电弧炉高温烟尘水浴急冷设备的制作方法

本实用新型属于环保设备技术领域，具体涉及电弧炉高温烟尘水浴急冷设备。

背景技术：

电弧炉冶炼时其炉内烟尘温度高达1200℃以上，在排烟除尘系统设计时，需考虑高温烟尘的冷却降温问题。目前国内针对电弧炉高温烟尘的冷却降温方法通常有掺风冷却、间接水冷和间接风冷等几种形式，常用设备有自然对流风冷器、强制机力风冷器、余热锅炉、水冷套管或水冷密排管等，但是上述方式，有的结构复杂，有的处理时温度下降过慢，有的粗除尘效果差。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供电弧炉高温烟尘水浴急冷设备，克服上述缺陷，通过对冷却设备的结构改进，来解决设备结构复杂、急冷效果差，粗除尘能力差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供电弧炉高温烟尘水浴急冷设备，包括筒体装置、喷液装置、保温装置和输灰装置，

所述筒体装置包括进口段、连接段、扩管段、主管段、收管段、去灰段、转管段和出口段，

所述进口段具有第一进口、与所述第一进口相对应的第一出口、自所述第一进口延伸至所述第一出口的第一筒壁，

所述扩管段具有第二进口、与所述第二进口相对应的第二出口、自所述第二进口延伸至所述第二出口的第二筒壁，

所述收管段具有第三进口、与所述第三进口相对应的第三出口、自所述第三进口延伸至所述第三出口的第三筒壁，

所述连接段的入口端连接所述第一出口，所述连接段的出口端连接第二进口，所述主管段的入口端连接第二出口，所述主管段的出口端连接第三进口，所述去灰段的入口端连接第三出口，所述去灰段的出口端连接转管段的入口端，所述转管段的出口端连接出口段，

所述喷液装置具有多个第一喷液管和多个第二喷液管，所述第一喷液管贯穿所述第一筒壁，并与所述第一筒壁固定连接，所述第二喷液管贯穿所述第二筒壁，并与所述第二筒壁固定连接，

所述保温装置包括保温层，所述保温层贴覆于所述主管段的内侧管壁上，

所述输灰装置设置于所述去灰段的下方，所述去灰段与所述输灰装置连通。

作为本实用新型所述电弧炉高温烟尘水浴急冷设备的一种优选方案，所述第一进口的口径小于所述第一出口的口径，所述第二进口的口径小于所述第二出口的口径。

作为本实用新型所述电弧炉高温烟尘水浴急冷设备的一种优选方案，所述第一喷液管的个数小于所述第二喷液管的个数，所述第二喷液管环绕设置于所述第二筒壁上。

作为本实用新型所述电弧炉高温烟尘水浴急冷设备的一种优选方案，所述去灰段的下方筒壁呈栅栏状。

作为本实用新型所述电弧炉高温烟尘水浴急冷设备的一种优选方案，所述输灰装置包括输灰机和灰斗，所述输灰机具有电机、传送带和盛灰盘，所述盛灰盘设置在所述传送带上方，并与所述传送带固定连接，所述电机带动所述传送带转动，所述传送带具有落灰端和去灰端，所述落灰端设置于所述去灰段的下方，所述灰斗设置在所述落灰端的下方，所述电机带动所述传送带自所述落灰端方向往所述去灰端方向转动。

作为本实用新型所述电弧炉高温烟尘水浴急冷设备的一种优选方案，所述转管段包括第一转管、第二转管、第三转管和第四转管，所述第一转管、第二转管、第三转管和第四转管依次连接，所述第一转管的入口端所在平面与出口端所在平面的夹角为15度，所述第二转管的入口端所在平面与出口端所在平面的夹角为30度，所述第三转管的入口端所在平面与出口端所在平面的夹角为30度，所述第四转管的入口端所在平面与出口端所在平面的夹角为15度，所述第一转管的入口端所在平面与所述第四转管的出口端所在平面垂直。

