专利名称：一种高炉冲渣水过滤器的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械式高炉冲渣水过滤设备，尤其涉及一种用于高炉循环水系统中或 采暖水设备前端的中、高速多介质过滤器。
背景技术：
在高炉炼铁工艺中，对于高炉渣水通常采用水过滤设备净化处理，并将净化水导 流至高炉循环水系统或采暖水系统中，加以重复利用。在现有技术中，根据对供水质量的要 求，水过滤设备可按过滤速度分机械过滤器、中速过滤器和高速过滤器。其设备的构造基 本相同，主要由过滤器筒体、进水口、进水管、配水装置、排气口、滤料层、滤料支撑板、滤水 帽和出水口等构成。请参考图1，为现有过滤器的结构示意图。如图所示，过滤器筒体100的两端为椭 圆形封头101，上端安装有排气口 102，下端设置有出水口 103 ；配水装置104安装于筒体内 上方，经进水管105与设置于筒体100外的进水口 106相连接；滤料支撑板107水平安装于 筒体100下方，具有线状缝隙的滤水帽108垂直安装于滤料支撑板上；筒体100内的滤料支 撑板107上方装设有滤料层109 ；滤料支撑板107下方的筒体100形成出水收集仓110。在 过滤时，需处理的原水(即高炉冲渣水)由进水口 106经进水管105进入过滤器筒体100 上部的配水装置104后，在压力作用下，原水由上而下经多级配组成的滤料层109过滤，并 到达滤料支撑板107上部，再经固定在滤料支撑板107上的滤水帽108汇集到过滤器底部 的出水收集仓110，出水收集仓110底部的出水口 103经外接管路将已过滤的净化水输送给 用户使用，从而实现对高炉渣水的过滤和重复利用。但上述结构也存在一些不足之处1、由于现有过滤器的滤料支撑板起着撑托滤料层和支撑滤水帽的双重作用，因此 滤料支撑板必须具有一定的刚度和强度。然而，为安装滤水帽要在滤料支撑板上钻很多孔， 如直径为3米的过滤器滤料支撑板，其上需加工0 32的孔300个。这样，大幅度降低了滤料 支撑板的刚度和强度。2、为保证滤水帽均勻分布，基础板需平整、并整块加工，使得滤料支撑板机械加工 及安装困难，必须配置大型的钻孔机床及加工平台，提高了过滤器的加工成本。3、由于滤水帽多为塑料材料制成，耐高温性能差，一般的塑料滤水帽只能在水温 60°C以下使用，而利用高炉冲渣水过滤后作为采暖水时，水温均80°C左右，故现有的塑料过 滤水帽在这种环境中工作是不适用的。并且，过滤水帽必须在筒体及支撑板的全部安装焊 接工作完成后才能进行安装。因此，筒体下部支撑板下方的出水收集仓空间要能够满足工 人进入施工的最低高度要求，为此就增加了过滤器筒体的整体高度和制造成本。4、为解决上述缺陷，有些现有的过滤器以平行排列安装在固定于水平布置的支撑 架上的钢制栅条，从而替代滤料支撑板和滤水帽，解决上述水过滤器加工安装困难、加工费 用高等问题，且可适当降低筒体高度。但是，其受结构影响导致栅条间的缝隙大，栅条上部 的细碎滤料极易进入出水收集装置，影响过滤后的水质量。5、另外，现有技术中，过滤器中的滤料层经一段时间过滤原水后，滤料层截留大量的悬浮物，必须要经过反洗才能祛除滤层截留的悬浮物，但现有过滤器的配水装置处于过 滤器筒体的顶部，当过滤器反洗进行排水操作时，只能把配水装置上部的水排掉。由于过滤 层上部还有较高水位存在没有被排放，使得过滤层通过压缩空气反冲洗时，压缩空气穿透 滤层的阻力增大，不利于悬浮物从过滤层中分离出来，造成过滤层反洗不完全，导致过滤器 截污能力降低，最终将影响过滤器滤层的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构稳定、安装方便、加工成本低，并且能够降低筒体高 度、提高水处理质量、反冲洗能力强的高炉冲渣水过滤器。