一種高爐除塵器清灰系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高爐除塵器清灰系統(tǒng)，包括：用于沉降瓦斯灰的混合器、用于給瓦斯灰加濕的水管、排灰管、用于輸送瓦斯灰的攪拌軸和攪拌葉及用于收集瓦斯灰的攪籠箱，水管與攪籠箱連通，混合器的底部與攪籠箱一端的頂部連通，攪拌葉固連在攪拌軸上，攪拌軸的一端置于攪籠箱內(nèi)，另一端外接電機；清灰系統(tǒng)還包括：用于增加攪籠箱內(nèi)部壓力的增壓裝置；增壓裝置與攪籠箱連通。該清灰系統(tǒng)能有效阻止高爐煤氣的溢出，一方面保證了整個系統(tǒng)的運行安全，另一方面避免了煤氣溢出后造成的資源浪費及環(huán)境污染。
【專利說明】一種高爐除塵器清灰系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及高爐除塵器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高爐除塵器清灰系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中的高爐除塵器清灰裝置在瓦斯灰排放時，由于高爐煤氣壓力高，瓦斯 灰經(jīng)過半球閥或液壓球閥進入清灰攪拌機，由于不斷噴水潤濕所產(chǎn)生的蒸汽不足以阻擋高 壓煤氣的溢出，因此常會有瓦斯灰裹帶煤氣從排灰口排出；同時由于清灰攪拌機的雙軸被 瓦斯灰直接沖刷后用不到一年，就出現(xiàn)斷軸現(xiàn)象，造成清灰攪拌機報廢。 實用新型內(nèi)容
[0003] 為解決上述問題，本實用新型提供了一種能有效阻止高爐煤氣的溢出，減小攪拌 軸的磨損程度進而延長清灰系統(tǒng)使用壽命的高爐除塵器清灰系統(tǒng)。
[0004] 本實用新型提供的高爐除塵器清灰系統(tǒng)，包括：用于沉降瓦斯灰的混合器、用于給 瓦斯灰加濕的水管、排灰管、用于輸送瓦斯灰的攪拌軸和攪拌葉及用于收集瓦斯灰的攪籠 箱，所述水管與所述攪籠箱連通，所述混合器的底部與所述攪籠箱一端的頂部連通，所述攪 拌葉固連在所述攪拌軸上，所述攪拌軸的一端置于所述攪籠箱內(nèi)，另一端外接電機；所述清 灰系統(tǒng)還包括：
[0005] 用于增加攪籠箱內(nèi)部壓力的增壓裝置；
[0006] 所述增壓裝置與所述攪籠箱連通。
[0007] 作為優(yōu)選，所述增壓裝置為蒸汽管；所述蒸汽管的管徑范圍是DN15?20。
[0008] 作為優(yōu)選，還包括：
[0009] 用于降低瓦斯灰下落速度的緩沖組件；
[0010] 所述緩沖組件設(shè)置在所述混合器底部導(dǎo)灰孔與所述攪拌軸的之間的位置；所述緩 沖組件固連在所述攪籠箱內(nèi)。
[0011] 作為優(yōu)選，所述緩沖組件包括若干個打料板，所述若干個打料板傾斜設(shè)置；
[0012] 所述若干個打料板的頂端固連在所述攪籠箱的頂部。
[0013] 作為優(yōu)選，所述若干個打料板傾斜的角度為與水平面成30° ;所述若干個打料板 的材質(zhì)為耐磨鋼板。
[0014] 作為優(yōu)選，所述若干個打料板的規(guī)格為（180?220)mmX (380?420)mm。
[0015] 作為優(yōu)選，所述水管包括：
[0016] 第一分支水管及第二分支水管；
[0017] 所述第一分支水管設(shè)置在所述混合器上；所述第二分支水管與所述攪籠箱連通。
[0018] 作為優(yōu)選，所述排灰管設(shè)置在所述攪籠箱遠離混合器一端的底部；所述排灰管的 管徑范圍是DN300?600。
