CN220387890U - 用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，属于金属铸造行业烟气除尘技术领域，包括：多个集尘罩、主风管、布袋除尘器、引风机和排风管，集尘罩分别设置在滗渣机、扒渣机、浇铸机溜槽和浇铸机落铁处的正上方；多个集尘罩的出风口与主风管连接，主风管与布袋除尘器、引风机、排风管依次连接，排风管与外部环境连通；多个集尘罩的顶端中心位置设置有便于天车调运铁水包进出作业的环形缺口，集尘罩的出风口设置在环形缺口的一侧；每个集尘罩的环形缺口处均设置有鼓风机提供气源的气封机构，每个气封机构包括气封风管和多个周向喷头。该系统的烟气捕集效率高，捕集效果好，烟气不易散逸，能被有效除尘回收，车间环境改善效果显著。

Description

用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统

技术领域

本实用新型涉及金属铸造行业烟气除尘技术领域，尤其涉及一种用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统。

背景技术

在合金冶炼过程中，由矿热炉排出的熔融的铁水和矿渣首先排至铁水包中，再将铁水包转运至浇铸机锭模中进行浇铸成型。例如，采用矿热炉冶炼生产硅锰合金时，硅锰合金铁水与渣混合出炉，出炉后需要依次经过滗渣机、扒渣机，使渣铁分离，然后将铁水包中的铁水倒入浇铸机溜槽，再进入浇铸机锭模中成型，直至在浇铸机机尾使铸件落入铁斗，最后送入成品库进行精整包装。

在铁水浇铸时，滗渣、扒渣、浇铸过程中，高温的熔融状态的硅锰合金与空气接触都会产生大量的、持续时间长的、有害的烟气，这种烟气中含有一氧化碳、金属粉尘及氮氧化物等有害气体或固体颗粒，且浇铸车间中设备通常敞口放置，导致烟气都被释放或散逸在车间环境中，将严重污染车间的工作环境，会极大地危害作业人员的身体健康，也容易扩散至浇铸车间外部，易使浇铸车间外部的无组织颗粒物排放超标，不能满足环保要求。因此，面对日益严峻的环保要求，生产企业必须对这些烟气进行捕集和收尘除尘处理。

集尘方式有扬尘点分别集尘和屋顶集中集尘方式。屋顶集中集尘的方式往往不能近距离地捕集烟气，捕集率随安装高度的增加而迅速降低，仍然会造成高温高压的烟气冲出烟气捕集区，在作业环境中扩散外溢，对改善工作环境的作用并不明显。而采用扬尘点分别集尘的方式，又受限于天车的操作运行路径，导致在扬尘点设置的集尘罩需要留有缺口以便天车调运铁水包进出作业，而在缺口处仍然会造成烟气外溢，烟气捕集效果较差，车间环境改善效果不佳。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，用以解决现有烟气捕集除尘方式的烟气捕集效率低，捕集效果较差，烟气易散逸，难以有效除尘回收，车间环境改善效果不佳的问题。

本实用新型提供一种用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，包括：多个集尘罩、主风管、布袋除尘器、引风机和排风管，集尘罩沿竖直方向分别设置在滗渣机、扒渣机、浇铸机溜槽和浇铸机落铁处的正上方；多个集尘罩的出风口与主风管的入口端连接，主风管的出口端与布袋除尘器的入口连接，布袋除尘器的出口经引风机与排风管的入口连接，排风管与外部环境连通；多个集尘罩的顶端中心位置设置有便于天车调运铁水包进出作业的环形缺口，集尘罩的出风口设置在环形缺口的一侧。

作为本技术方案的优选，每个集尘罩的环形缺口处均设置有气封机构，气封机构由鼓风机提供气源；每个气封机构包括至少一圈气封风管，气封风管盘设在环形缺口的内侧，且位于集尘罩的下方；每圈气封风管包括设于下方的弧形支管和弧形支管上的多个周向喷头，弧形支管通过多个径向支管与气封风管连通。

作为本技术方案的优选，每个集尘罩的出风口与主风管的入口端之间连接的支管上设置有阀门。

作为本技术方案的优选，阀门为电动蝶阀。

作为本技术方案的优选，排风管的出口连接有第一风管和第二风管，第一风管与外部环境连通，第二风管与鼓风机的入口通过管道连通。

作为本技术方案的优选，布袋除尘器的出尘口处设置有收尘箱。

作为本技术方案的优选，鼓风机为变频风机。

作为本技术方案的优选，集尘罩具有收集腔，收集腔是由上下两块倾角不同的倾斜板面构成的开口向下的扩口结构，收集腔的内部设有圆筒形的夹层结构，夹层结构为环形缺口；收集腔的下方的倾斜板面上设置有多个吸气孔或多个吸气狭缝。