作为本实用新型所述电弧炉高温烟尘水浴急冷设备的一种优选方案，所述第一转管、第二转管、第三转管和第四转管的内壁上贴覆有表面光滑的金属板。

作为本实用新型所述电弧炉高温烟尘水浴急冷设备的一种优选方案，所述出口段的入口端的口径大于所述出口段的出口端的口径。

与现有技术相比，本实用新型提出的电弧炉高温烟尘水浴急冷设备,通过向高温烟气喷入适当的气水二相混合物颗粒，使高温烟气在瞬间冷却到相应的不饱和气体，使得高温烟气瞬间冷却降温，同时可以让烟气中的粉尘凝结成相对大的颗粒而沉降在灰斗内，起到粗除尘的作用。另外它还有一个相当重要的意义，即通过水浴急冷的方法，可以直接将800℃的高温烟气直接冷却到300℃以下，大幅减少电弧炉烟中二噁英的形成，以满足国家相应环保要求，具有很好的市场前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，

图1为本实用新型的电弧炉高温烟尘水浴急冷设备的结构示意图。

其中：1为进口段、11为第一进口、12为第一出口、13为第一筒壁、14为第一喷液管、2为连接段、3为扩管段、31为第二进口、32为第二出口、33为第二筒壁、34为第二喷液管、4为主管段、41为保温层、5为收管段、51为第三进口、52为第三出口、53为第三筒壁、6为去灰段、7为转管段、71为第一转管、72为第二转管、73为第三转管、74为第四转管、8为出口段、91为输灰机、92为灰斗。

具体实施方式

本实用新型所述的电弧炉高温烟尘水浴急冷设备，其包括：筒体装置(未图示)、喷液装置(未图示)、保温装置(未图示)和输灰装置(未图示)，所述喷液装置插入所述筒体装置，所述保温装置贴覆于所述筒体装置，所述输灰装置设置在所述筒体装置的下方。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

其次，本实用新型利用结构示意图等进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示电弧炉高温烟尘水浴急冷设备结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。

实施例一

请参阅图1，图1为本实用新型的电弧炉高温烟尘水浴急冷设备的结构示意图。如图1所示，所述电弧炉高温烟尘水浴急冷设备，包括筒体装置、喷液装置、保温装置和输灰装置。下面分别介绍这四个结构：

筒体装置包括进口段1、连接段2、扩管段3、主管段4、收管段5、去灰段6、转管段7和出口段8，并且依次连接。

进口段1具有第一进口11、与第一进口11相对应的第一出口12、自第一进口11延伸至第一出口12的第一筒壁13。第一进口11的口径小于第一出口12的口径，使得烟气进入后，降低烟气的密度。喷液装置具有多个第一喷液管14，第一喷液管14贯穿第一筒壁13，并与第一筒壁13固定连接，通过第一喷液管14喷淋水雾，使得烟气降温并使烟气的大颗粒被水包裹落下。向高温烟气喷入适量气水二相混合物颗粒，使高温烟气在瞬间冷却到系统设计温度；降低高温烟气降温设备的运行阻损及运行能耗；阻止了二噁英的从头合成，有效控制了二噁英的产生。

连接段2的入口端连接第一出口12，连接段2的出口端连接第二进口31。

扩管段3具有第二进口31、与第二进口31相对应的第二出口32、自第二进口31延伸至第二出口32的第二筒壁33，第二进口31的口径小于第二出口32的口径。使得烟气降温，并且经第一次水雾处理余下的小颗粒烟气在进入扩管段3后，进一步降低烟气的密度。喷液装置还具有多个第二喷液管34，第二喷液管34贯穿第二筒壁33，并与第二筒壁33固定连接，第一喷液管14的个数小于第二喷液管34的个数，第二喷液管34环绕设置于第二筒壁33上。第二喷液管34的口径远远小于第一喷液管14的口径，因此，第二喷液管34喷出的液体更细，更显雾状，形成高密度的雾状气液混合体，与烟气中的小颗粒结合落下。向高温烟气喷入适量气水二相混合物颗粒，使高温烟气在瞬间冷却到系统设计温度；降低高温烟气降温设备的运行阻损及运行能耗；阻止了二噁英的从头合成，有效控制了二噁英的产生。主管段4的入口端连接第二出口32，保温装置包括保温层41，保温层41贴覆于主管段4的内侧管壁上，主管段4的出口端连接第三进口51。