[0019] 本實用新型提供的一種高爐除塵器清灰系統(tǒng)通過在攪籠箱內(nèi)設(shè)置增壓裝置使攪 籠箱內(nèi)部蒸汽壓力提高，由于攪籠箱與混合器連通，當攪籠箱內(nèi)的壓力升高到與混合器內(nèi) 的壓力值相當時，達到與煤氣溢出的壓力相平衡的效果，煤氣跟隨瓦斯灰從混合器進入到 攪籠箱內(nèi)的可能性就顯著降低，因此抑制高爐煤氣的溢出，一方面保證了整個系統(tǒng)的運行 安全，另一方面避免了煤氣溢出后造成的資源浪費及環(huán)境污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中高爐除塵器清灰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2是本實用新型實施例一提供的高爐除塵器清灰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3是本實用新型實施例二提供的高爐除塵器清灰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖4是本實用新型實施例一提供的高爐除塵器清灰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖5是瓦斯灰與第一打料板或者第二打料板之間的受力分析圖。
[0025] 圖6是瓦斯灰在第一打料板或者第二打料板上的速度分解示意圖。
[0026] 圖7是瓦斯灰在經(jīng)過第一打料板或者第二打料板后，平行于第一打料板或者第二 打料板的分速度v2的速度分解示意圖。

【具體實施方式】
[0027] 為了深入了解本實用新型，下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型進行詳細說 明。
[0028] 參見附圖1，本實用新型提供的高爐除塵器清灰系統(tǒng)，用于沉降瓦斯灰的混合器 1、用于給瓦斯灰加濕的水管2、排灰管4、用于輸送瓦斯灰的攪拌軸和攪拌葉及用于收集瓦 斯灰的攪籠箱5,水管2與攪籠箱5連通，混合器1的底部與攪籠箱5 -端的頂部連通，攪拌 葉固連在攪拌軸上，攪拌軸的一端置于攪籠箱5內(nèi)，另一端外接電機；清灰系統(tǒng)還包括：用 于增加攪籠箱5內(nèi)部壓力的增壓裝置3 ;增壓裝置3與攪籠箱5連通。作為一種優(yōu)選的實 施例，增壓裝置3為蒸汽管，之所以選用蒸汽管，是因蒸汽的成分與用于給瓦斯灰加濕的水 管2的成分相同，在為攪籠箱5增壓的同時不至于引入過多的雜質(zhì)。如果向攪籠箱5內(nèi)直 接增加空氣，由于空氣中的氧氣助燃，當高爐煤氣溢出到攪籠箱5內(nèi)時，此時高爐煤氣仍然 具有很高的溫度，其遇到空氣中的氧氣一旦繼續(xù)燃燒，會給生產(chǎn)安全帶來威脅，因此，如果 向攪籠箱5內(nèi)增加其他氣體使攪籠箱5內(nèi)壓力升高，必須向其中增加沒有助燃效果的氣體， 如氮氣或者二氧化碳，但是，將氮氣或者二氧化碳從空氣中分離會使成本提高，因此，本實 施例選用蒸汽管向攪籠箱5內(nèi)增壓，既能避免對生產(chǎn)安全造成威脅，也不會增加生產(chǎn)成本。 蒸汽管3的管徑范圍是DN15?20,之所以選擇這樣的管徑，是因為該管徑較小，能夠節(jié)約制 造成本。同時，當蒸汽流量一定時，管徑越小，蒸汽流速越大，最終蒸汽能夠到達的距離就越 遠，更加有利于蒸汽充滿攪籠箱5,而不至于使攪籠箱5內(nèi)只有靠近蒸汽管入口處才具有增 壓效果。攪籠箱5遠離混合器1 一端的底部固連排灰管4,這樣，進入攪籠箱5內(nèi)的蒸汽若 想從排灰管4排出，需要經(jīng)過的路程較遠，使得蒸汽能夠在攪籠箱內(nèi)停留的時間較長，能夠 最大限度地保證蒸汽對攪籠箱5的增壓效果。排灰管4的管徑范圍是DN300?600,現(xiàn)有 的排灰管4的管徑是DN780,也就是說，與現(xiàn)有的排灰管4相比，本實用新型提供的高爐除 塵器清灰系統(tǒng)的排灰管4的管徑縮小，這就使得攪籠箱內(nèi)蒸汽在經(jīng)過排灰管4排出時，單位 時間內(nèi)流量降低，也能使蒸汽在攪籠箱內(nèi)停留的時間延長，更進一步保證了蒸汽對攪籠箱5 的增壓效果。作為一種優(yōu)選的實施例，蒸汽管的管徑選用DN15,排灰管4的管徑選用DN450。 