CN218589961U - 浅层斜板沉降装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种浅层斜板沉降装置，该装置包括多个沉降层，各沉降层包括多个浅层沉降单元，浅层沉降单元包括斜板组，斜板组包括平行间隔设置的底斜板和多个上斜板，相邻上斜板之间、底斜板和与之相邻的上斜板之间构成烟气沉降通道，斜板组位于烟气沉降通道入口的一侧呈向下倾斜设置以使捕集的颗粒向下流动，底斜板和各上斜板呈向上拱起的拱形折板设置，拱形折板的拱顶折线沿烟气流动方向设置；斜板组位于烟气沉降通道出口的一侧设置尾部折流板。本实用新型的各斜板采用双轴向倾斜，减少高温热应力引起的变形对斜板沉降效果的影响；在浅层沉降单元后设置尾部折流板，减少高温烟气流出时对下一接触单元的正面冲刷。

Description

浅层斜板沉降装置

技术领域

本实用新型涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种可适用于高温工况的浅层斜板沉降装置。

背景技术

转炉炼钢是一种间歇式的生产方式。在转炉正常冶炼生产阶段，烟气温度高，烟气量大，含尘量大，管道内烟气流速高，CO含量高；为防止因所携带的大颗粒高温火种引燃烟气发生爆炸，需要在余热回收前完成高温大颗粒，特别是忽米级大颗粒(平均粒径不小于50μm的颗粒)的分离，以保证全余热回收阶段无爆炸现象发生。在转炉准备活动阶段，烟气温度降低，烟气量小，含尘量也有所降低，管道烟气流速小，CO含量介于爆炸上下限浓度区间，如果同时存在足够能量的大颗粒火种，就很可能会引发爆炸，所以该阶段大颗粒的捕集同样重要。

烟气中所含忽米级大颗粒的分离捕集技术目前有很多种，主要有湿法或半干法分离、旋风分离和布袋分离等，利用重力、离心力、惯性力及阻力，将其从烟气中分离出来。由于湿法或半干法分离技术需要额外用水量、粉尘颗粒(主要成分为Fe₂O₃)在高温有水存在的条件下理化性质发生改变，影响灰尘的二次利用；旋风分离技术烟气容易产生涡流；布袋分离技术压力损失较大且不适用于高温烟气。因此需要开发一种高效、简捷且能适用于高中低温、高中低流速间歇转换的干法忽米级大颗粒捕集技术。

本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种浅层斜板沉降装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浅层斜板沉降装置，浅层沉降单元的各斜板采用双轴向倾斜，减少高温热应力引起的变形对斜板沉降效果的影响，减少积灰；并通过在浅层沉降单元后设置尾部折流板，减少高温烟气流出时对下一接触单元的正面冲刷。

本实用新型的目的是这样实现的，一种浅层斜板沉降装置，设置于烟气通道的烟气入口和烟气出口之间，所述浅层斜板沉降装置用于流通烟气并沉降捕集烟气中的颗粒，所述浅层斜板沉降装置包括呈平行间隔设置的多个沉降层，各所述沉降层包括多个浅层沉降单元，所述浅层沉降单元包括斜板组，所述斜板组包括平行间隔设置的底斜板和多个上斜板，相邻上斜板之间、底斜板和与之相邻的上斜板之间构成烟气沉降通道，所述斜板组位于烟气沉降通道的入口的一侧呈向下倾斜设置以使捕集的颗粒向下流动，所述底斜板和各所述上斜板呈向上拱起的拱形折板设置，所述拱形折板的拱顶折线沿烟气流动方向设置，所述底斜板和各所述上斜板构成双轴向倾斜结构；所述斜板组位于烟气沉降通道的出口的一侧设置尾部折流板。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述尾部折流板与竖直面呈第二夹角倾斜设置，所述尾部折流板与各所述上斜板和所述底斜板的间距呈自上而下渐增设置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，浅层斜板沉降装置还包括支撑杆结构，所述支撑杆结构上支撑连接各所述沉降层的所述浅层沉降单元。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述浅层沉降单元还包括斜板支撑件，所述斜板支撑件上支撑连接所述斜板组，所述斜板支撑件连接于所述支撑杆结构上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述底斜板和各所述上斜板均与水平面呈第一夹角倾斜设置；所述底斜板和各所述上斜板的一侧或两侧连接设置所述斜板支撑件。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一夹角大于等于30°且小于90°。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述支撑杆结构包括杆本体，所述杆本体上间隔设置连接单元，各所述连接单元上固定连接所述斜板支撑件。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述连接单元为连接筋板、卡座或托座。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述支撑杆结构包括沿烟气流通方向设置的前支撑杆列和后支撑杆列，所述前支撑杆列和所述后支撑杆列上支撑连接各所述沉降层的所述浅层沉降单元。

