专利名称：外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备的制作方法
技术领域：
本发明属于熔炼铸铁的冲天炉，更具体地讲是一种外热风冲天炉及其烟尘净化设备。
目前国内熔炼铸铁的冲天炉普遍为冷供风，冷风吹入冲天炉不能加速与焦炭的燃烧反应，从而难于提高铁水温度，也影响了铁水质量。为此国内出现了炉胆热风冲天炉，这种内热风冲天炉是利用在予热段设置的密筋炉胆，靠自身热交换的方式获得热风。实践证明，它对铁水熔炼虽能起到提高铁水温度及节约焦炭的一定作用，但由于炉胆换热器的结构复杂，且热风温度一般在200℃左右，热效率不高。同时，因密筋炉胆制造麻烦、使用寿命短、维修不便，加之未解决烟尘污染问题，因此，这种内热风冲天炉没有得到广泛应用。采用高温予热送风能够提高铁水温度、节省焦炭、减少环境污染，已得到国内外铸造业的共识。所以国外如日本、法国等国家的冲天炉，采用了炉外设施来提高予热风的温度。这种外热风冲天炉是将冲天炉烟气，通入一种热风炉中，使烟气中的CO燃烧，热气经热交换器，使鼓入的冷空气加热，获得300℃以上的高温热风，再送入冲天炉，从而达到提高铁水温度的目的。现有外热风冲天炉存在以下缺点1、装备复杂。现有外热风冲天炉的工艺流程分正、负压两个系统，烟气由一台引风机吸出，经热风炉燃烧、降温、降尘，为负压系统。另外，由一台鼓风机将经过热交换器的热空气鼓入冲天炉，采用正压系统。因此，装备十分复杂，投资费用高。2、炉气燃烧不稳定，需要附加燃料(如石油、天然气、煤气)助燃，增加了成本。3、加料口不封闭，烟气回收率不高，一般只有50％左右，没有很好解决烟尘净化问题。
本发明的目的旨在克服已有技术的缺点，提供一种工艺合理、结构紧凑、投资费用少、烟尘净化率高的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备，为我国铸造用冲天炉采用先进的外热风技术，开辟一条新路。
本发明是通过以下技术方案来实现其发明目的的。一种外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备，包括封闭式冲天炉、冷却分离器、干法除尘器、湿法除尘器、热风炉、鼓风机。封闭式冲天炉的烟气出口与冷却分离器、干、湿法除尘器串接，除尘器烟气出口与热风炉的燃烧室连通，鼓风机与置于热风炉上方的热交换器的进风口连通，热交换器的出风口与封闭式冲天炉的风箱连通。所述的封闭式冲天炉，包括烟筒、料筒、上部炉膛、中部炉膛、下部炉膛、炉缸以及加料封闭机构、中心布料器、风箱、保温层、烟气出口、炉顶密封装置。承接加料斗的烟筒与料筒连接，在料筒内设加料封闭机构，料筒与上部炉膛相接，在其连接部位设置一个中心布料器伸入炉膛，并有密封装置，上部炉膛较中部炉膛容积大，风箱设在下部炉膛的外围，炉膛内壁砌体间加筑绝热保温层，上部炉膛有烟气出口与分离器连通。所述的热风炉为立式结构，包括与除尘器烟气出口连通的燃烧室，位于燃烧室上方的热交换器，设置在燃烧室底部的燃煤点火装置，热交换器与鼓风机连通的进风口，与冲天炉风箱连通的出风口，以及顶部烟囱。所述的加料封闭机构，由球缺体封盖和含有球面支口的底座以及提升封盖的滑轮组成。所述的中心布料器为水冷结构，是将筒壁制成水腔，并有进水、出水管路和密封件。所述的风箱采用上风箱、下风箱双层结构，每层风箱的截面呈蜗壳状(变截面)，在风箱内圈不同高度的圆周上，设置进风管，并与水平面呈一定夹角，风管与外圈的旋塞风口配套。所述的燃煤点火装置由位于燃烧室下方的燃烧器，螺旋输煤机以及电机、减速器组成。所述的燃烧器由底盘和带风嘴的火盘组成，火盘上的风嘴以不同角度均布在不同圆周截面上。
本发明与已有技术相比具有以下优点和效果1、工艺布局合理。由于工艺流程采用了单一的正压系统，简化了装备，投资费用少(不足仿制进口同类设备费用的十分之一)。