收管段5具有第三进口51、与第三进口51相对应的第三出口52、自第三进口51延伸至第三出口52的第三筒壁53，使得包裹着烟气的大颗粒混合液和小颗粒混合液在进入后，因空间变小而互相结合落下。

去灰段6的入口端连接第三出口52，输灰装置设置于去灰段6的下方，去灰段6与输灰装置连通。去灰段6的下方筒壁呈栅栏状。输灰装置包括输灰机91和灰斗92，输灰机91具有电机(未图示)、传送带(未图示)和盛灰盘(未图示)，盛灰盘设置在传送带上方，并与传送带固定连接，电机带动传送带转动，传送带具有落灰端(未图示)和去灰端(未图示)，落灰端设置于去灰段6的下方，灰斗92设置在落灰端的下方，电机带动传送带自落灰端方向往去灰端方向转动。去灰段6的出口端连接转管段7的入口端。

转管段7包括第一转管71、第二转管72、第三转管73和第四转管74，第一转管71、第二转管72、第三转管73和第四转管74依次连接，第一转管71的入口端平面与出口端所在平面的夹角为15度，第二转管71的入口端所在平面与出口端所在平面的夹角为30度，第三转管73的入口端所在平面与出口端所在平面的夹角为30度，第四转管74的入口端所在平面与出口端所在平面的夹角为15度，第一转管的入口端所在平面与第四转管74的出口端所在平面垂直。第一转管71、第二转管72、第三转管73和第四转管74的内壁上贴覆有表面光滑的金属板。使得在去灰段6未及时进入输灰机91的颗粒在进入转管段7时，仍然能从金属板上滑入输灰机91中，转管段7的出口端连接出口段8。

出口段8的入口端的口径大于出口段8的出口端的口径。这样，在出口段8中，如有颗粒存在，因空间变窄，气体密度变大，颗粒会落下至金属板上，并滑入输灰机91中。

上述的好处在于：通过向高温烟尘喷入气、水二相混合物来对烟尘进行降温；利用烟气粉尘和水汽结合时产生的凝聚效应来降低烟尘的含尘浓度；利用温度、湿度及喷水量三者之间的相对关系来控制确定设备运行时的喷水量；利用急冷的方式来阻止二噁英的从头合成(二噁英从头合成温度区间约300～600℃)；利用变频泵分组控制喷水量。

其主要技术指标或经济指标为：占地面积小，较传统的风冷设备占地面积缩小30-60％；设备阻损低至600Pa，而传统设备阻损均1200Pa，设备年运行费用可减少约60万元；能耗低，相对于间接水冷设备节水率达80％，相对于机力间接风冷设备节电率达40％；水浴急冷能有效控制烟气中二噁英的生成，吨钢运行成本约2元，相对于采用吸附法，吨钢运行成本可降低6元，对于一个年产200万吨的钢铁企业，年节省费用达1200万元。

所属领域内的普通技术人员应该能够理解的是，本实用新型的特点或目的之一在于：本实用新型提出的电弧炉高温烟尘水浴急冷设备主要功能是冷却降温和抑制烟气中二噁英的生成。设计结合电弧炉的烟尘特性，通过对结构本体、气水二相喷雾系统、烟尘流向组织及自动化控制系统的优化设计，向高温烟气喷入适量的气水二相混合物颗粒，使高温烟气在瞬间冷却到相应的不饱和气体，起到烟气的冷却降温作用。本设备设计考虑急速将800℃的高温烟气直接冷却到300℃以下，阻止了二噁英的从头合成，有效控制了二噁英的产生。因国家将二噁英的排放列入环保标准，而在二噁英的减排措施中，水浴急冷能有效控制二噁英的生成，运行成本相对较低，拥有广阔的市场前景。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。