由上所述，本实用新型的浅层斜板沉降装置具有如下有益效果：

本实用新型的斜板沉降区域内设置浅层斜板沉降装置，含尘烟气以较低的流速进入浅层斜板沉降装置后，颗粒在斜板上沉降，实现烟尘颗粒分离；采用浅层沉降技术，浅层沉降单元通过设置合理的斜板层数和斜板间距，保证沉降效果；

浅层沉降单元的各斜板采用双轴向倾斜结构，可以减少因高温热应力引起的钢板变形对沉降和收集效果的影响；

在浅层沉降单元的斜板组尾部设置尾部折流板，不仅起烟气导流作用，而且可以防止烟气特别是高温烟气对下一接触单元的直接冲刷。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型的浅层斜板沉降装置用于圆筒形烟道内的示意图。

图2：为图1中A-A剖视图。

图3：为本实用新型的浅层沉降单元的示意图。

图4：为图3中B向视图。

图5：为本实用新型的上斜板呈等腰梯形且前后边为直线时的示意图。

图6：为本实用新型的上斜板呈等腰梯形且前后边为圆弧时的示意图。

图中：

101、烟气入口；102、烟气出口；103、出灰口；

2、浅层斜板沉降装置；

21、沉降层；211、浅层沉降单元；2111、底斜板；2112、上斜板；2113、斜板支撑件；2114、尾部折流板；

22、支撑杆结构；221、前支撑杆列；222、后支撑杆列；223、杆本体；224、连接单元；

3、圆筒形烟道；31、内套筒；32、灰斗；33、外套筒；34、烟气流通结构。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图6所示，本实用新型提供一种浅层斜板沉降装置2，设置于烟气通道(烟气通道上设置烟气入口101、烟气出口102和出灰口103)的烟气入口101和烟气出口102之间，浅层斜板沉降装置用于流通烟气并沉降捕集减速后烟气中的颗粒，烟气通道内设置浅层斜板沉降装置2的区域构成斜板沉降区；

浅层斜板沉降装置2包括呈平行间隔设置的多个沉降层21，各沉降层21包括多个呈倾斜设置的浅层沉降单元211，浅层沉降单元211包括斜板组，斜板组包括平行间隔设置的底斜板2111和多个上斜板2112，相邻上斜板2112之间、底斜板2111和与之相邻的上斜板2112之间构成烟气沉降通道，烟气沉降通道的过流横截面由板间距决定，板间距根据实际要求确定，其取值范围一般为：10mm≤b≤300mm；

斜板组位于烟气沉降通道的入口的一侧呈向下倾斜设置以使捕集的颗粒向下流动，即底斜板2111和各上斜板2112靠近出灰口103的一侧呈向下倾斜设置以使捕集的颗粒流向出灰口，如图2、图4所示，底斜板2111和各上斜板2112呈向上拱起的拱形折板设置，拱形折板的拱顶折线沿烟气流动方向设置，浅层沉降单元211的各斜板(底斜板2111和各上斜板2112)形成双轴向倾斜结构；现有技术中，高温烟气或高低温烟气周期性的流经斜板沉降区域时，斜板受热应力作用容易产生变形，会对颗粒的沉降过程和沉降颗粒向下滑落收集的过程产生不良影响，本实用新型的底斜板2111和各上斜板2112采用双轴向倾斜结构，可以减少高温热应力引起的变形对沉降和收集效果的影响；

如图2、图3所示，斜板组位于烟气沉降通道的出口的一侧设置尾部折流板2114，即斜板组(底斜板2111和各上斜板2112)远离出灰口103的一侧设置尾部折流板2114，现有技术中，高温烟气流经斜板沉降区后，会直接冲刷下一接触单元(如圆筒形烟道的外套筒的内壁)，加剧下一接触单元(如圆筒形烟道的外套筒的内壁)的磨损。尾部折流板2114起烟气导流作用，且尾部折流板2114能够减少高温烟气流出浅层沉降单元211时对下一接触单元(如圆筒形烟道的外套筒的内壁)的正面冲刷磨损。