作为本技术方案的优选，多个吸气孔在倾斜板面上，沿远离环形缺口的方向由疏至密阵列，和/或，沿远离环形缺口的方向，吸气孔的孔径逐渐减小设置。

作为本技术方案的优选，多个吸气狭缝在倾斜板面上，沿远离环形缺口的方向的间距逐渐减小设置，和/或，沿远离环形缺口的方向，吸气狭缝的吸风面积逐渐减小设置。

作为本技术方案的优选，收集腔的扩口结构的最外端边沿处还环向设置有一圈气封风管。

本实用新型提供的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，与现有技术相比，实现有益效果如下：

1)该系统能够对排出的熔融铁水放散烟气进行捕集和除尘，避免了烟气散逸，能显著改善公司生产车间的环境和保障人员的身体健康，并保证浇铸车间外排烟气的含尘浓度＜10mg/m3，外部无外溢烟气，有助于实现浇铸车间的连续化浇铸和高效、清洁化生产。

2)该系统采用扬尘点分别集尘的方式，在集尘罩上留有天车调运铁水包进出作业的环形缺口，在环形缺口处设置的气封机构，能够向外周向喷气形成气幕，控制管道风速＜18m/s，能使得烟气不能通过环形缺口向上外逸以防止外泄，实现对烟气的阻隔和气封，解决了传统因避让天车设施而造成的烟尘扩散外溢的问题。

3)该系统回收了烟气中的大颗粒粉尘，作为合金原料回收再利用，节约了原料资源，减少了成本损失。其中在集尘罩的最外端边沿处设置有气封风管，形成由周向散射气流形成的环形风幕，能将集尘罩下方的烟气封在集尘罩的覆盖范围内，防止含尘烟气发生逃逸和扩散，提高了集尘罩对烟气的捕集效率和捕集效果，集尘罩的吸风集尘效率能达到不低于98％。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的图1的A-A方向的剖视图；

图3为本实用新型另一实施例提供的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的集尘罩的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例提供的集尘罩的吸气孔的排列示意图。

附图标记说明：

1-集尘罩、2-主风管、3-布袋除尘器、4-引风机、5-排风管、11-环形缺口、12-收集腔、13-出风口、21-阀门、31-收尘箱、51-第一风管、52-第二风管、61-滗渣机、62-扒渣机、63-浇铸机、71-鼓风机、72-气封风管、73-弧形支管、74-周向喷头、75-径向支管、121-吸气孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2，本实用新型提供的一种用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，包括：多个集尘罩1、主风管2、布袋除尘器3、引风机4和排风管5，集尘罩1沿竖直方向分别设置在滗渣机61、扒渣机62、浇铸机63溜槽和浇铸机63落铁处的正上方；多个集尘罩1的出风口13与主风管2的入口端连接，主风管2的出口端与布袋除尘器3的入口连接，布袋除尘器3的出口经引风机4与排风管5的入口连接，排风管5与外部环境连通；多个集尘罩1的顶端中心位置设置有便于天车调运铁水包进出作业的环形缺口11，集尘罩1的出风口13设置在环形缺口11的一侧。

参见图2，作为本技术方案的优选，每个集尘罩1的环形缺口11处均设置有气封机构，气封机构由鼓风机71提供气源；每个气封机构包括至少一圈气封风管72，气封风管72盘设在环形缺口11的内侧，且位于集尘罩1的下方；每圈气封风管72包括设于下方的弧形支管73和弧形支管73上的多个周向喷头74，弧形支管73通过多个径向支管75与气封风管72连通。气封风管72与弧形支管73之间的径向支管75既起到连接固定作用，也起到气体通道的作用。周向喷头74能够周向喷气形成气幕，控制气封风管72中管道风速＜18m/s，使得烟气不能通过环形缺口11向上外逸，实现对烟气的阻隔和气封。周向喷头74和集尘罩1配合能在集尘罩1下方区域形成稳定、定向的气流场，能将烟气吸进该气流场中以防止外泄，提高了气封的效果。

当使用天车将铁水包分别吊至滗渣机61、扒渣机62、浇铸机63溜槽和浇铸机63落铁处，铁水流出时开启引风机4，使得集尘罩1开始对下方的区域进行抽吸形成负压区，有效地防止烟气飘散外溢，保证了操作人员的安全与健康。铁水包翻转期间，铁水与外界接触产生的大量烟气向上方及侧面扩散，但最终都被抽吸至集尘罩1下方的负压区，经集尘罩1捕集后，烟气被统一送入主风管2中，输送至布袋除尘器3，经收尘除尘以回收烟气中的固体颗粒物后，所得洁净风经引风机4进入排风管5，送入外部环境中，从而降低了浇铸车间外部的烟气排放浓度，也显著改善和净化了车间工作环境。