为达到上述目的，本发明提出一种高炉冲渣水过滤器，包括筒体，在所述筒体的上 部设有进水管，与所述进水管相连接的进水口设在所述筒体的外侧，所述进水管与所述筒 体内的配水装置相连接，在所述筒体的底部设有滤料支撑层，在所述滤料支撑层上设有过 滤层，在所述滤料支撑层与所述过滤层之间的结合处沿所述筒体的径向设有一出水总管， 所述出水总管的出水端口延伸至所述筒体外部，在所述出水总管的两侧、平行于所述过滤 层的底面对称设有多个过滤管，所述过滤管的一端封闭，另一端与所述出水总管相连通，所 述过滤管上开设有若干个孔眼。如上所述的高炉冲渣水过滤器，其中，所述过滤管包括钢管体，在所述钢管体的一 端开口，该开口端设有法兰，并与所述出水总管相连通，其另一端设有封堵钢板，在所述钢 管体上开设有沿该钢管体轴向平行的多排孔眼组，每排所述孔眼组由多个等间距设置的所 述孔眼构成。如上所述的高炉冲渣水过滤器，其中，相邻的所述孔眼组之间的间距相等，且相邻 两孔眼组中的孔眼呈交错设置。如上所述的高炉冲渣水过滤器，其中，沿所述钢管体的横向截面上均布有至少4 个所述孔眼。如上所述的高炉冲渣水过滤器，其中，在所述过滤管的外表面套设有金属过滤网。如上所述的高炉冲渣水过滤器，其中，在所述过滤层中沿所述筒体的径向插装有 反洗气管，所述反洗气管的进气口凸伸于所述筒体的外部，在所述反洗气管上、朝向所述过 滤层均勻布设有多个反洗布气支管，所述反洗布气支管与所述反洗气管相连通。如上所述的高炉冲渣水过滤器，其中，如上所述的高炉冲渣水过滤器，其中，在所 述进水口的下侧设有与所述筒体内部相连通的排水口。如上所述的高炉冲渣水过滤器，其中，所述过滤层包括由上至下依次叠置的无烟 煤层、过滤沙砾层和支撑沙砾层。如上所述的高炉冲渣水过滤器，其中，在所述出水总管下方的所述滤料支撑层上 设有排污管，所述排污管延伸至所述筒体外部。如上所述的高炉冲渣水过滤器，其中，在所述筒体的上部设有椭圆形封头；在所述 筒体底部设有由钢板和筋板构成的支撑钢架；在所述筒体底部外侧设有用于连接安装基础 的固定圈座。与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点1、本发明采用过滤层、过滤管、出水总管和混凝土层结构的滤料支撑层，实现了对高炉冲渣水的过滤作用，采用截流、吸附法滤除水中固体颗粒与部分油脂，满足工艺对水质 的要求、保证产品质量、保护设备与管道配件的水处理设备。并且，与现有技术中采用过滤 水帽和滤料支撑板相比，本发明减少了机械加工量、加工精度要求低，不需要配置大型专用 的加工设备。2、本发明通过过滤管与出水总管相配合，实现筒体内过滤水的收集功能，与现有 技术相比，本发明取消了过滤器底部的水收集空间，具有结构简单，安装方便，有效降低过 滤器筒体高度的优点；并且，使过滤器的制造成本大幅度降低。3、本发明在过滤管上均布的孔眼和金属过滤网构成的孔状过滤间隙，使其在保持 过滤质量的同时，由于出水均勻，过滤面积增大，提高了出水速度。4、本发明在在过滤层中插装有能导入压缩气体的反洗气管和多个反洗布气支管， 在过滤器经一个过滤周期后，对过滤层进行空气反洗，使得过滤层中固体颗粒与过滤层相 分离，达到清洁过滤器的作用。
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，图1为现有的过滤器的结构示意图；图2为本发明高炉冲渣水过滤器的结构示意图；图3为图2的B-B向剖视结构示意图；图4为图3的C-C向剖视结构示意图；图5为图4中I部分的放大结构示意图；图6为本发明的过滤管的结构示意图；图7为图6的D-D向剖视结构示意图；图8为图6的E-E向剖视结构示意图。图中现有技术100-过滤器筒体；101-椭圆形封头；102-排气口 ；103-出水口 ； 104-配水装置；105-进水管；106-进水口 ； 107-滤料支撑板；108-滤水帽；109-滤料层； 110-出水收集仓。