本实用新型的斜板沉降区域内设置浅层斜板沉降装置，含尘烟气以较低的流速进入浅层斜板沉降装置后，颗粒在斜板上沉降，实现烟尘颗粒分离；采用浅层沉降技术，浅层沉降单元通过设置合理的斜板层数和斜板间距，保证沉降效果；

浅层沉降单元的各斜板采用双轴向倾斜结构，可以减少因高温热应力引起的钢板变形对沉降和收集效果的影响；

在浅层沉降单元的斜板组尾部设置尾部折流板，不仅起烟气导流作用，而且可以防止烟气特别是高温烟气对下一接触单元的直接冲刷。

进一步，如图3所示，尾部折流板2114为一钢板，尾部折流板2114与竖直面呈第二夹角β倾斜设置，尾部折流板2114与各上斜板2112和底斜板2111的间距呈自上而下渐增设置。

尾部折流板2114与底斜板2111之间的截面面积不小于各浅层沉降单元211的烟气入口的截面面积，以尽量保持烟气由浅层斜板沉降装置2流出后的速度不增加。烟气由斜板组流出后，遇尾部折流板2114，改变烟气流向，避免了对下一接触单元的直接冲刷。

进一步，尾部折流板2114的非迎风面设置安装把手，方便单个浅层沉降单元211的吊装。

进一步，如图1、图2所示，浅层斜板沉降装置还包括设置于烟气通道内的支撑杆结构22，支撑杆结构22上支撑连接各沉降层的浅层沉降单元211。

进一步，底斜板和各上斜板均与水平面呈第一夹角α倾斜设置；底斜板2111和各上斜板2112的一侧或两侧连接设置斜板支撑件2113。

在本实用新型的一具体实施例中，第一夹角α大于等于30°且小于90°。第二夹角β的范围为0°≦β﹤(90°-α)。

进一步，底斜板2111和各上斜板2112采用钢板制成；斜板支撑件2113采用钢板、角钢、槽钢、方钢或圆钢制成，通过焊接或卡槽等形式连接到支撑杆结构22上。

底斜板2111和各上斜板2112形状相同或相似。钢板前后的定义与烟气气流方向一致，钢板前边宽度w1一般取100～500mm，钢板长度l取100～1500mm，钢板后边宽度w2取决于内筒直径及钢板长度，一般为100～700mm。圆筒形烟道内，底斜板2111和各上斜板2112为等腰梯形钢板；矩形烟道内，根据气流流经浅层沉降装置前后时的流通面积，底斜板2111和各上斜板2112为矩形或等腰梯形钢板。

等腰梯形钢板/矩形钢板沿梯形/矩形中心线向两侧弯折，形成拱形折板(中心线高、腰边低的两个小倾角斜面)，等腰梯形钢板左右腰边(钢板前后方向之间的两侧)/矩形钢板左右侧边的轮廓根据斜板支撑件2113尺寸和位置进行倒钝、预留支撑卡槽、平滑削减等处理。

在底斜板2111和各上斜板2112的腰边靠前的位置设置前左支撑、前右支撑，两个支撑依次连接底斜板2111及各层上斜板2112，前左支撑、前右支撑(斜板支撑件2113)可为钢板、支撑杆、角钢、槽钢等，以焊接或通过在底斜板2111或各上斜板2112上设置卡槽等形式连接。在底斜板2111和各上斜板2112的腰边靠后的位置设置后左支撑和后右支撑。

进一步，如图5、图6所示，支撑杆结构22包括杆本体223，杆本体上间隔设置连接单元224，各连接单元上固定连接斜板支撑件2113。

在本实施方式中，杆本体可为钢管、水冷管件、圆钢等样式，连接单元为连接筋板、卡座或托座，杆本体在不同位置设置连接单元，用来支撑浅层沉降单元211。

实施例一：

如图1所示，烟气通道为圆筒形烟道3，圆筒形烟道3包括内套筒31，内套筒31的下方设置灰斗32，灰斗32的顶端直径大于内套筒31的外径设置；内套筒31和灰斗32的外侧呈径向间隔地套设外套筒33，内套筒31的顶端设置烟气入口101，内套筒31的侧壁上连通设置烟气流通结构34，烟气流通结构34用于将内套筒31内的烟气减速导流向外套筒以构成烟气减速结构，外套筒33的底端设置烟气出口102，灰斗32的底端外露于外套筒33的底端设置，灰斗32的底端设置出灰口103；

