CN108384908B - 一种水渣池蒸汽冷凝装置及其集气罩和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水渣池蒸汽冷凝装置及其集气罩和使用方法,属于高炉水渣处理领域。该水渣池蒸汽冷凝装置包括池体和集气罩,集气罩通过驱动机构驱动,可盖合在池体的水渣槽上;集气罩的下侧设置有除雾空间,除雾空间具有与外界连通的进气口;引风机的吸风口接通除雾空间,用于在除雾空间内形成负压;所述除雾空间内沿气流流动方向设置有除雾器。本发明水渣池蒸汽冷凝装置,可将渣池内升腾的蒸汽雾化吸收,最后排出较为干燥的气体,达到除雾的效果,解决水渣池内高温水蒸发产生雾气不利于除渣操作的问题,也有效地减少环境污染。本发明的方法,可简单、快速、高效地吸收处理渣池中水蒸气,保证炉渣处理的高效性、稳定性和安全性。
Description
技术领域
本发明属于高炉水渣处理技术领域,更具体地说,涉及一种水渣池蒸汽冷凝装置及其集气罩和使用方法。
背景技术
高炉冶炼产生的炉渣,经处理后可被广泛用来制造矿渣水泥、隔热材料及其它建筑材料等副产品。如今大部分钢铁企业所采用的高炉炉渣处理工艺,包括转鼓脱水法(因巴法和图拉法)、渣池过滤法(底滤法)、脱水槽式(拉萨法)、提升脱水式(搅笼法和HK法)、嘉恒法等等。其中,底滤法或沉淀池法设备简单,操作维护相对容易,是现有中小型高炉常用的炉渣处理方法,该方法通过将高炉水渣通入沉淀池中进行沉淀过滤,排出水后,将渣从池中取出,以便后续副产品生产。
现有采用沉淀池法处理高炉炉渣时,为提高处理效率,一般会采用两个以上沉淀池,其中一个在进行渣和水分离时,另一个则是将已经分离好的炉渣从沉淀池中捞出,如此循环连续除渣。通常采用工人操作行车驱动渣斗将炉渣从沉淀池中运出,但是由于另外沉淀池不断地在冲入水渣,且水渣温度较高(80℃左右),水蒸气升入池上方遇到空气会雾化,从而在池上方产生大量雾气,这些雾气不仅会阻碍工人视野,影响除渣操作,而且雾气中含有有害物质,造成环境污染,损害工人身体。
现有技术中关于高炉炉渣处理的方案较多,多数是在炉渣废水的循环利用方面,例如中国专利申请号为:201621023361.9,公开日为:2017年4月5日的专利文献,公开了一种高炉炉渣处理***,所述处理***包括粒化装置、冲渣沟、沉渣池、储渣仓,所述冲渣沟的前端高于末端,所述冲渣沟的坡度为5°—20°,所述冲渣沟的前端连接所述粒化装置,所述冲渣沟的末端连接所述沉渣池,所述沉渣池上方设置有渣斗,用于将沉渣池中的炉渣运至所述储渣仓,所述沉渣池的侧壁设置有排水口,所述排水口连接有排水管,所述排水管的末端连接所述粒化装置。该高炉炉渣处理***主要改进点在于废水循环利用,并降低炉渣对设备的磨损和腐蚀,但是其采用渣斗将沉渣池中的炉渣运至储渣仓,进入沉淀池的高温水渣也会在其上空产生雾气,造成不利影响。
又如,中国专利申请号为:201621023292.1,公开日为:2017年4月5日的专利文献,公开了一种高炉炼铁水循环***,所述水循环***包括冲渣冷沟槽、沉渣池、集水池,所述冲渣冷沟槽的前端连接高炉,所述冲渣冷沟槽的后端连接所述沉渣池,所述集水池分别与所述冲渣冷沟槽的前端和所述沉渣池连接,所述高炉外侧设置有助燃风机,所述助燃风机上设置有第一冷却水管、第二冷却水管、第三冷却水管,所述第一冷却水管连接所述集水池,所述第二冷却水管连接所述冲渣冷沟槽的前端,所述第三冷却水管连接所述高炉。该水循环***的改进也是在于废水循环使用,避免不必要的水质污染,力求达到用水全循环、零排放标准,但同样未考虑到高温渣水进入沉淀池所带来的不利影响。
