專利名稱：外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熔煉鑄鐵的沖天爐，更具體地講是一種外熱風(fēng)沖天爐及其煙塵凈化設(shè)備。
目前國(guó)內(nèi)熔煉鑄鐵的沖天爐普遍為冷供風(fēng)，冷風(fēng)吹入沖天爐不能加速與焦炭的燃燒反應(yīng)，從而難于提高鐵水溫度，也影響了鐵水質(zhì)量。為此國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了爐膽熱風(fēng)沖天爐，這種內(nèi)熱風(fēng)沖天爐是利用在予熱段設(shè)置的密筋爐膽，靠自身熱交換的方式獲得熱風(fēng)。實(shí)踐證明，它對(duì)鐵水熔煉雖能起到提高鐵水溫度及節(jié)約焦炭的一定作用，但由于爐膽換熱器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且熱風(fēng)溫度一般在200℃左右，熱效率不高。同時(shí)，因密筋爐膽制造麻煩、使用壽命短、維修不便，加之未解決煙塵污染問(wèn)題，因此，這種內(nèi)熱風(fēng)沖天爐沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。采用高溫予熱送風(fēng)能夠提高鐵水溫度、節(jié)省焦炭、減少環(huán)境污染，已得到國(guó)內(nèi)外鑄造業(yè)的共識(shí)。所以國(guó)外如日本、法國(guó)等國(guó)家的沖天爐，采用了爐外設(shè)施來(lái)提高予熱風(fēng)的溫度。這種外熱風(fēng)沖天爐是將沖天爐煙氣，通入一種熱風(fēng)爐中，使煙氣中的CO燃燒，熱氣經(jīng)熱交換器，使鼓入的冷空氣加熱，獲得300℃以上的高溫?zé)犸L(fēng)，再送入沖天爐，從而達(dá)到提高鐵水溫度的目的?，F(xiàn)有外熱風(fēng)沖天爐存在以下缺點(diǎn)1、裝備復(fù)雜?，F(xiàn)有外熱風(fēng)沖天爐的工藝流程分正、負(fù)壓兩個(gè)系統(tǒng)，煙氣由一臺(tái)引風(fēng)機(jī)吸出，經(jīng)熱風(fēng)爐燃燒、降溫、降塵，為負(fù)壓系統(tǒng)。另外，由一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)將經(jīng)過(guò)熱交換器的熱空氣鼓入沖天爐，采用正壓系統(tǒng)。因此，裝備十分復(fù)雜，投資費(fèi)用高。2、爐氣燃燒不穩(wěn)定，需要附加燃料(如石油、天然氣、煤氣)助燃，增加了成本。3、加料口不封閉，煙氣回收率不高，一般只有50％左右，沒(méi)有很好解決煙塵凈化問(wèn)題。
本發(fā)明的目的旨在克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種工藝合理、結(jié)構(gòu)緊湊、投資費(fèi)用少、煙塵凈化率高的外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備，為我國(guó)鑄造用沖天爐采用先進(jìn)的外熱風(fēng)技術(shù)，開(kāi)辟一條新路。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的。一種外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備，包括封閉式?jīng)_天爐、冷卻分離器、干法除塵器、濕法除塵器、熱風(fēng)爐、鼓風(fēng)機(jī)。封閉式?jīng)_天爐的煙氣出口與冷卻分離器、干、濕法除塵器串接，除塵器煙氣出口與熱風(fēng)爐的燃燒室連通，鼓風(fēng)機(jī)與置于熱風(fēng)爐上方的熱交換器的進(jìn)風(fēng)口連通，熱交換器的出風(fēng)口與封閉式?jīng)_天爐的風(fēng)箱連通。所述的封閉式?jīng)_天爐，包括煙筒、料筒、上部爐膛、中部爐膛、下部爐膛、爐缸以及加料封閉機(jī)構(gòu)、中心布料器、風(fēng)箱、保溫層、煙氣出口、爐頂密封裝置。