用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备及其工作方法技术

本发明专利技术公开了用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备及其工作方法，涉及烟气除尘技术领域，本发明专利技术采用完全浸入式的烟气除尘方式，具体是以高温烟气注入冷水中，在进行降温的前提下，利用冷水“吸附”或“沉降”烟气中存在的低密度或高密度杂质，与当前的除尘方式来说，一方面可以简化除尘步骤，节省降温或除尘的专用步骤，另一方面增设进水出水协同阶段，其过程是基于混合塔体中混合液体的压强变化来反馈其中混合液体中的杂质含量，根据压强变化执行排出废渣以、注入冷水或者同步执行上述两个动作，并以压强变化进一步作为注入冷水的参照数据，其目的是：使注入的冷水可以有效地“吸附”或“沉降”烟气中的杂质。烟气中的杂质。烟气中的杂质。

【技术实现步骤摘要】
用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备及其工作方法


[0001]本专利技术涉及烟气除尘
，具体涉及用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备及其工作方法。

技术介绍

[0002]现代工业冶炼炉多用于各类矿石的熔炼，如熔化赤铁矿或磁铁矿，使之变成生铁，其使用过程中产生的高温烟气中存在硫及其化合物、高温渣、石灰等杂质，所以对高温烟气的处理十分有必要，当前处理方式主要集中为除尘、除硫两大方向，其后者主要是降低烟气中的有害化学物质对环境造成的影响。
[0003]此处主要对除尘这一方向来说，其原理是将其中的高温渣、石灰、金属粉尘等杂质剔除，可以作为可回收利用材料，除尘方式主要以干式和湿法为主，其中以湿法除尘中的除尘喷淋塔结构为例，其尤其适用于高温烟气的除尘作业，既可以避免高温高湿粉尘粘接在过滤结构，降低后期维护难度，亦可以同步完成有害气体的初步净化、烟气降温或增湿。
[0004]此处需要说明的是：冶炼炉中排出烟气温度范围：800～1100℃，甚至超过1300℃，冷水喷淋除尘方式难以在短时间降低烟气温度，特别是烟气注入速度过快，烟气与冷水之间接触时间短，继而烟气中一部分的杂质无法及时依附水滴沉积被去除，直接导致整体除尘效率不高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备及其工作方法，用于解决当前针对冶炼炉高温烟气的湿法除尘方式中，因为难以快速降低烟气温度，导致烟气中一部分杂质无法及时去除，导致整体除尘效率不高。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备，包括混合塔体，所述混合塔体内部沿上侧位置、下侧位置分别焊接有上压锥帽和下滑锥帽，且混合塔体外部分别设置有注水泵、高温烟气管道、抽水泵、中控模块和净气管；
[0007]所述上压锥帽和下滑锥帽的直径小于混合塔体的内直径，所述高温烟气管道与混合塔体的相交位置位于下滑锥帽的下侧位置上，所述净气管的设置位置位于混合塔体的上端位置上，所述注水泵、抽水泵的输出端位置上分别安装有环形冷水管、抽水管，所述环形冷水管固定安装在混合塔体中位于净气管和上压锥帽的中间位置上，且环形冷水管上安装有多个垂壁管道，多个所述垂壁管道位于混合塔体的内部，且垂壁管道沿混合塔体的内壁沿竖直向下设置，多个所述垂壁管道沿上压锥帽的中心点呈环形阵列设置，且垂壁管道末端位置位于上压锥帽和下滑锥帽的中间位置上，所述抽水管的设置位置与上压锥帽之间相对应，所述上压锥帽中设置有液位检测结构，所述混合塔体正下方中心点位置设置有出渣结构。
[0008]进一步设置为：所述液位检测结构包括活动套管、位移传感器，所述活动套管沿竖直方向设置，且活动套管末端位置安装在上压锥帽的中心点位置上，所述活动套管末端呈