2、冲天炉设计先进。由于采用了封闭加料口及顶部密封装置，防止了炉气泄漏，利于烟尘的净化和余热回收。由于加配中心布料器，可控制炉料保持在一个水平位置线上，减少偏烧和炉壁效应，同时可起到封闭烟气的作用。由于上部炉膛容积扩大，强化了炉料予热，减少了余热损失。由于采用了双层变截面风箱，保证了送风量及风压运行稳定。由于炉砌体间加筑了绝热保温材料，使冲天炉保温性能非常好，大大减少了热损失。
3、烟尘净化效果好。由于采用全封闭系统，所有的烟尘经过冷却分离、干法、湿法三级除尘，所有的烟气都经过热风炉燃烧，达到彻底净化。对烟尘的捕集效果好，经国家环保监测部门检测，烟尘排放浓度已净化到138.7MG/M3空气达到了国家排放指标。综上所述，本发明具有工艺合理、结构紧凑、热效率高、投资费用少、环保效果好的优点。
下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明。
图1是一种外热风冲天炉及烟气净化工艺装备流程图；图2是封闭式冲天炉结构示意图。
图3是热风炉结构示意图。
图4是冲天炉加料封闭机构示意图；图5是冲天炉中心布料器示意图。
图6是图2的A向视图(风箱结构示意图)；图7是热风炉燃烧器示意图。
如图1所示，一种外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备，包括封闭式冲天炉10、冷却分离器20、干法除尘器30、湿法除尘器40、热风炉50、鼓风机60以及助燃风机80。封闭式冲天炉的烟气出口22与通用的冷却分离器20、干法除尘器30、湿法除尘器40串接，除尘器烟气出口41与热风炉50的燃烧室51连通，鼓风机60与置于热风炉上方的热交换器52的进风口54连通，热交换器的出风口55与冲天炉的风箱19连通。通用的助燃风机80与冲天炉烟筒出口、热风炉烟囱出口以及燃煤点火装置的进风口连通。如图2所示，封闭式冲天炉包括烟筒11、料筒12、上部炉膛13、中部炉膛14、下部炉膛15、炉缸16以及加料封闭机构17、中心布料器18、风箱19、绝热保温层21、烟气出口22、炉顶密封装置23。承接加料斗的烟筒11与料筒12连接，在料筒内设加料封闭机构17，料筒与上部炉膛13相接、在其连接处设置一个中心布料器8伸入炉膛，并有密封装置23，上部炉膛较中部炉膛14容积大，下部炉膛15外围设置风箱19，炉缸16位于下部炉膛下方，上部炉膛有烟气出口22，炉膛内壁砌体间加筑绝热保温层21。如图2、4所示，加料封闭机构17由球缺体封盖26和含有球面支口的底座25以及提升封盖的滑轮24组成。如图2、5所示，中心布料器18为水冷结构，是将筒壁制成水腔27，并有进水管28、出水管29。如图2、6所示，风箱19采用双层变截面结构，即风箱围绕炉身分上、下两层，风箱截面呈蜗壳状，在风箱内圈不同高度的圆周上设置风管31，并与水平面呈一定夹角，风管与外圈上的旋塞风口32配套。如图1、3所示，热风炉为立式结构，包括与除尘器烟气出口41连通的燃烧室51，位于燃烧室上方的热交换器52，热交换器上部有与鼓风机60连通的进风口54，热交换器下部有与冲天炉风箱连通的出风口55，顶部烟囱53。设置在燃烧室底部由燃烧器71，螺旋输煤机72以及电机73、减速器74组成的燃煤点火装置70。如图3、7所示，燃烧器由底盘75和带风嘴77的火盘76组成，火盘上的风嘴77以不同角度均布在不同圆周截面上。当需要点火时，开动输煤机，煤由底盘入口进入火盘内，助燃风机鼓风，经内嘴进入燃烧室点火。
权利要求
1.一种外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备，包括冲天炉、除尘器、热风炉、鼓风机，其特征在于所述的工艺装备包括封闭式冲天炉(10)、冷却分离器(20)、干法除尘器(30)、湿法除尘器(40)、热风炉(50)、鼓风机(60)，封闭式冲天炉的烟气出口(22)与冷却分离器(20)、干法除尘器(30)、湿法除尘器(40)串接，除尘器烟气出口(41)与热风炉(50)的燃烧室(51)连通，鼓风机(60)与置于热风炉上方的热交换器(52)的进风口(54)连通，热交换器的出风口(55)与封闭式冲天炉的风箱(19)连通。