本发明1-筒体；2-进水管；3-进水口 ；4-配水装置；5-过滤层；51-无烟煤层； 52-过滤沙砾层；53-支撑沙砾层；6-滤料支撑层；7-出水总管；71-出水端口 ；8-过滤管； 81-钢管体；82-法兰；83-封堵钢板；9-孔眼；10-孔眼组；11-金属过滤网；12-不锈钢丝； 13-反洗气管；131-进气口 ；132-反洗布气支管；14-排水口 ；15-排污管；16-椭圆形封头； 17-支撑钢架；18-固定圈座；19-支撑架；20-排气口。
具体实施例方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发 明的具体实施方式
。请参考图2、3，为本发明高炉冲渣水过滤器的结构示意图和图2的B-B向剖视结构 示意图。如图所示，本发明高炉冲渣水过滤器，包括筒体1，在所述筒体1的上部设有进水 管2，与所述进水管2相连接的进水口 3设在所述筒体1的外侧，所述进水管2与筒体1内 上部设置的配水装置4相连接，高炉冲渣水通过进水口 3和进水管2输送至配水装置4，再由配水装置4均勻地输送至筒体1的过滤层5上进行过滤处理。其中，配水装置4具体结 构和工作原理为公知技术，在此不再详细描述。在本发明中，在所述筒体1的底部设有滤料 支撑层6，用于支撑过滤层5。滤料支撑层6为混凝土结构，与现有技术中的滤料支撑板相 比，本发明结构牢固、机械加工量极少，加工精度要求低，不需要配置大型专用的加工设备。 过滤层5装设于滤料支撑层6上，通过过滤层5的截留和吸附作用对高炉冲渣水进行净化 处理。在所述滤料支撑层6与所述过滤层5的结合处沿所述筒体1的径向设有出水总管7， 出水总管7的公称直径为200mm 500mm，所述出水总管7的出水端口 71延伸至所述筒体 1外部，用于将过滤后的净化水汇总后输送至筒体1外接的用水设备。如图3所示，在所述 出水总管7两侧、平行于所述过滤层5的底面平行且对称设有多个过滤管8，过滤管8之间 以200mm的距离等距离排列，通过固定于混凝土滤料支撑层6上的支撑架19固定(如图4 所示)。本发明的过滤管8的分布也不限于此，可以根据筒体1的实际尺寸而变化，只要保 证过滤管8能够沿平行于过滤层5底面各方向分布即可。所述过滤管8的一端封闭，另一 端与所述出水总管7相连通，所述过滤管8上开设有若干个孔眼9。这样，经过滤层5后的 净化水能够通过各个孔眼9汇集至出水总管7中。本发明通过过滤管8与出水总管7相配 合，实现筒体内过滤水的收集功能，与现有技术相比，本发明取消了过滤器底部的水收集空 间，具有结构简单，安装方便，有效降低了过滤器筒体高度的优点；并且，使过滤器的制造成 本大幅度降低。进一步的，请参考图4、6，分别为图3的C-C向剖视结构示意图和本发明的过滤管 的结构示意图。在本实施例中，所述过滤管8包括钢管体81，在所述钢管体81的一端开口 并设有法兰82，通过法兰82和螺栓将过滤管8与出水总管7固定且相连通；而钢管体81的 另一端设有封堵钢板83，起到封闭该端部的作用，使得过滤后的净化水只能由开口端汇入 出水总管7内。本发明的过滤管8直径为50毫米 100毫米，其长度和数量可以根据筒体 1横截面的大小而设置。在钢管体81上开设有多排沿轴向平行的孔眼组10，每排所述孔眼 组10由多个等间距设置的孔眼9构成。这样，过滤水能够由钢管体81上均勻分布的孔眼 9汇入至出水总管7内，再由出水总管7通过出水端口 71和外接管路输出至高炉循环水系 统或采暖水系统等用水设备中，保证过滤质量的同时，由于出水均勻，过滤面积增大，提高 了过滤器的过滤速度。进一步的，如图6所示，相邻的孔眼组10之间的间距相等，且相邻两孔眼组10中 的孔眼9呈交错设置。在本实施例中，孔眼的直径为10mm，相邻的孔眼组10中的两个相接 近的孔眼9在钢管体81的横截面上投影的相位差为45°。