且密封连通在设备上盖202上的至少一个上述泄爆装置100。结合上文的描述可知，本实用新型实施例的钢渣热闷处理设备200，一方面，能够在钢渣热闷的初期通过设备上盖202上的排气阀、设备本体201上的排气孔以及排气管道3将大部分水蒸汽和可燃气体排出，从而有效地避免了在热闷初期阶段发生爆炸的可能；另一方面，随着注水热闷工艺的展开，当钢渣热闷处理设备200内的可燃气体达到爆炸极限范围并发生爆炸时，还能够通过泄爆装置100有效地进行泄爆，从而能够有效地保证钢渣处理的顺利生产，还能够有效地降低钢渣热闷处理设备发生爆炸的危险，从而还有效地保证了职工的生命安全。

优选地，如图3所示，泄爆装置100可对称的设置在设备上盖202的两侧，以增加钢渣热闷处理设备200的泄爆区域和满足钢渣热闷处理设备200的泄爆面积。以保证总开口面积不小于设备上盖202的面积的2.0％。优选地，泄爆装置100可沿设备上盖202的对角线设置在设备上盖202的两侧，以进一步的延长两个泄爆装置100之间的距离，从而能够进一步地扩大钢渣热闷处理设备200的泄爆区域和满足钢渣热闷处理设备200的泄爆面积。

优选地，泄爆装置100可通过焊接的方式与设备上盖202进行固定，以提高二者的连接强度。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种泄爆装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的底壁用于与待泄爆设备进行固定且密封连通，所述壳体的顶壁和/或侧壁上形成有开口；和

爆破片，所述爆破片密封且可拆卸的固定于所述壳体的开口处；

其中，所述爆破片设置为：在所述爆破片的额定温度下，当待泄爆设备内的气压使得所述壳体的内部压力大于所述爆破片的工作压力时，所述爆破片破裂。

2.根据权利要求1所述的泄爆装置，其特征在于，所述开口形成在所述壳体的顶壁上，所述爆破片密封且可拆卸的固定在所述壳体的顶壁上。

3.根据权利要求1或2所述的泄爆装置，其特征在于，所述开口的面积构造为大于等于所述待泄爆设备的横截面积的1％。

4.根据权利要求1或2所述的泄爆装置，其特征在于，所述泄爆装置还包括设置在所述壳体的顶壁和/或侧壁上的至少一个用于连通所述壳体的内部与外部环境的排气管道。

5.根据权利要求4所述的泄爆装置，其特征在于，所述排气管道构造为至少能够排出0.8m³/min的气体量。

6.根据权利要求4所述的泄爆装置，其特征在于，所述排气管道设置在所述壳体的侧壁上，所述排气管道包括与所述壳体的内部连通的水平管道和与所述水平管道的自由端连通的竖直管道，所述竖直管道自所述水平管道的端部向上延伸。

7.根据权利要求1或2所述的泄爆装置，其特征在于，所述泄爆装置还包括可拆卸的固定于所述壳体的顶壁和/或侧壁的开口处的法兰盘，所述爆破片密封且固定连接于所述壳体的顶壁和/或侧壁与所述法兰盘之间。

8.根据权利要求1或2所述的泄爆装置，其特征在于，所述爆破片的工作温度设置为大于300℃，所述爆破片的工作压力范围设置为0.01至0.03MPa。

9.根据权利要求1或2所述的泄爆装置，其特征在于，所述爆破片的材料为氟塑料或铝箔。

10.一种钢渣热闷处理设备，其特征在于，包括设备本体、密封固定在所述设备本体的顶部的设备上盖以及固定连接且密封连通在所述设备上盖上的至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的泄爆装置。

Images