烟气流通结构34和外套筒33的内壁之间设置浅层斜板沉降装置2，底斜板2111和各上斜板2112靠近内套筒31的一侧位于灰斗32的上方，且底斜板2111和各上斜板2112靠近内套筒31的一侧呈向下倾斜设置以使捕集的颗粒流向出灰口103；底斜板2111和各上斜板2112远离内套筒31的一侧设置尾部折流板2114；底斜板2111和各上斜板2112呈拱形折板设置，拱形折板的拱顶折线自内套筒31向外套筒33延伸设置。

进一步，如图1、图2所示，烟气流通结构34和外套筒33的内壁之间设置轴向贯通的支撑杆结构22，支撑杆结构22包括沿烟气流通方向设置的前支撑杆列221和后支撑杆列222，前支撑杆列221和后支撑杆列222上支撑连接各沉降层的浅层沉降单元211。

在斜板沉降区域内，以自上而下贯穿的内外两圈(前支撑杆列221和后支撑杆列222)冷却管件为支撑杆结构22，由上而下呈环状设置若干组浅层沉降单元构成浅层斜板沉降装置2，形成了环形斜板沉降区。

斜板组包括a层上斜板2112(a≥1)和一层底斜板2111，斜板支撑件2113包括前左支撑、前右支撑、后左支撑和后右支撑，尾部折流板2114与后右撑相连接。

以某转炉烟气汽化冷却烟道后的颗粒捕集装置为例，该颗粒捕集装置内套筒规格为DN2300mm，内套筒31与外套筒33之间均布有两圈冷却管件(前支撑杆列221和后支撑杆列222)自上而下贯穿斜板沉降区，每圈冷却管件(前支撑杆列221和后支撑杆列222)均由24根水冷受热管(杆本体)组成。

内、外圈(前支撑杆列221和后支撑杆列222)每根水冷受热管(杆本体)自上而下分别均布有九个支光面托座和卡槽托座(连接单元)，用于支撑单个浅层沉降单元211。在内外两圈冷却管件(前支撑杆列221和后支撑杆列222)之间，自上而下布置九层、每层环状均布24组浅层沉降单元211，构成浅层斜板沉降装置2，形成斜板沉降区。

每个浅层沉降单元211规格一致，斜板组包括五层上斜板2112和一层底斜板2111，斜板支撑件2113包括前左支撑、前右支撑和后支撑架。其中后支撑架包括后左支撑、后右支撑、尾部折流板2114、定位钩销及安装把手。

上斜板2112和底斜板2111均为前边窄后边宽的等腰梯形钢板，图5为本实用新型的上斜板呈等腰梯形且前后边为直线时的示意图，图6为本实用新型的上斜板呈等腰梯形且前后边为圆弧时的示意图；等腰梯形钢板前边宽度均为300mm，等腰梯形钢板长度取600mm，等腰梯形钢板后边宽度取500mm。等腰梯形钢板沿梯形中心线向两侧弯折，形成拱形折板(中心线高、腰边低的两个小倾角斜面)，折后的前边宽度为280mm，后边宽度为480mm。等腰梯形钢板左右腰边(钢板前后方向之间的两侧)的轮廓根据斜板支撑件2113尺寸和位置进行倒钝、平滑削减等处理，底斜板2111还需要在腰边预留支撑卡槽。

五层上斜板2112及底斜板2111与水平面之间的第一夹角α为45°，与斜板自身带的两个斜面(拱形折板的拱顶折线两侧)，形成双轴倾斜斜板组。

相邻上斜板2112之间、底斜板2111和与之相邻的上斜板2112之间的间距b＝70mm，在底斜板2111和各上斜板2112的腰边靠前的位置设置前左支撑、前右支撑，前左支撑、前右支撑均为耐热钢板，在斜板组的后边，设置后支撑架。后支撑架包括左后支撑板和右后支撑板，左后支撑板和右后支撑板均为钢板，左后支撑板和右后支撑板上下侧边均与上斜板2112(底斜板2111)平行，其垂直方向的一侧边缘在设置卡槽，连接各层斜板(底斜板2111和各上斜板2112)，并在该侧边缘的下端设置定位钩销，垂直方向的另一侧与尾部折流板2114连接。