2.按照权利要求1所述的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备，其特征在于所述的封闭式冲天炉包括烟筒(11)、料筒(12)、上部炉膛(13)、中部炉膛(14)、下部炉膛(15)、炉缸(16)以及加料封闭机构(17)、中心布料器(18)、风箱(19)、绝热保温层(21)、烟气出口(22)、炉顶密封装置(23)，承接加料斗的烟筒(11)与料筒(12)连接，在料筒内设加料封闭机构(17)，料筒与上部炉膛(13)相接，在其连接部位设置一个中心布料器(18)伸入炉膛，并有密封装置(23)，上部炉膛较中部炉膛(14)容积大，下部炉膛(15)外围设置风箱(19)，炉膛内壁砌体间加筑绝热保温层(21)，烟气出口(22)位子上部炉膛的上端。
3.按照权利要求2所述的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备，其特征在于所述的加料封闭机构，由球缺体封盖(26)和含有球面支口的底座(25)，以及提升封盖的滑轮(24)组成。
4.按照权利要求2所述的外热风炉及烟尘净化工艺装备，其特征在于所述的中心布料器为水冷结构，是将筒壁制成水腔(27)，并有进水管(28)、出水管(29)。
5.按照权利要求2所述的外热风炉及烟尘净化工艺装备，其特征在于所述的风箱采用双层变截面结构，即风箱围绕炉身分上、下两层，风箱截面呈蜗壳状，在风箱内圈不同高度的圆周上设置风管(31)，并与水平面有夹角，风管(31)与外圈上的旋塞风口(32)配套。
6.按照权利要求1所述的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备，其特征在于所述的热风炉为立式结构，包括与除尘器烟气出口连通的燃烧室(51)，位于燃烧室上方的热交换器(52)，设置在燃烧室底部的燃煤点火装置(70)，热交换器与鼓风机连通的进风口(54)，与冲天炉风箱连通的出风口(55)，以及顶部烟囱(53)。
7.按照权利要求6所述的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备，其特征在于所述的燃煤点火装置，由位于燃烧室(51)下方的燃烧器(71)，螺旋输煤机(72)以及电机、减速器组成。
8.按照权利要求7所述的外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备，其特征在于所述的燃烧器，由底盘(75)和带风嘴(77)的火盘(76)组成，火盘上的风嘴(77)以不同角度均布在不同圆周截面上。
全文摘要
一种外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备,包括:封闭式冲天炉(10),其烟气出口与冷却分离器(20)、干法除尘器(30)、湿法除尘器(40)串接、除尘器出口(41)与热风炉(50)的燃烧室(51)连通,鼓风机(60)与置于热风炉上方的热交换器(52)的进风口(54)连通,热交换器的出风口(55)与冲天炉的风箱(19)连通。本发明具有工艺合理、结构紧凑、投资费用少、烟尘净化效果好等优点,为我国铸造用冲天炉采用先进的外热风技术,开辟了一条新路。
文档编号F27B1/20GK1235267SQ9910777
公开日1999年11月17日 申请日期1999年5月31日 优先权日1999年5月31日
发明者郭耀国, 王万喜, 钮峻岭, 陈宇宏 申请人:郭耀国