承接加料斗的煙筒與料筒連接，在料筒內(nèi)設(shè)加料封閉機(jī)構(gòu)，料筒與上部爐膛相接，在其連接部位設(shè)置一個(gè)中心布料器伸入爐膛，并有密封裝置，上部爐膛較中部爐膛容積大，風(fēng)箱設(shè)在下部爐膛的外圍，爐膛內(nèi)壁砌體間加筑絕熱保溫層，上部爐膛有煙氣出口與分離器連通。所述的熱風(fēng)爐為立式結(jié)構(gòu)，包括與除塵器煙氣出口連通的燃燒室，位于燃燒室上方的熱交換器，設(shè)置在燃燒室底部的燃煤點(diǎn)火裝置，熱交換器與鼓風(fēng)機(jī)連通的進(jìn)風(fēng)口，與沖天爐風(fēng)箱連通的出風(fēng)口，以及頂部煙囪。所述的加料封閉機(jī)構(gòu)，由球缺體封蓋和含有球面支口的底座以及提升封蓋的滑輪組成。所述的中心布料器為水冷結(jié)構(gòu)，是將筒壁制成水腔，并有進(jìn)水、出水管路和密封件。所述的風(fēng)箱采用上風(fēng)箱、下風(fēng)箱雙層結(jié)構(gòu)，每層風(fēng)箱的截面呈蝸殼狀(變截面)，在風(fēng)箱內(nèi)圈不同高度的圓周上，設(shè)置進(jìn)風(fēng)管，并與水平面呈一定夾角，風(fēng)管與外圈的旋塞風(fēng)口配套。所述的燃煤點(diǎn)火裝置由位于燃燒室下方的燃燒器，螺旋輸煤機(jī)以及電機(jī)、減速器組成。所述的燃燒器由底盤(pán)和帶風(fēng)嘴的火盤(pán)組成，火盤(pán)上的風(fēng)嘴以不同角度均布在不同圓周截面上。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果1、工藝布局合理。由于工藝流程采用了單一的正壓系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了裝備，投資費(fèi)用少(不足仿制進(jìn)口同類設(shè)備費(fèi)用的十分之一)。
2、沖天爐設(shè)計(jì)先進(jìn)。由于采用了封閉加料口及頂部密封裝置，防止了爐氣泄漏，利于煙塵的凈化和余熱回收。由于加配中心布料器，可控制爐料保持在一個(gè)水平位置線上，減少偏燒和爐壁效應(yīng)，同時(shí)可起到封閉煙氣的作用。由于上部爐膛容積擴(kuò)大，強(qiáng)化了爐料予熱，減少了余熱損失。由于采用了雙層變截面風(fēng)箱，保證了送風(fēng)量及風(fēng)壓運(yùn)行穩(wěn)定。由于爐砌體間加筑了絕熱保溫材料，使沖天爐保溫性能非常好，大大減少了熱損失。
3、煙塵凈化效果好。由于采用全封閉系統(tǒng)，所有的煙塵經(jīng)過(guò)冷卻分離、干法、濕法三級(jí)除塵，所有的煙氣都經(jīng)過(guò)熱風(fēng)爐燃燒，達(dá)到徹底凈化。對(duì)煙塵的捕集效果好，經(jīng)國(guó)家環(huán)保監(jiān)測(cè)部門(mén)檢測(cè)，煙塵排放濃度已凈化到138.7MG/M3空氣達(dá)到了國(guó)家排放指標(biāo)。綜上所述，本發(fā)明具有工藝合理、結(jié)構(gòu)緊湊、熱效率高、投資費(fèi)用少、環(huán)保效果好的優(yōu)點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1是一種外熱風(fēng)沖天爐及煙氣凈化工藝裝備流程圖；圖2是封閉式?jīng)_天爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是沖天爐加料封閉機(jī)構(gòu)示意圖；圖5是沖天爐中心布料器示意圖。
圖6是圖2的A向視圖(風(fēng)箱結(jié)構(gòu)示意圖)；圖7是熱風(fēng)爐燃燒器示意圖。
