CN213021031U - 一种用于鼓风炉的烟气余热回收装置及回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于鼓风炉的烟气余热回收装置及回收系统；所采用的技术方案是：一种用于鼓风炉的烟气余热回收装置，包括回收装置本体，所述本体内设有烟气腔、空气腔和若干热管；所述热管热端位于烟气腔内，所述热管冷端位于空气腔内；所述烟气腔内设有刮尘板，所述刮尘板设有若干刮尘孔，所述热管热端插设在刮尘孔内；还包括直线驱动器，所述直线驱动器用于驱动刮尘板沿热管长度方向移动。本实用新型通过热管将烟气的热量传递给鼓风炉进气，能够提高鼓风炉的燃烧效率和实现烟气余热的回收，具有经济环保的特点。且通过直线驱动器驱动刮尘板刮除附着在热管热端的粉尘，能够确保热管的热传导正常进行，无需停炉维护，生产效率高。

Description

一种用于鼓风炉的烟气余热回收装置及回收系统

技术领域

本实用新型涉及金属冶炼技术领域，具体涉及一种用于鼓风炉的烟气余热回收装置及回收系统。

背景技术

鼓风炉一般指有色金属的熔炼竖炉，具有热效率高，单位生产率(床能力)大，金属回收率高，成本低，占地面积小等特点，是火法冶金的重要熔炼设备之一。鼓风炉的炉料一般为块状，燃料为焦炭。炉料分批从炉顶加入，形成料柱。空气由下部风口鼓入，焦炭在风口区燃烧，形成高温熔炼区；炉料在此激烈反应，不断熔化。还原熔炼时，熔体在炉缸内澄清，分别放出金属和炉渣，造锍熔炼时，熔体经本床流入前床，澄清分离出冰铜和炉渣。热烟气穿过炉料上升至炉顶排出过程中，使炉料预热(熔炼混捏精矿时,还使精矿烧结),并发生部分熔炼化学反应。

现有的鼓风炉烟气一般经过重力除尘器除尘后，直接排放在空气中，造成空气的污染和热能的浪费。针对这个问题，出现了不少了鼓风炉烟气余热回收装置，但是若不先进行除尘处理，则容易导致烟气中的粉尘附着在热交换器的换热部件外表，从而使得热交换效率低，那样对烟气余热进行充分的回收，因此需要经常维护，维护频次高；若采用先除尘的方式，则高温的气体先与除尘器进行热交换，同样难以充分的回收鼓风炉烟气余热。

实用新型内容

针对上述现有鼓风炉烟气余热不能充分回收和维护频次高的技术问题，本实用新型提供了一种用于鼓风炉的烟气余热回收装置和回收系统，能够对鼓风炉烟气进行充分的回收，且不需要停炉维护，具有经济环保的特点。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于鼓风炉的烟气余热回收装置，包括回收装置本体，所述本体内设有烟气腔、空气腔和若干热管；所述烟气腔设有烟气进气口和烟气出气口，所述空气腔设有空气进气口和空气出气口；所述热管热端位于烟气腔内，所述热管冷端位于空气腔内；所述烟气腔内设有刮尘板，所述刮尘板设有若干刮尘孔，所述热管热端插设在刮尘孔内；还包括直线驱动器，所述直线驱动器用于驱动刮尘板沿热管长度方向移动。

本实用新型使用时，将鼓风炉烟气引入烟气腔，同时将空腔气出气口与鼓风炉鼓风机进气端相连，通过热管将烟气的热量传递给空气，从而对鼓风炉的鼓风机的进气进行加热，继而提高鼓风炉的燃烧效率，并实现烟气余热的回收，具有经济环保的特点。另外，由于热管热端插设在刮尘孔内，通过直线驱动器驱动刮尘板沿热管长度方向移动，刮除附着在热管热端的粉尘，以确保热管的热传导正常进行，无需停炉维护，生产效率高。