基于上述现状,改进现有工艺,使沉淀池法在高炉炉渣处理中具有更为实用、生产效率更高、环境污染更小等优点,对于现有设备改造具有十分重要的意义。
发明内容
1、要解决的问题
本发明提供一种水渣池蒸汽冷凝装置及其集气罩,其目的在于解决现有高炉滤渣采用沉淀池法进行处理时,冲入池内的高温渣水产生雾气妨碍操作、污染环境的问题。其中,水渣池蒸汽冷凝装置,安装集气罩,在集气罩内部加入除雾结构,可将渣池内升腾的蒸汽雾化吸收,最后排出较为干燥的气体,达到除雾的效果,从而解决水渣池内高温水蒸发产生雾气不利于除渣操作的问题,也有效地减少环境污染。
本发明还提供了上述水渣池蒸汽冷凝装置的使用方法,可简单、快速、高效地吸收处理渣池中水蒸气,有效防止渣池上方产生水雾,保证炉渣处理的高效性、稳定性和安全性。
2、技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种水渣池蒸汽冷凝集气罩,包括引风机,所述集气罩的下侧设置有除雾空间,除雾空间具有与外界连通的进气口;所述引风机的吸风口接通除雾空间,用于在除雾空间内形成负压;所述除雾空间内沿气流流动方向设置有除雾器。
作为进一步改进,所述除雾器分为三级,分别为一级除雾器、二级除雾器和三级除雾器,一级除雾器为喷雾器,二级除雾器为折流板除雾器,三级除雾器为丝网除雾器。
作为进一步改进,所述喷雾器包括横向喷管和冷却水管;所述横向喷管沿除雾空间的宽度方向设置,其上安装喷雾喷头;所述冷却水管的一端连接横向喷管,另一端接冷却水源。
作为进一步改进,所述除雾空间由底板、位于底板两侧的侧板和集气罩的罩壁包围而成。
作为进一步改进,所述底板上开设漏水孔。
作为进一步改进,所述除雾空间的进气口包括第一进气口和第二进气口;所述第一进气口位于底板的一端,并通至靠近集气罩的一端;所述第二进气口位于靠近集气罩的另一端,并通过进气通道通至第一进气口附近。
作为进一步改进,所述侧板的外侧设置有通道侧壁,通道侧壁、侧板、底板和集气罩的罩壁围成进气通道。
一种水渣池蒸汽冷凝装置,包括池体和上述的集气罩;所述池体设有一个或多个并排的水渣槽;所述集气罩通过驱动机构驱动,可盖合在水渣槽上。
作为进一步改进,所述驱动机构包括两对滚轮和电机;两对滚轮通过滚轮座安装在集气罩相对的两侧,电机用于驱动滚轮;所述池体上设有用于支撑滚轮的轨道。
一种水渣池蒸汽冷凝装置的使用方法,其操作步骤为:将集气罩移至池体的水渣槽上方盖合;启动引风机,在除雾空间内形成负压,水渣槽内水蒸气经进气口进入除雾空间;水蒸气经过除雾器处理后,形成干燥气流,通过引风机排出。
3、有益效果
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明的集气罩,专为高炉水渣采用沉淀池法获得渣料所设计,在集气罩内部设计除雾结构,可将渣池内升腾的蒸汽吸入,并雾化吸收水汽,最后排出较为干燥的气体,达到除雾的效果,从而解决高温渣水冲入沉淀池产生雾气对运渣操作的问题,也有效地减少环境污染。
(2)本发明的集气罩,除雾器具有三级,蒸汽流经过一级除雾器,通过雾化冷凝后,基本上变成饱和水、水雾,在引风机产生的气流带动下,水(雾)流继续向前,进入二级的折流板除雾器,粒径较大的水柱经过折流板狭窄并且弯曲的通道时,在惯性力作用下冲击弯曲面而被拦截,并顺着挡面下流,与不凝性空气进行了分离,经过两级折流除雾后,较大颗粒的水柱基本沉积到除雾空间底部流走,雾流继续向前进入三级的丝网除雾器,其中较细的雾粒直接被丝网破碎吸附,最后从引风机排出的基本是相对洁净、干燥的空气。
(3)本发明的集气罩,除雾空间的底板上开设漏水孔,经三级的除雾器处理沉积的水经漏水孔流回水渣槽内,可有效较少水的流失。