尾部折流板2114也为钢板，尾部折流板2114与垂直面之间的第二夹角β为10°，形成尾部折流板2114与各斜板后边间距由上而下呈递增设置。尾部折流板2114的非迎风面设置两个安装把手，方便单个浅层沉降单元的吊装。

上述实施例中，所用钢板材质均为耐热钢板。单个浅层沉降单元211通过底斜板与冷管件上预留的光面托座和卡槽托座之间的连接来实现其在颗粒捕集装置内的支撑。

由上所述，本实用新型的浅层斜板沉降装置具有如下有益效果：

本实用新型的斜板沉降区域内设置浅层斜板沉降装置，含尘烟气以较低的流速进入浅层斜板沉降装置后，颗粒在斜板上沉降，实现烟尘颗粒分离；采用浅层沉降技术，浅层沉降单元通过设置合理的斜板层数和斜板间距，保证沉降效果；

浅层沉降单元的各斜板采用双轴向倾斜结构，可以减少因高温热应力引起的钢板变形对沉降和收集效果的影响；

在浅层沉降单元的斜板组尾部设置尾部折流板，不仅起烟气导流作用，而且可以防止烟气特别是高温烟气对下一接触单元的直接冲刷。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (9)

1.一种浅层斜板沉降装置，其特征在于，设置于烟气通道的烟气入口和烟气出口之间，所述浅层斜板沉降装置用于流通烟气并沉降捕集烟气中的颗粒，所述浅层斜板沉降装置包括呈平行间隔设置的多个沉降层，各所述沉降层包括多个浅层沉降单元，所述浅层沉降单元包括斜板组，所述斜板组包括平行间隔设置的底斜板和多个上斜板，相邻上斜板之间、底斜板和与之相邻的上斜板之间构成烟气沉降通道，所述斜板组位于烟气沉降通道的入口的一侧呈向下倾斜设置以使捕集的颗粒向下流动，所述底斜板和各所述上斜板呈向上拱起的拱形折板设置，所述拱形折板的拱顶折线沿烟气流动方向设置，所述底斜板和各所述上斜板构成双轴向倾斜结构；所述斜板组位于烟气沉降通道的出口的一侧设置尾部折流板。

2.如权利要求1所述的浅层斜板沉降装置，其特征在于，所述尾部折流板与竖直面呈第二夹角倾斜设置，所述尾部折流板与各所述上斜板和所述底斜板的间距呈自上而下渐增设置。

3.如权利要求2所述的浅层斜板沉降装置，其特征在于，还包括支撑杆结构，所述支撑杆结构上支撑连接各所述沉降层的所述浅层沉降单元。

4.如权利要求3所述的浅层斜板沉降装置，其特征在于，所述浅层沉降单元还包括斜板支撑件，所述斜板支撑件上支撑连接所述斜板组，所述斜板支撑件连接于所述支撑杆结构上。

5.如权利要求4所述的浅层斜板沉降装置，其特征在于，所述底斜板和各所述上斜板均与水平面呈第一夹角倾斜设置；所述底斜板和各所述上斜板的一侧或两侧连接设置所述斜板支撑件。

6.如权利要求5所述的浅层斜板沉降装置，其特征在于，所述第一夹角大于等于30°且小于90°。

7.如权利要求4所述的浅层斜板沉降装置，其特征在于，所述支撑杆结构包括杆本体，所述杆本体上间隔设置连接单元，各所述连接单元上固定连接所述斜板支撑件。

8.如权利要求7所述的浅层斜板沉降装置，其特征在于，所述连接单元为连接筋板、卡座或托座。

9.如权利要求3所述的浅层斜板沉降装置，其特征在于，所述支撑杆结构包括沿烟气流通方向设置的前支撑杆列和后支撑杆列，所述前支撑杆列和所述后支撑杆列上支撑连接各所述沉降层的所述浅层沉降单元。

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