进一步的，所述空气腔内设有空气腔分割部；所述空气腔分割部将空气腔分割为空气进气腔和空气出气腔，所述热管冷端位于空气进气腔内；所述空气进气腔远离空气进气口的一端与空气出气腔远离空气出气口的一端连通。以使鼓风炉鼓风机所抽取的空气充满空气腔，进而对热管冷端进行充分的冷却，确保送入鼓风炉的助燃气有足够的初始温度，以保证鼓风炉的熔炼效率。

进一步的，所述烟气腔内设有烟气腔分割部；所述烟气腔分割部将烟气腔分割为烟气进气腔和烟气出气腔，所述热管热端和刮尘板均位于烟气进气腔内；所述烟气进气腔远离烟气进气口的一端与烟气出气腔远离烟气出气口的一端连通。以使烟气与热管进行充分的热交换后再排出，进而提高烟气余热的回收效率。

作为直线驱动器的具体实施方式，所述直线驱动器包括活塞缸和复位弹簧；所述活塞缸内适配有活塞，所述活塞与刮尘板连接，所述活塞缸内装有工质；通过工质的膨胀驱动活塞移动，所述复位弹簧用于驱动活塞复位。通过活塞缸内工质的热胀冷缩和复位弹簧的共同作用，实现直线驱动器的自动运行，不仅结构简单、不需要控制和人工操作直线驱动器工作，而且不额外消耗能源，进一步提供烟气余热的利用率，确保装置的经济性和环保性。

作为安装复位弹簧的具体实施方式，所述复位弹簧设置在活塞缸内，以确保复位弹簧动作的可靠性。

作为安装活塞缸的具体实施方式，所述活塞缸盛装工质的一端设置在烟气出气腔出气端内，以确保能够充分的回收烟气余热。

优选的，所述工质为水银，以确保直线驱动器的热敏性，进而实时的对热管进行刮尘，保障热管的正常工作。

优选的，所述刮尘孔内部设有刮尘刷，一方面能够确保热管的清洁度；另一方面减少热管的磨损，以确保装置的使用寿命。

本实用新型还提供一种用于鼓风炉的烟气余热回收系统，包括上述的用于鼓风炉的烟气余热回收装置。

优选的，所述烟气腔出气端连接有除尘器，以防止烟气中的粉尘进行排放而污染空气。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型通过热管将烟气的热量传递给鼓风炉的鼓风机的进气，继而提高鼓风炉的燃烧效率，并实现烟气余热的回收，具有经济环保的特点。

2、热管热端插设在刮尘孔内，通过直线驱动器驱动刮尘板沿热管长度方向移动，刮除附着在热管热端的粉尘，以确保热管的热传导正常进行，无需停炉维护，生产效率高。

3、所述空气进气腔远离空气进气口的一端，与空气出气腔远离空气出气口的一端连通；以使鼓风炉鼓风机所抽取的空气充满空气腔，进而对热管冷端进行充分的冷却，确保送入鼓风炉的助燃气有足够的初始温度，以保证鼓风炉的熔炼效率。

4、所述烟气进气腔远离烟气进气口的一端，与烟气出气腔远离烟气出气口的一端连通；以使烟气与热管进行充分的热交换后再排出，进而提高烟气余热的回收效率。

5、通过活塞缸内工质的热胀冷缩和复位弹簧的共同作用，实现直线驱动器的自动运行，不仅结构简单、不需要控制和人工操作直线驱动器工作，而且不额外消耗能源，进一步提供烟气余热的利用率，能够确保装置的经济性和环保性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A部放大图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-本体，2-烟气腔，3-空气腔，4-热管，5-刮尘板，6-刮尘孔，7-刮尘刷，8-直线驱动器，9-空气腔分割部，10-空气腔进气腔，11-空气腔出气腔，12-空气进气口，13-空气出气口，14-烟气腔分割部，15-烟气进气腔，16-烟气出气腔，17-烟气进气口，18-烟气出气口，19-活塞缸，20-活塞，21-活塞杆，22-复位弹簧，23-工质，30-隔体。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

