专利名称：高炉炉顶消声器的制作方法
技术领域：
高炉炉顶消声器技术领域[0001]本实用新型涉及一种高炉炉顶消声器，具体地说，本实用新型涉及一种能够自动 排灰的高炉炉顶消声器。
背景技术：
[0002]目前，用于控制高炉炉顶均压放散噪声的消声器主要采用阻抗复合的结构形式。 声波在装有多孔吸声材料的穿孔管道中传播时，将引起材料细孔或间隙中的空气分子振 动，使一部分声能由于孔的磨擦和/或粘滞阻力的作用，将声能转化为热能，从而使声波的 能量衰减。虽然常用的阻抗消声器一般是能够满足高炉炉顶均压放散的降噪要求的，但其 只能用于无粉尘的环境中，在粉尘浓度高、粘性强的作业环境中应用，消声器使用一段时间 后，粉尘会在消声器内长期堆积，形成粉尘结垢结块堵塞多孔消声元件的孔。消声元件粉尘 结垢结块后，人工无法清除掉，使消声器消声功能丧失。因此普通的消声器很难在这样的环 境中使用，即便勉强使用，寿命也会很短。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种能够自动排灰的高炉炉顶消声器。[0004]本实用新型的一方面提供了一种高炉炉顶消声器，所述高炉炉顶消声器包括灰 斗段，设置在消声器的下部；节流减压消声段，设置在灰斗段上方，包括管式消声器与一级 减压穿孔筒体；阻抗复合消声段，设置在节流减压消声段上方，包括管式消声器和多个阻抗 复合消声单元，其中，节流减压消声段上还设置有反吹清灰装置，所述反吹清灰装置包括设 置在节流减压消声段的靠近灰斗段的端部上的环形进气管、控制阀以及在环形进气管上设 置的多个反吹管，所述多个反吹管延伸到节流减压消声段内部。[0005]灰斗段可包括设置在灰斗段上部的灰斗和设置在灰斗下部的卸灰阀。灰斗段还可 包括设置在灰斗的仓壁上的仓壁振动器。灰斗的仓壁相对于水平方向的倾角可大于60度。[0006]节流减压消声段可包括卸灰室。一级减压穿孔筒体内部可具有抛光表面。[0007]多个阻抗复合消声单元可由穿孔板、吸声材料和吸声面料组成。其中，所述多个阻 抗复合消声单元可具有不同的尺寸。阻抗复合消声段的气流入口、出口部位的阻抗复合消 声单元可具有楔形形状。[0008]节流减压消声段和阻抗复合消声段均可包括由外壳筒体和内穿孔筒体组成的管 式消声器，其中，外壳筒体和内穿孔筒体之间设置有吸声面料和/或吸声材料。[0009]本实用新型的高炉炉顶消声器能够防止粉尘在消声器的阻抗复合消声段中聚集， 从而解决了粉尘浓度高、粘性强的作业环境中消声器失效的问题。
[0010]通过
以下结合附图进行的对实施例的描述，本实用新型的上述和/或其他目的和 优点将会变得更加清楚，其中[0011]图1是根据本实用新型的高炉炉顶消声器的局部剖视图；[0012]图2是沿图1的线A-A截取的剖视图；[0013]图3是沿图1的线B-B截取的剖视图；[0014]图4是沿图1的线C-C截取的剖视图。
具体实施方式
[0015]下面将参照附图详细描述根据本实用新型的高炉炉顶消声器的示例性实施例。[0016]图1是根据本实用新型的高炉炉顶消声器的局部剖视图，图2至图4是分别沿图 1的线A-A、B-B和C-C截取的剖视图。参照图1至图4，高炉炉顶消声器100包括灰斗段 110，设置在消声器的下部，用于集灰；节流减压消声段120，设置在灰斗段上方，包括一级 减压穿孔筒体121与管式消声器122 ；阻抗复合消声段130，设置在节流减压消声段上方， 包括多个阻抗复合消声单元131。