下面結(jié)合武鋼現(xiàn)有的生產(chǎn)條件來說明蒸汽管3和排灰管4的作用，現(xiàn)階段生產(chǎn)實際中，瓦斯 灰溫度一般在150°C左右，在瓦斯灰排放過程中會有部分煤氣隨瓦斯灰排出，然后進入到攪 籠箱5內(nèi)部，瓦斯灰經(jīng)過混合器1和攪籠箱5時被加濕水管2打水后降溫，所產(chǎn)生的蒸汽在 攪籠箱5內(nèi)部富集，但此時攪籠箱5內(nèi)部的蒸汽壓力未能與煤氣溢出的壓力相平衡，因此需 要進一步提升攪籠箱5內(nèi)的蒸汽壓力；DN450的排灰管4相對于現(xiàn)有清灰裝置中的排灰口 小一些，使得攪籠箱5內(nèi)的蒸汽壓力得到提高，同時蒸汽管3引入的部分蒸汽，進一步使攪 籠箱5內(nèi)的蒸汽壓力升高，由于攪籠箱與混合器連通，當攪籠箱內(nèi)的壓力升高到與混合器 內(nèi)的壓力值相當時，從而達到蒸汽壓力與煤氣溢出的壓力相平衡的效果，抑制高爐煤氣的 溢出，一方面保證了整個系統(tǒng)的運行安全，另一方面避免了煤氣溢出后造成的資源浪費及 環(huán)境污染。
[0029] 作為優(yōu)選，清灰系統(tǒng)還包括：緩沖組件6 ;緩沖組件6設(shè)置在混合器1底部導(dǎo)灰孔 與攪拌軸的之間的位置，緩沖組件6固連在攪籠箱5內(nèi)，用于降低瓦斯灰的下落速度，根據(jù) 動量定理，F(xiàn)X At = mX Δν，在沒有緩沖組件6的情況下，瓦斯灰直接經(jīng)過自由落體與攪拌 軸相接觸，沖量很大，此時，瓦斯灰與攪拌軸之間的相互作用力很大，長此以往，攪拌軸容易 磨損；設(shè)置緩沖組件6之后，瓦斯灰在自由落體過程中，降落速度減小，其與攪拌軸相接觸 時，沖量減小，從而，瓦斯灰與攪拌軸之間的相互作用力減小，因此，該緩沖組件6能夠降低 攪拌軸的磨損程度。本實施例中，緩沖組件6包括：第一打料板及第二打料板；第一打料板 的頂端固連在攪籠箱5的端面頂部；第二打料板的頂端固連在攪籠箱5的側(cè)面頂部。第一 打料板傾斜設(shè)置；第一打料板的材質(zhì)為耐磨鋼板；第二打料板傾斜設(shè)置；第二打料板的材 質(zhì)為耐磨鋼板。之所以傾斜設(shè)置該第一打料板和第二打料板，是為了使瓦斯灰在接觸該第 一打料板和第二打料板時，第一打料板和第二打料板本身受到來自瓦斯灰在垂直于第一打 料板和第二打料板的作用力僅僅是瓦斯灰與第一打料板和第二打料板的沖擊力的一個分 分力，減小瓦斯灰對該第一打料板和第二打料板之間在垂直于第一打料板和第二打料板方 向的沖擊力，降低瓦斯灰與第一打料板和第二打料板接觸時對第一打料板和第二打料板的 磨損，延長第一打料板和第二打料板的使用壽命。同時，之所以選取第一打料板和第二打料 板的材質(zhì)為耐磨鋼材，也是為了降低瓦斯灰與第一打料板和第二打料板接觸時對第一打料 板和第二打料板的磨損，延長第一打料板和第二打料板的使用壽命。第一打料板和第二打 料板的規(guī)格為（180?220)mmX(380?420)mm。作為一種優(yōu)選的實施例，第一打料板及第 二打料板與水平面呈30°角傾斜設(shè)置，此時，將其轉(zhuǎn)換為受力分析物理模型，參見附圖5， 瓦斯灰在垂直于第一打料板和第二打料板方向的分力僅僅是瓦斯灰在堅直方?jīng)_擊力的一 個分力，即
[0030] g ,并且，30°角的坡度較緩，參見附圖6,經(jīng)過該第 2 一打料板和第二打料板后，瓦斯灰的速度降低得較多，其在與第一打料板和第二打料板平 行的方向的分速度V2僅僅是瓦斯灰在堅直方向速度的1/2,即，v2 = vXsin30° = v/2,其 在與第一打料板和第二打料板垂直的方向的分速度Vi根據(jù)動量定理，全部被第一打料板和 第二打料板吸收。