这样，使得孔眼9在钢管体81 的分布更加均勻，有利于对过滤水进行收集，并提高了过滤水的出水速度。进一步的，如图6所示，沿所述钢管体81的同一横向截面上均布有4个孔眼，从而 进一步提高了过滤水的收集效率和速度。但本发明也不限于此，也可以根据需要在钢管体 81的同一横向截面上均布有更多个孔眼。作为本发明的一种可选的实施方式，在所述过滤管8的外表面套设有金属过滤网 11。请参考图5，为图4中I部分的放大结构示意图。如图5所示，金属过滤网11为双层 缠绕的不锈钢滤网，其中不锈钢滤网的孔径为2mm。这样，在过滤管8上均布的孔状过滤间 隙，使其在保持过滤质量的同时，由于出水均勻，与现有技术相比，过滤面积增大，提高了出 水速度。
进一步的，如图4所示，为了保证金属过滤网11与过滤管8连接牢固性，在金属过 滤网11上间隔一定距离捆扎有不锈钢丝12，从而将金属过滤网11与过滤管8捆扎固定。进一步的，在所述过滤层5中沿所述筒体1的径向插装有反洗气管13，所述反洗气 管13的进气口 131凸伸于所述筒体1的外部，用以向反洗气管13中冲吹压缩气体；在所述 反洗气管13上、朝向所述过滤层5均勻布设有多个反洗布气支管132，所述反洗布气支管 132与反洗气管13相连通。从而，在过滤器经一个过滤周期后，对过滤层5进行空气反洗， 使得过滤层5中固体颗粒与过滤层5相分离，达到清洁过滤器的作用。进一步的，如图2所示，在所述进水口 3的下侧设有与所述筒体1内部相连通的排 水口 14。这样，在进行反洗时，打开排水口 14，从而将筒体1中的过滤层5上部的冲渣水排 出，使筒体1内的存水降至排水口 14底部，可实现降低滤料层上面水位高度的作用。这样 能使空气反洗过滤层5时的阻力明显降低，从而使过滤层5中固体颗粒与过滤层5尽快分 离，提高过滤器反洗的速度和质量。进一步的，在本实施例中，如图2所示，所述过滤层5包括由上至下依次叠置的无 烟煤层51、过滤沙砾层52和支撑沙砾层53。这样，冲渣水经配水装置4均勻分布到多级的 过滤层5上，无烟煤层51起到对水中油脂进行吸附过滤的作用，而过滤沙砾层52能够阻碍 水中悬浮颗粒的流动，直至被截留并吸附在过滤层中。而支撑沙砾层53起到支撑无烟煤层 51、过滤沙砾层52的作用，增强了结构的牢固性。进一步的，在所述出水总管7下方的滤料支撑层6上设有排污管15，所述排污管 15延伸至所述筒体1外部，用于设备检修排水。进一步的，在所述筒体1的上部设有椭圆形封头16，用以密封筒体1的上部；并 且，在所述筒体1底部设有由钢板和支撑筋板构成的支撑钢架17，起到牢固支撑筒体1的作 用；另外，在所述筒体1底部外侧设有用于连接安装基础的固定圈座18。本发明采用截流、吸附法将需要过滤的冲渣水，在由沙砾组成的滤层缝隙中流动， 悬浮物碰撞沙砾，流动速度降低直至被截留，又因滤料具有许多微孔，表面积在水中会增 大，所以也会吸附细小的悬浮物，这样就能够有效滤除水中固体颗粒与部分油脂，满足工艺 对水质的要求、保证产品质量、保护设备与管道配件。本发明的工艺过程如下携有固体颗粒的冲渣水从过滤器筒体上方进水口流入筒 体内部，在压力作用下经配水器将其均勻地分布到由无烟煤层、过滤沙砾层和支撑沙砾层 构成的多级配过滤层，经过过滤层的水通过过滤管汇集到出水总管，并由其出水端口流向 用水设备。过滤器经一个过滤周期后，需对过滤层进行气、水反洗，具体过程为首先，对过 滤器进水管和出水总管进行反向操作，通过进水口排水，并同时打开排水口，使筒体内的存 水降至排水口底部，停止排水；再开启反洗气管进压缩空气，对滤层进行擦洗，压缩空气由 筒体上端的排气口排出，使被截留的固体颗粒排出筒体体外，实现固液净化分离。在安装时，在设备到达现场组装过滤管前，浇注混凝土滤料支撑层6，混凝土滤料 支撑层6中间配置有经过强度计算，并与筒体相焊接的钢筋网，起到加固的作用。由于滤料 支撑层6强度高，易于施工，简化了制造工艺，进一步降低制造成本。在过滤时，过滤器通过 焊接于筒体下端外圆周上的固定圈座安装固定在安装基础上，经出水口将已过滤的水输送 给用户使用。以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式