(4)本发明的集气罩,除雾空间具有两个进气口,分别接至集气罩的靠近两端处,这样整个水渣池中水蒸气可以较为均匀的被吸入除雾空间中,避免吸力分布不均造成的局部水蒸气泄露到集气罩外。
(5)本发明的水渣池蒸汽冷凝装置,在池体上安装集气罩后,避免了水渣槽内水蒸气上浮产生雾气,改善了工人的操作条件,也有效降低环境污染;且集气罩可通过驱动装置在多个水渣槽之间切换,从而渣水处理和捞渣操作和同时进行,提高工作效率。
(6)本发明水渣池蒸汽冷凝装置的使用方法,可简单、快速、高效地吸收处理渣池中水蒸气,有效防止渣池上方产生水雾,保证炉渣处理的高效性、稳定性和安全性。
附图说明
图1为本发明水渣池蒸汽冷凝装置的立体结构视图;
图2为图1中A的局部放大示图;
图3为本发明水渣池蒸汽冷凝集气罩可见内部结构的立体视图;
图4为本发明水渣池蒸汽冷凝装置的工作原理图。
附图中标号分别表示为:100、池体;110、水渣槽;200、集气罩;210、除雾空间;211、底板;212、侧板;213、第一进气口;214、第二进气口;220、喷雾器;221、横向喷管;222、冷却水管;230、折流板除雾器;240、丝网除雾器;250、引风机;260、进气通道;261、通道侧壁;300、驱动机构;310、轨道;320、滚轮座;330、滚轮;340、电机。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。
实施例
如图1所示,本实施例提供了一种水渣池蒸汽冷凝装置,主要应用于高炉水渣沉淀处理,得到炉渣,有别于传统的水渣池敞开式操作形式,该装置创新性地设计集气罩200盖在水渣池上,以阻挡雾气的产生,从而改善操作环境。下面对该装置的结构和原理进行详细说明。
此水渣池蒸汽冷凝装置主要包括池体100和集气罩200。其中,池体100用来接收高炉水渣并进行处理,它设置有水渣槽110,水渣槽110的数量可以根据需要设置,可以是一个或者并排的多个,这里选择设计两个水渣槽110,可以交替处理水渣,当一个在进行水渣处理时,另一个水渣已经处理完成的,可捞出炉渣。
集气罩200用于盖合在水渣槽110上,阻挡槽内水蒸气上升雾化。其实,简单采用集气罩200将水渣槽110盖起,已经可以阻挡部分水蒸气,但是由于集气罩200密封性较差,水蒸气也会漏出,而且水渣槽110内蒸气压也会增加,存在安全隐患,需要移走集气罩200进行操作时,短时间会喷出大量水蒸气并雾化,更严重影响操作视野,也产生环境污染,因此,本实施例进一步对集气罩200结构进行设计,能够处理水渣槽110内升腾的水蒸气,更好的解决上述问题。
结合图1和2所示,集气罩200通过驱动机构300设置在池体100上方,驱动机构300可驱动集气罩200运动,在两个水渣槽110之间来回移动,根据需要选择盖合水渣槽110。本实施例中,驱动机构300采用导轨滚轮结构,它包括两对滚轮330和一个电机340;其中,两对滚轮330通过滚轮座320安装在集气罩200相对的两侧,从图上看,位于集气罩200的左右两端,电机340安装在其中一个滚轮座320上,并与滚轮330传动连接,用于驱动滚轮330转动;而池体100上设有用于支撑滚轮330的轨道310,从而在电机340的驱动作用下,滚轮330可沿轨道310滚动,带动集气罩200移动。
集气罩200的结构是本发明关键所在,其决定着本装置的最终效果。如图3所示,该集气罩200的主体大致呈向上***的拱形,在其下侧设置有除雾空间210,除雾空间210具有与外界连通的进气口,除雾空间210是水蒸气流经并被处理的空间。该除雾空间210由底板211、位于底板211两侧的侧板212和集气罩200的罩壁包围而成,其中,底板211的一端连接集气罩200的一端侧壁,底板211的另一端通至超过集气罩200中部,接近集气罩200的另一端。
