本實用新型屬于硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種硅生產(chǎn)用礦熱爐的室外煙道的水淋冷卻裝置。

背景技術(shù)：

硅是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要材料之一，用途十分廣泛，可應(yīng)用于電子、煉鋼、光學(xué)、機械、汽車制造、化工、冶金、醫(yī)藥、國防等領(lǐng)域，被譽為“工業(yè)味精”。硅是在半封閉式礦熱爐內(nèi)連續(xù)進行生產(chǎn)的，主要原料是硅石和碳質(zhì)還原劑，通過電弧加熱使二氧化硅被還原成單質(zhì)硅。礦熱爐主體主要包括爐體、水冷煙罩和排煙系統(tǒng)三部分。硅冶煉過程產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)水冷煙罩、排煙系統(tǒng)管道進余熱回收發(fā)電，之后再進除塵器凈化處理后排放。

硅冶煉過程中，電流通過電極及爐料電阻產(chǎn)生的熱量和電極端的電弧熱將爐料加熱到2000℃以上，礦熱爐水冷煙罩排出的煙氣經(jīng)室外煙道進余熱發(fā)電系統(tǒng)進行余熱回收發(fā)電，爐況正常的情況下，煙氣溫度為550℃左右，排煙管道內(nèi)襯的耐火材料完全可以耐住高溫?zé)煔獾臏囟?。但當生產(chǎn)過程中出現(xiàn)斷電極、嚴重“刺火”等爐況惡化事故時，通常的做法是直接打開事故煙沖，讓夾雜大量粉塵、有害氣體的煙氣排入空氣中，嚴重污染環(huán)境，如果仍讓爐膛內(nèi)的高溫氣體去除塵器凈化后排放，則夾帶大量高溫粉塵的爐氣迅速通過水冷煙罩進入排煙管道，煙氣可達1000℃以上，排煙管道金屬外壁瞬間就會超過550℃的疲勞溫度，排煙管道不僅容易高溫氧化，在管道耐火內(nèi)襯以及金屬管壁自身重力作用下，容易加速高溫蠕變，最終造成管道斷裂、塌陷，給硅生產(chǎn)造成巨大的損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了避免爐況異常時爐內(nèi)溫度猛升造成室外煙道安全隱患，提供一種室外煙道的水淋冷卻裝置。

為此采用如下技術(shù)方案：一種硅生產(chǎn)用礦熱爐的室外煙道的水淋冷卻裝置，包括進水管、噴淋管、集水槽、回水管、冷卻水池，所述噴淋管為環(huán)狀，圍在室外煙道垂直部分的外側(cè)，噴淋管出水孔直徑5mm，孔距30mm，向室外煙道噴水；所述集水槽位于噴淋管、室外煙道的下方，集水槽連通回水管；所述冷卻水池由隔板分為清水區(qū)和沉淀區(qū)，隔板上部低于冷卻水池池口；所述進水管連通噴淋管，進水管上設(shè)有清水泵、球閥；所述回水管出口位于冷卻水池的沉淀區(qū)，所述進水管進水口位于冷卻水池的清水區(qū)。