此后在瓦斯灰繼續(xù)運動時，參見附圖7,速度v 2進一步分解為水平方向的 分速度v21和堅直方向的分速度v22，其中，v21 =fv2，不會與攪拌軸產(chǎn)生垂直方向的力的 作用，V22 = v2/2,又由于v2 = v/2,所以，v22 = v/4,即，經(jīng)過該第一打料板和第二打料板后， 能夠與攪拌軸產(chǎn)生力的有效速度v22僅僅為瓦斯灰與第一打料板和第二打料板接觸時原始 速度的1/4,此后，瓦斯灰繼續(xù)做斜拋運動，其水平方向的分速度v 21保持不變，而堅直方向 的分速度具有g(shù)的加速度，接觸攪拌軸的瞬間，堅直方向分速度增大為'，此時，瓦斯 灰接觸攪拌軸瞬間的速度V丨+V^迅速降至0,根據(jù)以上說理，v2 '小于未經(jīng)該第一 打料板和第二打料板時，瓦斯灰直接接觸時的瞬間速度，由動量定理，可知，經(jīng)過該第一打 料板和第二打料板后，瓦斯灰與攪拌軸之間的作用力減小，因此，該第一打料板和第二打料 板緩沖作用也較明顯。規(guī)格選用200X400mm的耐磨鋼板，此時，該第一打料板和第二打料 板的面積較大，不僅可以起到以上所述的效果，還能更進一步改變瓦斯灰繼續(xù)下落起點的 位置，當瓦斯灰經(jīng)過該第一打料板和第二打料板繼續(xù)下落至與攪拌軸高度持平時，有一部 分瓦斯灰甚至可以不與攪拌軸相接觸，這部分不與攪拌軸相接觸的瓦斯灰根本不會與攪拌 軸之間產(chǎn)生相互的作用力，更進一步減少了瓦斯灰與攪拌軸之間的磨損。本實施例中，瓦斯 灰從混合器1導(dǎo)灰孔排出的時候會打到第一打料板及第二打料板的板面上，然后從板面上 滑落到攪籠箱5的底部，在此過程中，瓦斯灰明顯降低了下降的速度，同時避免了直接沖刷 攪拌軸，因此緩沖組件6能有效的起來保護攪拌軸不受瓦斯灰沖刷的作用，防止攪拌軸被 長期沖刷后磨損嚴重甚至發(fā)生斷軸事故，保證了清灰系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，延長了整個清灰 系統(tǒng)的使用壽命。
[0031] 其中，水管2與攪籠箱5連通；水管2包括：第一分支水管及第二分支水管；第一 分支水管設(shè)置在混合器1上；第二分支水管與攪籠箱5連通。第一分支水管對混合器1內(nèi) 的瓦斯灰進行打水降溫，第二分支水管對攪籠箱5內(nèi)的瓦斯灰進行打水降溫，同時產(chǎn)生蒸 汽，這樣使得瓦斯灰的降溫效果更好，同時還能生成更多的蒸汽量，減少蒸汽管3的蒸汽輸 送量。
[0032] 實施例2
[0033] 參見附圖3,當清灰系統(tǒng)僅設(shè)置蒸汽管，不設(shè)置緩沖組件6時，作為一種優(yōu)選的實 施例，蒸汽管的管徑選用DN15,排灰管4的管徑選用DN450。下面結(jié)合武鋼現(xiàn)有的生產(chǎn)條件 來說明蒸汽管3和排灰管4的作用，現(xiàn)階段生產(chǎn)實際中，瓦斯灰溫度一般在150°C左右，在瓦 斯灰排放過程中會有部分煤氣隨瓦斯灰排出，然后進入到攪籠箱5內(nèi)部，瓦斯灰經(jīng)過混合 器1和攪籠箱5時被加濕水管2打水后降溫，所產(chǎn)生的蒸汽在攪籠箱5內(nèi)部富集，但此時攪 籠箱5內(nèi)部的蒸汽壓力未能與煤氣溢出的壓力相平衡，因此需要進一步提升攪籠箱5內(nèi)的 蒸汽壓力；DN450的排灰管4相對于現(xiàn)有清灰裝置中的排灰口小一些，使得攪籠箱5內(nèi)的蒸 汽壓力得到提高，同時蒸汽管3引入的部分蒸汽，進一步使攪籠箱5內(nèi)的蒸汽壓力升高，由 于攪籠箱與混合器連通，當攪籠箱內(nèi)的壓力升高到與混合器內(nèi)的壓力值相當時，從而達到 蒸汽壓力與煤氣溢出的壓力相平衡的效果，抑制高爐煤氣的溢出，一方面保證了整個系統(tǒng) 的運行安全，另一方面避免了煤氣溢出后造成的資源浪費及環(huán)境污染。
[0034] 實施例3