灰斗段110、节流减压消声段120和阻抗复合消声段130 可通过本领域技术人员公知的各种方式(例如，法兰、焊接等)进行连接，从而使各个段内 部的气体通路彼此相连。其中，阻抗复合消声段130还可包括彼此连通的多个子阻抗复合 消声段，以提供更好的消声效果。例如，阻抗复合消声段130可包括第一子阻抗复合消声段 1301和第二子阻抗复合消声段1302，其中，第一子阻抗复合消声段1301连接到节流减压消 声段120，第二子阻抗复合消声段1302连接到第一子阻抗复合消声段1301，高炉炉顶消声 器的出气口设置在第二子阻抗复合消声段1302上。通过利用多个子阻抗复合消声段，可对 不同频率的噪声产生良好的吸声效果。[0017]灰斗段110包括灰斗111，设置在灰斗段110的上部，并连接到节流减压消声段 120，用于收集从节流减压消声段120沉降的粉尘；卸灰阀112，设置在灰斗段111的下部， 用于从灰斗111中排放收集的粉尘。其中，灰斗的仓壁的相对于水平方向的倾角大于60度， 以使粉尘不易粘糊，容易下落。收集的粉尘储存在灰斗111中并通过卸灰阀112排放到消 声器外部。为了使粉尘更容易滑落，还可在灰斗段110中设置仓壁振动器(未示出)。仓 壁振动器可设置在灰斗111的仓壁上，以通过震打、偏心震动等方式来使灰斗111的仓壁震 动，从而有利于粉尘的滑落。卸灰阀可采用星型卸灰阀，从而实现自动卸灰。[0018]进气管101从灰斗段110的侧壁穿过灰斗段110内部并与节流减压消声段120连 接，气流经过进气管101穿过节流减压消声段和阻抗复合消声段130之后，其中的声能被吸 收，从而实现消声降噪的目的。[0019]节流减压消声段120包括一级减压穿孔筒体121和管式消声器122，其中，管式 消声器122包括内穿孔筒体1221和外壳筒体1222。外壳筒体1222设置在节流减压消声 段120的最外侧并形成节流减压消声段的外观。内穿孔筒体1221形成在外壳筒体1222内 部，并与外壳筒体1222共同组成管式消声器122。一级减压穿孔筒体121设置在管式消声 器122内部，并且在一级减压穿孔筒体121和管式消声器122之间可具有空间。外壳筒体 1222可由不锈钢或Q235钢等形成，并可在内壁衬涂低频阻尼材料。为了进一步提高吸声 效率，还可在内穿孔筒体1221和外壳筒体1222之间设置吸声面料(例如不锈钢网)和/ 或吸声材料等。气流通过一级减压穿孔筒体121时，其压力降低，能量减少，从而实现减压 消声的目的。同时，管式消声器122具有多孔结构并具有消声材料，从而能够进一步吸收能 量，降低噪声。此外，一级减压穿孔筒体121的内部具有抛光的表面，以减少粉尘对筒体内壁的粘糊。节流减压消声段120的中部形成卸灰室123，气流中携带的粉尘可在卸灰室123 中在重力作用下沉降并落入到灰斗111中。此外，还可对内穿孔筒体1221的小孔出口进行 倒角处理，以减少粉尘对小孔的粘附。[0020]节流减压消声段120上还可设置有反吹清灰装置125，反吹清灰装置125包括环形 进气管126、控制阀(未示出)和多个反吹管127。环形进气管126围绕高炉炉顶消声器的 外壁设置在节流减压消声段120的靠近灰斗段110的端部上。环形进气管1 可连接到外 部高压气源(未示出)，外部高压气源可以是高压氮气源或其它高压气源。多个反吹管127 以均勻的间隔设置在环形进气管126上并与进气管1 连通，反吹管127在消声器外壁的 与环形进气管126对应的位置穿过消声器外壁进入节流减压消声段120内部。