如圖1所示，一種外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備，包括封閉式?jīng)_天爐10、冷卻分離器20、干法除塵器30、濕法除塵器40、熱風(fēng)爐50、鼓風(fēng)機(jī)60以及助燃風(fēng)機(jī)80。封閉式?jīng)_天爐的煙氣出口22與通用的冷卻分離器20、干法除塵器30、濕法除塵器40串接，除塵器煙氣出口41與熱風(fēng)爐50的燃燒室51連通，鼓風(fēng)機(jī)60與置于熱風(fēng)爐上方的熱交換器52的進(jìn)風(fēng)口54連通，熱交換器的出風(fēng)口55與沖天爐的風(fēng)箱19連通。通用的助燃風(fēng)機(jī)80與沖天爐煙筒出口、熱風(fēng)爐煙囪出口以及燃煤點(diǎn)火裝置的進(jìn)風(fēng)口連通。如圖2所示，封閉式?jīng)_天爐包括煙筒11、料筒12、上部爐膛13、中部爐膛14、下部爐膛15、爐缸16以及加料封閉機(jī)構(gòu)17、中心布料器18、風(fēng)箱19、絕熱保溫層21、煙氣出口22、爐頂密封裝置23。承接加料斗的煙筒11與料筒12連接，在料筒內(nèi)設(shè)加料封閉機(jī)構(gòu)17，料筒與上部爐膛13相接、在其連接處設(shè)置一個(gè)中心布料器8伸入爐膛，并有密封裝置23，上部爐膛較中部爐膛14容積大，下部爐膛15外圍設(shè)置風(fēng)箱19，爐缸16位于下部爐膛下方，上部爐膛有煙氣出口22，爐膛內(nèi)壁砌體間加筑絕熱保溫層21。如圖2、4所示，加料封閉機(jī)構(gòu)17由球缺體封蓋26和含有球面支口的底座25以及提升封蓋的滑輪24組成。如圖2、5所示，中心布料器18為水冷結(jié)構(gòu)，是將筒壁制成水腔27，并有進(jìn)水管28、出水管29。如圖2、6所示，風(fēng)箱19采用雙層變截面結(jié)構(gòu)，即風(fēng)箱圍繞爐身分上、下兩層，風(fēng)箱截面呈蝸殼狀，在風(fēng)箱內(nèi)圈不同高度的圓周上設(shè)置風(fēng)管31，并與水平面呈一定夾角，風(fēng)管與外圈上的旋塞風(fēng)口32配套。如圖1、3所示，熱風(fēng)爐為立式結(jié)構(gòu)，包括與除塵器煙氣出口41連通的燃燒室51，位于燃燒室上方的熱交換器52，熱交換器上部有與鼓風(fēng)機(jī)60連通的進(jìn)風(fēng)口54，熱交換器下部有與沖天爐風(fēng)箱連通的出風(fēng)口55，頂部煙囪53。設(shè)置在燃燒室底部由燃燒器71，螺旋輸煤機(jī)72以及電機(jī)73、減速器74組成的燃煤點(diǎn)火裝置70。如圖3、7所示，燃燒器由底盤(pán)75和帶風(fēng)嘴77的火盤(pán)76組成，火盤(pán)上的風(fēng)嘴77以不同角度均布在不同圓周截面上。當(dāng)需要點(diǎn)火時(shí)，開(kāi)動(dòng)輸煤機(jī)，煤由底盤(pán)入口進(jìn)入火盤(pán)內(nèi)，助燃風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)，經(jīng)內(nèi)嘴進(jìn)入燃燒室點(diǎn)火。
權(quán)利要求
1.一種外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備，包括沖天爐、除塵器、熱風(fēng)爐、鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于所述的工藝裝備包括封閉式?jīng)_天爐(10)、冷卻分離器(20)、干法除塵器(30)、濕法除塵器(40)、熱風(fēng)爐(50)、鼓風(fēng)機(jī)(60)，封閉式?jīng)_天爐的煙氣出口(22)與冷卻分離器(20)、干法除塵器(30)、濕法除塵器(40)串接，除塵器煙氣出口(41)與熱風(fēng)爐(50)的燃燒室(51)連通，鼓風(fēng)機(jī)(60)與置于熱風(fēng)爐上方的熱交換器(52)的進(jìn)風(fēng)口(54)連通，熱交換器的出風(fēng)口(55)與封閉式?jīng)_天爐的風(fēng)箱(19)連通。