开口状，且活动套管上端安装有密封保护套，所述位移传感器安装在密封保护套中，且位移传感器传动杆向下贯穿密封保护套，位移传感器传动杆末端安装有浮球。
[0009]进一步设置为：所述上压锥帽的横截面呈倒圆锥状，所述下滑锥帽的横截面呈圆锥状，所述抽水管设置位置高于上压锥帽的设置位置，且抽水管末端位于上压锥帽上表面的中心点区域中。
[0010]进一步设置为：所述出渣结构包括液压缸、密封塞套和压强检测探头，所述混合塔体底端内壁呈斜面，所述密封塞套在混合塔体的下侧中心点位置为滑动连接，且密封塞套的上表面中心点位置安装有堵口球，所述压强检测探头安装在堵口球上曲面的中心点位置上，所述混合塔体下表面对应堵口球的位置上安装有弧形橡胶套，所述液压缸的传动杆顶端安装在密封塞套的下表面中心位置上，所述混合塔体下侧位置上安装有排污管口。
[0011]进一步设置为：所述排污管口的设置位置低于密封赛套的设置位置。
[0012]在使用过程中，包括如下工作方法，所述工作方法包括清浮灰阶段、出废渣阶段和进水出水协同阶段，具体如下：
[0013]清浮灰阶段：此阶段中，首先由注水泵向混合塔体内部注入冷水，高温烟气沿着高温烟气管道注入到混合塔体中并与冷水掺和，高温烟气中的低密度杂质漂浮在冷水表面中，并流入到上压锥帽中，通过启动抽水泵抽出掺杂低密度杂质的冷水与低密度的混合液体；
[0014]出废渣阶段：在清浮灰阶段中，高温烟气中的高密度杂质沉积并向下沉，积累在混合塔体的底端位置上，通过启动液压缸带动的密封塞套下移直至露出排污管口，并使堵口球脱离弧形橡胶套，使掺杂高密度杂质的混合液体沿着排污管口排出；
[0015]进水出水协同阶段：此阶段中，使用到中控模块，中控模块中包含数据采集模块、数据建模模块和协同分析配合模块，具体包含如下步骤：
[0016]步骤一：数据采集模块用于采集位移传感器中的实时显示数值、压强检测探头中的实时显示数值、注水泵、抽水泵的输出功率，以及使用温度传感器采集混合塔体内部液体介质的实时温度变化，其中的温度传感器设置在上压锥帽、下滑锥帽的中间位置上；
[0017]步骤二：将数据采集模块采集到的数据发送到数据建模模块中，标定位移传感器中的显示数值、压强检测探头中的显示数值为L和P，标定注水泵输出功率为∫进，以及标定抽水泵的输出功率为∫出，L为混合塔体内部液体液位高度数值，∫出为定值，建立注水泵输出功率∫进的动态模型公式：其中标定P的计算公式：P＝ρgL，g为重力加速度，S为混合塔体内壁底面的表面积，Ti为高温烟气注入的时间段，以建立二维坐标轴，其中二维坐标轴中的X向单位为T值，其中二维坐标轴中的Y向单位为∫进，其中L静等于上压锥帽上表面与混合塔体内壁底端之间的径向距离，P＝ρgL中的ρ和L为变值，ρ包含ρ
水
和ρ
混
，其中ρ
水
为自然水的密度，ρ
混
为混合塔体中混合液体的密度，L包含L静和L动，L动为位移传感器中的实时显示数值，其中P动＝ρ
混
gL动、P静＝ρ
水
gL动；
[0018]步骤三：协同分析配合模块以步骤二中的动态模型公式为基础，并设置P动的最大临界值为静，n为P静的补偿因数，具体设置状态为：
[0019]A：此状态为初始状态，其中L动＝L静，且其中，其中注水泵处于未启动的状态，抽水泵处于稳定启动的状态，高温烟气沿着高温烟气管道持续注入到混合塔体内部的混合液体中；
[0020]B：在A状态的前提下，且满足，同步启动液压缸和注水泵并临时中断抽水泵的运行，同时执行排出废渣以及同步注入冷水两个动作，且具体细分为如下过程：
[0021]B
‑
1：在满足P动＜(ρ
水
gL静)/2，以液压缸带动密封塞套上移，以堵口球堵住弧形橡胶套，停止排出废渣动作，并持续执行同步注入冷水的动作；
[0022]B
‑
2：在位移传感器中采集到的L动等于L静，停止同步注入冷水动作，恢复抽水泵的运行；
[0023]B
‑