[0035] 參見附圖4,當清灰系統(tǒng)僅設(shè)置第一打料板和第二打料板，不增設(shè)蒸汽管3時，作 為一種優(yōu)選的實施例，第一打料板及第二打料板與水平面呈30°角傾斜設(shè)置，規(guī)格選用 200 X 400mm的耐磨鋼板。瓦斯灰的下落速度，根據(jù)動量定理，F(xiàn)X At = mX Δν，在沒有緩 沖組件6的情況下，瓦斯灰直接經(jīng)過自由落體與攪拌軸相接觸，沖量很大，此時，瓦斯灰與 攪拌軸之間的相互作用力很大，長此以往，攪拌軸容易磨損。選擇30°角傾斜設(shè)置的第一 打料板和第二打料板，瓦斯灰的速度降低得較多，參見附圖6,其在與第一打料板和第二打 料板平行的方向的分速度A僅僅是瓦斯灰在堅直方向速度的1/2,即，A = vXsin3〇° = v/2,其在與第一打料板和第二打料板垂直的方向的分速度Vl根據(jù)動量定理，全部被第一打 料板和第二打料板吸收。此后在瓦斯灰繼續(xù)運動時，參見附圖7,速度v 2進一步分解為水平 方向的分速度v21和堅直方向的分速度v22，其中，

【權(quán)利要求】
1. 一種高爐除塵器清灰系統(tǒng)，包括：用于沉降瓦斯灰的混合器、用于給瓦斯灰加濕的 水管、排灰管、用于輸送瓦斯灰的攪拌軸和攪拌葉及用于收集瓦斯灰的攪籠箱，所述水管 與所述攪籠箱連通，所述混合器的底部與所述攪籠箱一端的頂部連通，所述攪拌葉固連在 所述攪拌軸上，所述攪拌軸的一端置于所述攪籠箱內(nèi)，另一端外接電機，其特征在于，還包 括： 用于增加攪籠箱內(nèi)部壓力的增壓裝置； 所述增壓裝置與所述攪籠箱連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清灰系統(tǒng)，其特征在于： 所述增壓裝置為蒸汽管；所述蒸汽管的管徑范圍是DN15?20。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清灰系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 用于降低瓦斯灰下落速度的緩沖組件； 所述緩沖組件設(shè)置在所述混合器底部導(dǎo)灰孔與所述攪拌軸的之間的位置；所述緩沖組 件固連在所述攪籠箱內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的清灰系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖組件包括： 若干個打料板，所述若干個打料板傾斜設(shè)置； 所述若干個打料板的頂端固連在所述攪籠箱頂部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的清灰系統(tǒng)，其特征在于： 所述若干個打料板傾斜的角度為與水平面成30° ;所述若干個打料板的材質(zhì)為耐磨鋼 板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的清灰系統(tǒng)，其特征在于： 所述若干個打料板的規(guī)格為（180?220)mmX (380?420)mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清灰系統(tǒng)，其特征在于，所述水管包括： 第一分支水管及第二分支水管； 所述第一分支水管設(shè)置在所述混合器上；所述第二分支水管與所述攪籠箱連通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清灰系統(tǒng)，其特征在于： 所述排灰管設(shè)置在所述攪籠箱遠離混合器一端的底部；所述排灰管的管徑范圍是 DN300 ?600。
【文檔編號】C21B7/22GK203938682SQ201420299899
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】王朝平, 席強華, 黃德友, 蘇賢偉, 蘇明, 朱光強, 陳劍, 張琛 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司