一种用于鼓风炉的烟气余热回收装置，包括回收装置本体1，所述本体1内设有烟气腔2、空气腔3和若干热管4。具体来说，所述本体1内部具有空腔，且通过隔体30将本体1内部的空腔分割为空气腔3和烟气腔2。

所述烟气腔2设有烟气进气口17和烟气出气口18，所述烟气进气口17用于与鼓风炉出气口或与鼓风炉出气端连接的鼓风机出气端相连，为增加烟气在烟气腔2内的停留时间，可在烟气出气口18或与烟气出气口18相连的管道上设置背压元件或结构，如背压阀、阻尼孔等。

所述空气腔3设有空气进气口12和空气出气口13，所述空气出气口13用于连接鼓风炉鼓风机的进气端。

所述热管4热端位于烟气腔2内，所述热管4冷端位于空气腔3内，也就是说，所述热管4中部插设在隔体30上，且热管4的一端(热端)位于烟气腔2内，热管4的另一端(冷端)位于空气腔内。

所述烟气腔2内设有刮尘板5，所述刮尘板5设有若干刮尘孔6，所述热管4热端插设在刮尘孔6内。所述回收装置还包括直线驱动器8，所述直线驱动器8用于驱动刮尘板5沿热管4长度方向移动。

其中直线驱动器8可以是液压缸/气压缸、电推杆，或者是电机带动的齿轮齿条机构、丝杠滑块机构、曲柄滑块机构等。

在本实施例中，所述直线驱动器8包括活塞缸19和复位弹簧22.所述活塞缸19内适配有活塞20和活塞杆21，所述活塞20与刮尘板5连接；即活塞杆21的一端与活塞20连接、活塞杆21的另一端与刮尘板5连接。所述活塞缸19内装有工质23，通过工质23的膨胀驱动活塞20移动，所述复位弹簧用于驱动活塞复位。

能够理解的是，复位弹簧22和工质23即可位于活塞20的两侧，也可位于活塞20的同一；为确保复位弹簧22动作的可靠性，所述复位弹簧22设置在活塞缸19内，且套设在活塞杆21外。

为确保能够充分的回收烟气余热，所述活塞缸19盛装工质23的一端设置在烟气腔2出气端内。

优选的，所述工质23为水银，以确保直线驱动器8的热敏性，进而实时的对热管4进行刮尘，保障热管4的正常工作。

优选的，所述刮尘孔6内部设有刮尘刷7，一方面能够确保热管4的清洁度；另一方面减少热管4的磨损，以确保装置的使用寿命。需要说明的是，所述刮尘刷7采用耐高温尼龙非金属材材料制成，或者采用具有弹性的金属丝制成。

为减少直线驱动器8的负载，所述刮尘板5采用轻质材料制成，如泡沫钢、铝盒金板等。

实施例2

基于实施例1，所述空气腔3内设有空气腔分割部9；所述空气腔分割部9将空气腔3分割为空气进气腔10和空气出气腔11。

相应的，所述空气进气口12设置在空气进气腔10侧壁，所述空气出气口13设置在空气出气腔11侧壁，所述热管4冷端位于空气进气腔10内。

所述空气进气腔10远离空气进气口12的一端，与空气出气腔11远离空气出气口13的一端连通；以使鼓风炉鼓风机所抽取的空气充满空气腔3，进而对热管4冷端进行充分的冷却，确保送入鼓风炉的助燃气有足够的初始温度，以保证鼓风炉的熔炼效率。

为防止空气进气腔10和空气出气腔11内的气体进行热交换，所述空气腔分割部9采用隔热材料制成或隔热结构，如隔热砖、双层真空板等。

实施例3

基于实施例1或2，所述烟气腔2内设有烟气腔分割部14；所述烟气腔分割部14将烟气腔分割2为烟气进气腔15和烟气出气腔16。

相应的，所述烟气进气口17设置在烟气进气腔15的侧壁，所述烟气出气口18设置在烟气出气腔16的侧壁，所述热管4热端位于烟气进气腔10内，同时刮尘板5也位于烟气进气腔15内。