参见图3，作为本技术方案的优选，每个集尘罩1的出风口13与主风管2的入口端连接的支管上设置有阀门21。优选的，阀门21为电动蝶阀。在每个集尘罩1与主风管2之间连接的支管上设置阀门21，通过阀门21能针对性地跟随铁水包的运行位置对不同位置的烟气进行捕集，降低了布袋除尘器3和引风机4的抽吸量及运行负荷，也降低了系统能耗。

作为本技术方案的优选，排风管5的出口连接有第一风管51和第二风管52，第一风管51与外部环境连通，第二风管52与鼓风机71的入口通过管道连通。第一风管51与外部环境连通，若烟气达标则可以直接排放，若不达标则连通外部的烟气净化系统进行净化处理后再排放，都能降低车间环境的含尘浓度。第二风管52将除尘后的洁净风回流至鼓风机71及气封机构，能降低鼓风机71的能耗和负荷。

作为本技术方案的优选，布袋除尘器3的出尘口处设置有收尘箱31。布袋除尘器3将烟气中的固体颗粒脱除，提高了烟气的洁净度，回收的烟气中大部分颗粒物为合金粉末，收集在收尘箱31中作为合金原料回收再利用，节约了原料资源，减少了成本损失。

作为本技术方案的优选，鼓风机71为变频风机。每个气封机构都连接一个鼓风机71，也可以每个气封结构由一个鼓风机71通过供气支管提供气源以节省设备成本。鼓风机71采用变频控制，方便根据现场工艺情况及第二风管52的回流风量和流速进行调节，确保气封风管72及周向喷头74喷射出的气流能够持续且稳定。

参见图4和图5，作为本技术方案的优选，集尘罩1具有收集腔12，收集腔12是由上下两块倾角不同的倾斜板面构成的开口向下的扩口结构，收集腔12的内部设有圆筒形的夹层结构，夹层结构为环形缺口11；收集腔12的下方的倾斜板面上设置有多个吸气孔121或多个吸气狭缝。

优选地，上述集尘罩1的面积为烟气上升垂直范围的1-1.5倍。扩口结构的收集腔12在捕集滗渣机61、扒渣机62、浇铸机63溜槽和浇铸机63落铁处的烟气时，通过多个吸气孔121或吸气狭缝将不同位置的烟气都能抽吸进收集腔12中，再统一通过出风口13送入主风管2中，有利于提高烟气捕集效率，集尘罩1的吸风集尘效率能达到不低于98％。

在其他实施例中，具体的吸气结构可以具有多种形式，可以是吸气孔121，也可以是吸气狭缝，还可以是平行设置的矩形的吸气栅格。如吸气狭缝的截面形状、截面尺寸不做具体限定，可以是四边形，多边形或者不规则图形等。吸气孔121和吸气狭缝的排列也不做具体限定，可以是沿环形缺口11环向设置，也可以沿倾斜板面的倾斜方向即环形缺口11的径向方向设置。

参见图5，作为本技术方案的优选，多个吸气孔121在倾斜板面上，沿远离环形缺口11的方向由疏至密阵列，和/或，沿远离环形缺口11的方向，吸气孔121的孔径逐渐减小设置。与之类似的，多个吸气狭缝在倾斜板面上，沿远离环形缺口11的方向的间距逐渐减小设置，和/或，沿远离环形缺口11的方向，吸气狭缝的吸风面积逐渐减小设置。

由于收集腔12的覆盖范围较广，为了提升集尘罩1的抽吸效果，对吸气孔121和吸气狭缝的排列进行了上述改进，方便多方位地将烟气捕集入收集腔12中，烟气就近捕集，尘源相对集中，吸风捕集效果更好。如吸气孔121的孔位越密集，孔径越小；吸气狭缝的间距越小，吸风面积越小，抽吸效果越好，从而提高了烟气捕集的均匀性和有效性。

参见图4，作为本技术方案的优选，收集腔12的扩口结构的最外端边沿处还环向设置有一圈气封风管72。在收集腔12的最外端边沿处设置气封风管72，能在扩口结构的最外端边沿处形成由周向散射气流形成的环形风幕，能将集尘罩1下方的烟气封在集尘罩1的覆盖范围内，防止含尘烟气发生逃逸和扩散，使得烟气只能被上方形成了负压区的集尘罩1抽吸，提高了集尘罩1对烟气的捕集效率。