此处,除雾空间210的进气口包括第一进气口213和第二进气口214;其中,第一进气口213位于底板211的一端,并通至靠近集气罩200的一端,也就是上述超过集气罩200中部的一端;而第二进气口214设置在靠近集气罩200的另一端,并通过进气通道260通至第一进气口213附近。为形成进气通道260,侧板212的外侧设置有通道侧壁261,通道侧壁261、侧板212、底板211和集气罩的罩壁围成进气通道260。采用两个进气口,分别接至集气罩200的靠近两端处,这样整个水渣槽110中水蒸气可以较为均匀的被吸入除雾空间210中,避免吸力分布不均造成的局部水蒸气泄露到集气罩200外。
集气罩200上方远离第一进气口213的一端安装有两个引风机250,且引风机250的吸风口接通除雾空间210,用于在除雾空间210内形成负压,这样,水蒸气即可由进气口吸入除雾空间210内,经过处理后,最后从引风机250排出。
需要说明的是,在除雾空间210内第一进气口213和引风机250的吸风口之间沿气流流动方向设置有除雾器,且依次分为三级,分别为一级除雾器、二级除雾器和三级除雾器,水蒸气经过这三级处理后去除水分,最终得到较为洁净干燥的气体排出。本实施例中,一级除雾器采用喷雾器220,用于将水蒸气雾化冷凝,形成饱和水、水雾,二级除雾器采用折流板除雾器230,吸收粒径较大的颗粒装水雾,而三级除雾器则采用丝网除雾器240,吸收较细的水雾颗粒。可根据需要设计折流板除雾器230和丝网除雾器240的数量,这里它们各具有两个,已基本满足使用需求。
本实施例中,喷雾器220包括横向喷管221和冷却水管222;其中,横向喷管221沿除雾空间210的宽度方向设置,其上安装喷雾喷头,横向喷管221可以有并排的多根,这里具有两根,喷雾喷头与水平方向向下呈45°安装;冷却水管222的一端连接横向喷管221,另一端接冷却水源。使用时,冷却水经冷却水管222流入横向喷管221,并从多个喷雾喷头喷出,形成低温水雾,与水蒸气相遇,可雾化冷凝,基本上变成饱和水或水雾,便于后续两级的吸收处理。喷雾器220采用喷雾传质冷凝蒸汽,可以极大节约水资源,冷却水雾流与水蒸气流接触时,微细雾化水直接发生相变,瞬间蒸发而吸收了蒸汽流里大量的凝结潜热,从而使蒸汽得到冷凝;且冷却水雾流与蒸汽流同向运动,减少引风机250牵引蒸汽流阻力,提高装置处理效率。
为了能够将经过除雾器吸收沉积的水进行回收,在底板211上开设多个细小的漏水孔,经三级的除雾器处理沉积的水经漏水孔流回水渣槽110内,可有效较少水的流失。另外,集气罩200采用框架结构,铺设多块钢板而成,结构强度高,且钢板容易拆卸,方便除雾器的安装、检修。
图4所示为该水渣池蒸汽冷凝装置的工作原理图,结合此图说明该装置的工作过程。具体操作步骤为:首先,通过驱动机构300驱动集气罩200移动至所需处理池体100的水渣槽110上方并盖合;然后,启动引风机250,在除雾空间210内形成负压,水渣槽110内水蒸气经进气口进入除雾空间210,依次经过三级的除雾器,蒸汽流经过一级除雾器,通过雾化冷凝后,基本上变成饱和水、水雾,水(雾)流继续向前,进入折流板除雾器230,粒径较大的水柱经过折流板狭窄并且弯曲的通道时,在惯性力作用下冲击弯曲面而被拦截,并顺着挡面下流,与不凝性空气进行了分离,经过两级折流除雾后,较大颗粒的水柱基本沉积到除雾空间底部流走,雾流继续向前进入丝网除雾器240,其中较细的雾粒直接被丝网破碎吸附;最后,基本是洁净、干燥的空气从引风机250排出。