2.按照權(quán)利要求1所述的外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備，其特征在于所述的封閉式?jīng)_天爐包括煙筒(11)、料筒(12)、上部爐膛(13)、中部爐膛(14)、下部爐膛(15)、爐缸(16)以及加料封閉機(jī)構(gòu)(17)、中心布料器(18)、風(fēng)箱(19)、絕熱保溫層(21)、煙氣出口(22)、爐頂密封裝置(23)，承接加料斗的煙筒(11)與料筒(12)連接，在料筒內(nèi)設(shè)加料封閉機(jī)構(gòu)(17)，料筒與上部爐膛(13)相接，在其連接部位設(shè)置一個(gè)中心布料器(18)伸入爐膛，并有密封裝置(23)，上部爐膛較中部爐膛(14)容積大，下部爐膛(15)外圍設(shè)置風(fēng)箱(19)，爐膛內(nèi)壁砌體間加筑絕熱保溫層(21)，煙氣出口(22)位子上部爐膛的上端。
3.按照權(quán)利要求2所述的外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備，其特征在于所述的加料封閉機(jī)構(gòu)，由球缺體封蓋(26)和含有球面支口的底座(25)，以及提升封蓋的滑輪(24)組成。
4.按照權(quán)利要求2所述的外熱風(fēng)爐及煙塵凈化工藝裝備，其特征在于所述的中心布料器為水冷結(jié)構(gòu)，是將筒壁制成水腔(27)，并有進(jìn)水管(28)、出水管(29)。
5.按照權(quán)利要求2所述的外熱風(fēng)爐及煙塵凈化工藝裝備，其特征在于所述的風(fēng)箱采用雙層變截面結(jié)構(gòu)，即風(fēng)箱圍繞爐身分上、下兩層，風(fēng)箱截面呈蝸殼狀，在風(fēng)箱內(nèi)圈不同高度的圓周上設(shè)置風(fēng)管(31)，并與水平面有夾角，風(fēng)管(31)與外圈上的旋塞風(fēng)口(32)配套。
6.按照權(quán)利要求1所述的外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備，其特征在于所述的熱風(fēng)爐為立式結(jié)構(gòu)，包括與除塵器煙氣出口連通的燃燒室(51)，位于燃燒室上方的熱交換器(52)，設(shè)置在燃燒室底部的燃煤點(diǎn)火裝置(70)，熱交換器與鼓風(fēng)機(jī)連通的進(jìn)風(fēng)口(54)，與沖天爐風(fēng)箱連通的出風(fēng)口(55)，以及頂部煙囪(53)。
7.按照權(quán)利要求6所述的外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備，其特征在于所述的燃煤點(diǎn)火裝置，由位于燃燒室(51)下方的燃燒器(71)，螺旋輸煤機(jī)(72)以及電機(jī)、減速器組成。
8.按照權(quán)利要求7所述的外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備，其特征在于所述的燃燒器，由底盤(pán)(75)和帶風(fēng)嘴(77)的火盤(pán)(76)組成，火盤(pán)上的風(fēng)嘴(77)以不同角度均布在不同圓周截面上。
全文摘要
一種外熱風(fēng)沖天爐及煙塵凈化工藝裝備,包括:封閉式?jīng)_天爐(10),其煙氣出口與冷卻分離器(20)、干法除塵器(30)、濕法除塵器(40)串接、除塵器出口(41)與熱風(fēng)爐(50)的燃燒室(51)連通,鼓風(fēng)機(jī)(60)與置于熱風(fēng)爐上方的熱交換器(52)的進(jìn)風(fēng)口(54)連通,熱交換器的出風(fēng)口(55)與沖天爐的風(fēng)箱(19)連通。本發(fā)明具有工藝合理、結(jié)構(gòu)緊湊、投資費(fèi)用少、煙塵凈化效果好等優(yōu)點(diǎn),為我國(guó)鑄造用沖天爐采用先進(jìn)的外熱風(fēng)技術(shù),開(kāi)辟了一條新路。
文檔編號(hào)F27B1/20GK1235267SQ9910777
公開(kāi)日1999年11月17日 申請(qǐng)日期1999年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月31日
發(fā)明者郭耀國(guó), 王萬(wàn)喜, 鈕峻嶺, 陳宇宏 申請(qǐng)人:郭耀國(guó)