所述回水管與集水槽連接處回水孔設(shè)有篩網(wǎng)?；厮字睆?00mm, 篩網(wǎng)網(wǎng)孔孔徑5×5mm。

所述冷卻水池為地面開挖砌筑坑槽，長6米、寬3米、深2.5米，隔板高度為2米。

所述集水槽呈梯臺形，上底長12米，寬4米，下底長8米，寬2.5米，深1米。

所述清水泵為自吸式離心水泵。

所述噴淋管出水孔水流方向與水平面成45度。

所述沉淀區(qū)底面為斜面，斜度1∶100，最低位置有一淤泥坑：400×400mm，深600mm ，淤泥坑內(nèi)設(shè)有泥漿潛水泵。

所述室外煙道水平部分外表設(shè)有溫控儀，溫控儀控制清水泵按設(shè)定溫度自動開啟和關(guān)停。

本實用新型的有益效果：1、當硅生產(chǎn)過程中出現(xiàn)爐況惡化事故時，不必打開事故煙囪直排煙氣，有效保護了環(huán)境；2、噴淋系統(tǒng)開啟后，可將室外煙道外壁溫度控制在200℃以下，有效保護了室外煙道的安全運行；3、高溫含塵煙氣經(jīng)室外煙道進余熱發(fā)電系統(tǒng)，一定程度上可增加發(fā)電效率和發(fā)電量，節(jié)約能源；5、冷卻水循環(huán)利用，節(jié)約水資源；4、保障硅生產(chǎn)的連續(xù)性，間接降低綜合能耗；4、解決了硅生產(chǎn)過程中爐況惡化時需打開事故煙沖直接排放爐氣污染環(huán)境的問題，使高溫爐氣仍然可以余熱回收發(fā)電，再進除塵器進行收塵處理，在保護室外煙道安全的同時，使硅的生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定，間接降低硅綜合能耗。

附圖說明

圖1是本實用新型的示意圖；

圖中，1-冷卻水池，2-進水管，3-清水泵，4-球閥，5-噴淋管，6-室外煙道，7-集水槽，8-回水管，9-溫控儀，10-泥漿潛水泵，11-隔板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型包括：冷卻水池1設(shè)置在地面以下，長6米、寬3米、深2.5米，水池中間設(shè)置隔板11，為高度為2米的墻體，將水池分成沉淀區(qū)和清水區(qū)；進水管2采用DN50鍍鋅管制作而成；清水泵3為自吸式離心水泵，功率5.5KW，揚程25米；球閥4為DN50碳鋼球閥；噴淋水管5，用φ50mm鋼管卷制成圓環(huán)狀，包圍在垂直煙道外側(cè)，與煙道外壁間隙為80mm，噴淋管內(nèi)徑：3600mm，內(nèi)側(cè)偏下（與水平直徑方向成45°）鉆打φ5mm小孔，孔距30mm，為防水垢將小孔堵塞，需定期加入定量的阻垢劑。噴淋水管5管內(nèi)水在壓力作用下噴向室外煙道6；集水槽7上底長12米，寬4米，下底長8米，寬2.5米，深1米，整體呈梯臺形，底部回水孔φ100mm，回水孔上放置一5×5mm孔徑的篩網(wǎng)10，防止水垢、鐵銹等堵管；回水管8直徑100mm，與集水槽的回水孔相連，噴淋水經(jīng)回水管8自流入冷卻水池，沉淀后溢流進入清水池。冷卻水池1可以直接在地面開挖，做防水、防滲處理。

當出現(xiàn)室外煙道外壁發(fā)紅時的爐礦異常時，當班中控值班人員及時通知操作人員開啟清水泵3，根據(jù)煙道外壁溫度調(diào)整球閥4的開度，此時噴淋水管5開始噴水給室外煙道6降溫，高溫?zé)煔馔ㄟ^室外煙道6進入余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。噴淋水自動流入集水槽7，大塊的水垢和鐵銹被集水槽7底部的篩網(wǎng)濾除，清水通過回水管8流入冷卻水池1的沉淀區(qū)，經(jīng)自然沉淀后溢流至清水區(qū)，再由清水泵3經(jīng)給水管2為噴淋管5供水，完成整個循環(huán)。

為減少人工操作的麻煩，室外煙道6水平部分外表設(shè)有溫控儀9，其鉑銠合金熱電偶探頭觸接煙道外壁，可隨時探測到煙道外壁的溫度，溫控儀可將溫度信號轉(zhuǎn)變成電信號并與清水泵相連，溫控儀9就能控制清水泵3按設(shè)定溫度自動開啟和關(guān)停。生產(chǎn)中，當爐況惡變時，煙氣溫度升高，水平煙道外壁溫度隨之升高，當溫度升高到設(shè)定值（350℃）時，溫控儀9給出電信號，清水泵3自動開啟，噴淋管5開始噴水；當爐況恢復(fù)正常，溫度下降到設(shè)定值（200℃）時，溫控儀9給出型號，清水泵3停止運行。

為方便清淤，沉淀區(qū)底面為斜面，斜度1∶100，最低位置有一淤泥坑：400×400mm，深600mm ，淤泥坑內(nèi)設(shè)有泥漿潛水泵10，功率1.1Kw，當水池清淤及更換冷卻水時啟用。