上述水渣池蒸汽冷凝装置的使用方法,可简单、快速、高效地吸收处理渣池中水蒸气,有效防止渣池上方产生水雾,保证炉渣处理的高效性、稳定性和安全性。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种水渣池蒸汽冷凝装置,包括池体(100),池体(100)设有多个并排的水渣槽(110),其特征在于:还包括集气罩(200);所述集气罩(200)通过驱动机构(300)驱动,可盖合在水渣槽(110)上,并可在多个并排的水渣槽(110)之间移动;
所述集气罩(200)包括引风机(250),集气罩(200)的下侧设置有除雾空间(210),除雾空间(210)具有与外界连通的进气口;所述引风机(250)的吸风口接通除雾空间(210),用于在除雾空间(210)内形成负压;所述除雾空间(210)内沿气流流动方向设置有除雾器;
所述除雾器分为三级,分别为一级除雾器、二级除雾器和三级除雾器,一级除雾器为喷雾器(220),二级除雾器为折流板除雾器(230),三级除雾器为丝网除雾器(240);
所述除雾空间(210)由底板(211)、位于底板(211)两侧的侧板(212)和集气罩(200)的罩壁包围而成,其中,底板(211)的一端连接集气罩(200)的一端侧壁,底板(211)的另一端通至超过集气罩(200)中部,接近集气罩(200)的另一端。
2.根据权利要求1所述的一种水渣池蒸汽冷凝装置,其特征在于:所述喷雾器(220)包括横向喷管(221)和冷却水管(222);所述横向喷管(221)沿除雾空间(210)的宽度方向设置,其上安装喷雾喷头;所述冷却水管(222)的一端连接横向喷管(221),另一端接冷却水源。
3.根据权利要求1所述的一种水渣池蒸汽冷凝装置,其特征在于:所述底板(211)上开设漏水孔。
4.根据权利要求1所述的一种水渣池蒸汽冷凝装置,其特征在于:所述除雾空间(210)的进气口包括第一进气口(213)和第二进气口(214);所述第一进气口(213)位于底板(211)的一端,并通至靠近集气罩(200)的一端;所述第二进气口(214)位于靠近集气罩(200)的另一端,并通过进气通道(260)通至第一进气口(213)附近。
5.根据权利要求4所述的一种水渣池蒸汽冷凝装置,其特征在于:所述侧板(212)的外侧设置有通道侧壁(261),通道侧壁(261)、侧板(212)、底板(211)和集气罩(200)的罩壁围成进气通道(260)。
6.根据权利要求1所述的一种水渣池蒸汽冷凝装置,其特征在于:所述驱动机构(300)包括两对滚轮(330)和电机(340);两对滚轮(330)通过滚轮座(320)安装在集气罩(200)相对的两侧,电机(340)用于驱动滚轮(330);所述池体(100)上设有用于支撑滚轮(330)的轨道(310)。
7.一种水渣池蒸汽冷凝装置的使用方法,采用权利要求1-6中任一项所述的一种水渣池蒸汽冷凝装置,其操作步骤为:将集气罩(200)移至池体(100)的水渣槽(110)上方盖合;启动引风机(250),在除雾空间(210)内形成负压,水渣槽(110)内水蒸气经进气口进入除雾空间(210);水蒸气经过除雾器处理后,形成干燥气流,通过引风机(250)排出。
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- 2018-03-28 CN CN201810265801.9A patent/CN108384908B/zh active Active
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