3：在同时执行排出废渣以及同步注入冷水两个动作时，注水泵以∫进＝k*∫出的输出功率注入冷水，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备，包括混合塔体(1)，其特征在于，所述混合塔体(1)内部沿上侧位置、下侧位置分别焊接有上压锥帽(8)和下滑锥帽(10)，且混合塔体(1)外部分别设置有注水泵(3)、高温烟气管道(4)、抽水泵(7)、中控模块(2)和净气管(6)；所述上压锥帽(8)和下滑锥帽(10)的直径小于混合塔体(1)的内直径，所述高温烟气管道(4)与混合塔体(1)的相交位置位于下滑锥帽(10)的下侧位置上，所述净气管(6)的设置位置位于混合塔体(1)的上端位置上，所述注水泵(3)、抽水泵(7)的输出端位置上分别安装有环形冷水管(5)、抽水管(12)，所述环形冷水管(5)固定安装在混合塔体(1)中位于净气管(6)和上压锥帽(8)的中间位置上，且环形冷水管(5)上安装有多个垂壁管道(9)，多个所述垂壁管道(9)位于混合塔体(1)的内部，且垂壁管道(9)沿混合塔体(1)的内壁沿竖直向下设置，多个所述垂壁管道(9)沿上压锥帽(8)的中心点呈环形阵列设置，且垂壁管道(9)末端位置位于上压锥帽(8)和下滑锥帽(10)的中间位置上，所述抽水管(12)的设置位置与上压锥帽(8)之间相对应，所述上压锥帽(8)中设置有液位检测结构，所述混合塔体(1)正下方中心点位置设置有出渣结构。2.根据权利要求1所述的用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备，其特征在于，所述液位检测结构包括活动套管(11)、位移传感器(14)，所述活动套管(11)沿竖直方向设置，且活动套管(11)末端位置安装在上压锥帽(8)的中心点位置上，所述活动套管(11)末端呈开口状，且活动套管(11)上端安装有密封保护套(13)，所述位移传感器(14)安装在密封保护套(13)中，且位移传感器(14)传动杆向下贯穿密封保护套(13)，位移传感器(14)传动杆末端安装有浮球(15)。3.根据权利要求1所述的用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备，其特征在于，所述上压锥帽(8)的横截面呈倒圆锥状，所述下滑锥帽(10)的横截面呈圆锥状，所述抽水管(12)设置位置高于上压锥帽(8)的设置位置，且抽水管(12)末端位于上压锥帽(8)上表面的中心点区域中。4.根据权利要求1所述的用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备，其特征在于，所述出渣结构包括液压缸(18)、密封塞套(17)和压强检测探头(19)，所述混合塔体(1)底端内壁呈斜面，所述密封塞套(17)在混合塔体(1)的下侧中心点位置为滑动连接，且密封塞套(17)的上表面中心点位置安装有堵口球(20)，所述压强检测探头(19)安装在堵口球(20)上曲面的中心点位置上，所述混合塔体(1)下表面对应堵口球(20)的位置上安装有弧形橡胶套(21)，所述液压缸(18)的传动杆顶端安装在密封塞套(17)的下表面中心位置上，所述混合塔体(1)下侧位置上安装有排污管口(16)。5.根据权利要求4所述的用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备，其特征在于，所述排污管口(16)的设置位置低于密封赛套(17)的设置位置。6.如权利要求1～5任一项所述的用于冶炼炉的高温烟气环保除尘设备，在使用过程中，包括如下工作方法，其特征在于，所述工作方法包括清浮灰阶段、出废渣阶段和进水出水协同阶段，具体如下：清浮灰阶段：此阶段中，首先由注水泵(3)向混合塔体(1)内部注入冷水，高温烟气沿着高温烟气管道(4)注入到混合塔体(1)中并与冷水掺和，高温烟气中的低密度杂质漂浮在冷水表面中，并流入到上压锥帽(8)中，通过启动抽水泵(7)抽出掺杂低密度杂质的冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞志伟，
申请(专利权)人：安徽广祥冶金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：