本实用新型的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，具体工作时，当使用天车将铁水包分别吊至滗渣机61、扒渣机62、浇铸机63溜槽和浇铸机63落铁处，通过上方的集尘罩1的环形缺口11降至工作位置。铁水准备流出时，开启引风机4，并针对性地开启集尘罩1的出风口13与主风管2入口端之间连接的支管上的阀门21，使得铁水包所在位置的集尘罩1开始对下方的区域进行抽吸形成负压区，有效地防止烟气飘散外溢。同时开启该集尘罩1上的气封机构连接的鼓风机71，通过气封风管72将洁净空气依次送入径向支管75和弧形支管73中，最终通过周向喷头74向周向喷气形成气幕，使得烟气不能通过环形缺口11向上外逸。

铁水包翻转期间，铁水与外界接触产生的大量烟气向上方及侧面扩散，但最终都被抽吸至集尘罩1下方的负压区，经集尘罩1捕集后，烟气被各支管统一送入主风管2中，输送至布袋除尘器3，经收尘除尘后，回收的烟气中的固体颗粒物进入收尘箱31以备二次利用，所得洁净风经引风机4进入排风管5，一部分洁净风通过第一风管51送入外部环境中，从而降低了浇铸车间外部的烟气排放浓度，也显著改善和净化了车间工作环境，另一部分洁净风通过第二风管52回流至气封机构的鼓风机71入口处。

集尘罩1的面积为烟气上升垂直范围的1-1.5倍，在捕集烟气时，烟气通过多个吸气孔121或吸气狭缝将不同位置的烟气都能抽吸进收集腔12中，再统一通过出风口13送入主风管2中，使得其吸风集尘效率能达到不低于98％。在收集腔12的最外端边沿处还设置有一圈气封风管72，能在最外端边沿处形成环形风幕，防止含尘烟气发生逃逸和扩散，提高了集尘罩1对烟气的捕集效率。

需要说明的是，在本实用新型中，部分设备的详细结构并未详述，但属于本领域技术人员已知的现有技术，故在此不再赘述。

需要说明的是，系统内部的输送管道上在不同单元或装置、设备间设置有压力传感器、流量计或温度传感器，同时也设置有不同阀门，如泄压阀、调压阀、安全阀等用于调节和稳定整个系统压力的阀门。

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。

Claims (10)

1.一种用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，其特征在于，包括：多个集尘罩、主风管、布袋除尘器、引风机和排风管，所述集尘罩沿竖直方向分别设置在滗渣机、扒渣机、浇铸机溜槽和浇铸机落铁处的正上方；

多个所述集尘罩的出风口与所述主风管的入口端连接，所述主风管的出口端与所述布袋除尘器的入口连接，所述布袋除尘器的出口经所述引风机与所述排风管的入口连接，所述排风管与外部环境连通；

多个所述集尘罩的顶端中心位置设置有便于天车调运铁水包进出作业的环形缺口，所述集尘罩的出风口设置在所述环形缺口的一侧；

每个所述集尘罩的所述环形缺口处均设置有气封机构，所述气封机构由鼓风机提供气源；每个所述气封机构包括至少一圈气封风管，所述气封风管盘设在所述环形缺口的内侧，且位于所述集尘罩的下方；

每圈所述气封风管包括设于下方的弧形支管和所述弧形支管上的多个周向喷头，所述弧形支管通过多个径向支管与所述气封风管连通。

2.根据权利要求1所述的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，其特征在于，每个所述集尘罩的出风口与所述主风管的入口端之间连接的支管上设置有阀门。

3.根据权利要求2所述的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，其特征在于，所述阀门为电动蝶阀。

4.根据权利要求1所述的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，其特征在于，所述排风管的出口连接有第一风管和第二风管，所述第一风管与外部环境连通，所述第二风管与所述鼓风机的入口通过管道连通。

5.根据权利要求1所述的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，其特征在于，所述布袋除尘器的出尘口处设置有收尘箱。

6.根据权利要求1所述的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，其特征在于，所述鼓风机为变频风机。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，其特征在于，所述集尘罩具有收集腔，所述收集腔是由上下两块倾角不同的倾斜板面构成的开口向下的扩口结构，所述收集腔的内部设有圆筒形的夹层结构，所述夹层结构为所述环形缺口；所述收集腔的下方的所述倾斜板面上设置有多个吸气孔或多个吸气狭缝。

8.根据权利要求7所述的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，其特征在于，多个所述吸气孔在所述倾斜板面上，沿远离所述环形缺口的方向由疏至密阵列，和/或，沿远离所述环形缺口的方向，所述吸气孔的孔径逐渐减小设置。

9.根据权利要求7所述的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，其特征在于，多个所述吸气狭缝在所述倾斜板面上，沿远离所述环形缺口的方向的间距逐渐减小设置，和/或，沿远离所述环形缺口的方向，所述吸气狭缝的吸风面积逐渐减小设置。

10.根据权利要求7所述的用于铁水浇铸的烟气捕集除尘系统，其特征在于，所述收集腔的扩口结构的最外端边沿处还环向设置有一圈所述气封风管。