所述烟气进气腔15远离烟气进气口17的一端，与烟气出气腔16远离烟气出气口18的一端连通；以使烟气与热管4进行充分的热交换后再排出，进而提高烟气余热的回收效率。

为防止烟气进气腔15和烟气出气腔16内的气体进行热交换，所述烟气腔分割部14采用隔热材料制成或隔热结构，如隔热砖、双层真空板等。

实施例4

本实用新型还提供一种用于鼓风炉的烟气余热回收系统，包括上述的用于鼓风炉的烟气余热回收装置。

应当理解的是，所述烟气进气口17与鼓风炉出气口或与鼓风炉出气端连接的鼓风机出气端相连；所述烟气出气口18与除尘器相连，如旋风除尘器、布袋除尘器等。

即所述烟气腔2出气端连接有除尘器，以防止烟气中的粉尘进行排放而污染空气。还可以在除尘器出气端连接烟气吸收塔等，一防止鼓风机烟气对大气造成污染。

同时，所述空气出气口13连接鼓风炉鼓风机的进气端，以通过鼓风炉鼓风机将空气经空气腔3后，送入鼓风炉内，继而提高鼓风炉的燃烧效率，并实现烟气余热的回收。为确保鼓风炉的燃烧效率，可在空气出气口13和鼓风炉鼓风机之间连接氧气瓶。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于鼓风炉的烟气余热回收装置，其特征在于，包括回收装置本体(1)，所述本体(1)内设有烟气腔(2)、空气腔(3)和若干热管(4)；

所述烟气腔(2)设有烟气进气口(17)和烟气出气口(18)，所述空气腔(3)设有空气进气口(12)和空气出气口(13)；

所述热管(4)热端位于烟气腔(2)内，所述热管(4)冷端位于空气腔(3)内；

所述烟气腔(2)内设有刮尘板(5)，所述刮尘板(5)设有若干刮尘孔(6)，所述热管(4)热端插设在刮尘孔(6)内；

还包括直线驱动器(8)，所述直线驱动器(8)用于驱动刮尘板(5)沿热管(4)长度方向移动。

2.根据权利要求1所述的用于鼓风炉的烟气余热回收装置，其特征在于，所述空气腔(3)内设有空气腔分割部(9)；

所述空气腔分割部(9)将空气腔(3)分割为空气进气腔(10)和空气出气腔(11)，所述热管(4)冷端位于空气进气腔(10)内；

所述空气进气腔(10)远离空气进气口(12)的一端与空气出气腔(11)远离空气出气口(13)的一端连通。

3.根据权利要求2所述的用于鼓风炉的烟气余热回收装置，其特征在于，所述烟气腔(2)内设有烟气腔分割部(14)；

所述烟气腔分割部(14)将烟气腔(2)分割为烟气进气腔(15)和烟气出气腔(16)，所述热管(4)热端和刮尘板(5)均位于烟气进气腔(15)内；

所述烟气进气腔(15)远离烟气进气口(17)的一端与烟气出气腔(16)远离烟气出气口(18)的一端连通。

4.根据权利要求3所述的用于鼓风炉的烟气余热回收装置，其特征在于，所述直线驱动器(8)包括活塞缸(19)和复位弹簧(22)；

所述活塞缸(19)内适配有活塞(20)，所述活塞(20)与刮尘板(5)连接，所述活塞缸(19)内装有工质(23)；

通过工质(23)的膨胀驱动活塞(20)移动，所述复位弹簧(22)用于驱动活塞(20)复位。

5.根据权利要求4所述的用于鼓风炉的烟气余热回收装置，其特征在于，所述复位弹簧(22)设置在活塞缸(19)内。

6.根据权利要求4所述的用于鼓风炉的烟气余热回收装置，其特征在于，所述活塞缸(19)盛装工质(23)的一端设置在烟气出气腔(16)出气端内。

7.根据权利要求4所述的用于鼓风炉的烟气余热回收装置，其特征在于，所述工质(23)为水银。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的用于鼓风炉的烟气余热回收装置，其特征在于，所述刮尘孔(6)内部设有刮尘刷(7)。

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