，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均 应属于本发明保护的范围。
权利要求
1.一种高炉冲渣水过滤器，包括筒体，在所述筒体的上部设有进水管，与所述进水管相 连接的进水口设在所述筒体的外侧，所述进水管与所述筒体内的配水装置相连接，其特征 在于，在所述筒体的底部设有滤料支撑层，在所述滤料支撑层上设有过滤层，在所述滤料支 撑层与所述过滤层之间的结合处沿所述筒体的径向设有一出水总管，所述出水总管的出水 端口延伸至所述筒体外部，在所述出水总管的两侧、平行于所述过滤层的底面对称设有多 个过滤管，所述过滤管的一端封闭，另一端与所述出水总管相连通，所述过滤管上开设有若 干个孔眼。
2.如权利要求1所述的高炉冲渣水过滤器，其特征在于，所述过滤管包括钢管体，在所 述钢管体的一端开口，该开口端设有法兰，并与所述出水总管相连通，其另一端设有封堵钢 板，在所述钢管体上开设有沿该钢管体轴向平行的多排孔眼组，每排所述孔眼组由多个等 间距设置的所述孔眼构成。
3.如权利要求2所述的高炉冲渣水过滤器，其特征在于，相邻的所述孔眼组之间的间 距相等，且相邻两孔眼组中的孔眼呈交错设置。
4.如权利要求2所述的高炉冲渣水过滤器，其特征在于，沿所述钢管体的横向截面上 均布有至少4个所述孔眼。
5.如权利要求1至4中任一项所述的高炉冲渣水过滤器，其特征在于，在所述过滤管的 外表面套设有金属过滤网。
6.如权利要求1所述的高炉冲渣水过滤器，其特征在于，在所述过滤层中沿所述筒体 的径向插装有反洗气管，所述反洗气管的进气口凸伸于所述筒体的外部，在所述反洗气管 上、朝向所述过滤层均勻布设有多个反洗布气支管，所述反洗布气支管与所述反洗气管相 连通。
7.如权利要求1所述的高炉冲渣水过滤器，其特征在于，在所述进水口的下侧设有与 所述筒体内部相连通的排水口。
8.如权利要求1所述的高炉冲渣水过滤器，其特征在于，所述过滤层包括由上至下依 次叠置的无烟煤层、过滤沙砾层和支撑沙砾层。
9.如权利要求1所述的高炉冲渣水过滤器，其特征在于，在所述出水总管下方的所述 滤料支撑层上设有排污管，所述排污管延伸至所述筒体外部。
10.如权利要求1所述的高炉冲渣水过滤器，其特征在于，在所述筒体的上部设有椭圆 形封头；在所述筒体底部设有由钢板和筋板构成的支撑钢架；在所述筒体底部外侧设有用 于连接安装基础的固定圈座。
全文摘要
本发明公开了一种高炉冲渣水过滤器，包括筒体，在所述筒体的上部设有进水管，与所述进水管相连接的进水口设在所述筒体的外侧，所述进水管与所述筒体内的配水装置相连接，在所述筒体的底部设有滤料支撑层，在所述滤料支撑层上设有过滤层，在所述滤料支撑层与所述过滤层之间的结合处沿所述筒体的径向设有一出水总管，所述出水总管的出水端口延伸至所述筒体外部，在所述出水总管的两侧、平行于所述过滤层的底面对称设有多个过滤管，所述过滤管的一端封闭，另一端与所述出水总管相连通，所述过滤管上开设有若干个孔眼。本发明具有结构稳定、安装方便、加工成本低的优点，并且能够降低筒体高度，提高水处理质量和反冲洗能力。
文档编号C21B3/08GK102059013SQ20101055231
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者刘全金, 周胜秋, 张福顺, 杨高峰 申请人:中冶京诚工程技术有限公司, 北京京诚科林环保科技有限公司