反吹管127 还包括在节流减压消声段120内部沿节流减压消声段120的长度方向延伸的喷气部分，在 所述喷气部分中设置有面向一级减压穿孔筒体121的内壁的多个反吹孔。通过设置多个反 吹管127，可以使反吹气体均勻地喷射到节流减压消声段120中，从而能够更好地去除一级 减压穿孔筒体121上附着的粉尘，避免由于反吹气不均勻而导致粉尘在局部地区聚集。在 节流减压消声段120每次工作后，控制阀打开，从而通过反吹管127对节流减压消声段120 进行反吹除尘，然后控制阀关闭，结束反吹操作。可利用可编程控制器(PLC)来控制反吹清 灰装置125，从而实现自动操作。[0021]为了保证清灰力度和喷吹压力，可设置两个或两个以上的控制阀，并控制这些控 制阀进行逐次喷吹。具体地说，在炉顶均压放散后间隔时间、后，氮气反吹清灰开始进行， 首先开启第一个控制阀进行喷吹时间、，等间隔时间t2后，开启第二个控制阀进行喷吹时 间、，然后每间隔时间t2则开启下一个控制阀进行喷吹时间、，在开启最后一个控制阀喷 吹时间、并间隔时间t2后，再开启第一个控制阀进行喷吹，并重复执行上述操作。控制阀 可以是电磁脉冲阀，并可利用PLC来控制上述控制阀的操作。可根据具体应用情况来合理 地选择时间参数、、、和t2。[0022]阻抗复合消声段130可包括管式消声器133和多个阻抗复合消声单元131。管 式消声器133可具有与节流减压消声段120的管式消声器122的结构相似的结构，具体地 说，管式消声器可由外壳筒体1331和内穿孔筒体1332组成。外壳筒体1331可由不锈钢或 Q235钢等形成，并可在内壁衬涂低频阻尼材料。为了进一步提高吸声效率，还可在内穿孔筒 体1332和外壳筒体1331之间设置吸声面料(例如不锈钢网)和/或吸声材料等。此外， 还可对内穿孔筒体1332的小孔出口进行倒角处理，以减少粉尘对小孔的粘附。[0023]阻抗复合消声单元131可被形成为扇形消声片，扇形消声片由穿孔板、吸声面料 和吸声材料组成。为了使不同频率的噪声均具有较大的消声量，消声单元的长度和气流通 道的断面尺寸可被设置为彼此不同。在本实用新型的高炉炉顶消声器中，还可选用复合多 层吸声材料，以补充单一吸声材料对不同频率的噪声消声能力差的缺陷。在消声器的气流 入口、出口部位的阻抗复合消声单元131可具有楔形形状，以提高吸声量并减少气流阻力。[0024]本实用新型的高炉炉顶消声器还可包括分别设置在灰斗段、节流减压消声段和阻 抗复合消声段上的多个人工清灰孔102，以用于当消声器发生堵塞时候进行人工清灰，或用 于对消声器进行检修维护。[0025]为实现本实用新型目的，本实用新型的高炉炉顶消声器通过设置灰斗段、和反吹 清灰装置实现了自动清灰，从而防止因粉尘在消声器的阻抗复合消声段内部聚集而导致消声器报废或降低消声效果。[0026]利用本实用新型的高炉炉顶消声器，当高炉排放气体时，气流通过消声器的进气 管进入节流减压消声段，并在节流减压消声段中进行第一次低频声波反射，气体粉尘在卸 灰室中沉降，并落入灰斗中通过卸灰阀排出。气流通过一级减压穿孔筒体的小孔喷射到管 式消声器，进行第二次低频声波反射。气流到达阻抗复合消声段再进行一次低频声波反射 衰减，最后通过阻抗复合消声单元消声后排入大气。为了防止粉尘气体堵塞节流减压消声 段的小孔，设置了反吹清灰装置。在高炉每次排气之后，利用高压气体(例如氮气)进行反 吹清灰，确保节流减压消声段小孔的畅通。从而解决了粉尘浓度高、粘性强的作业环境中消 声器失效的问题。[0027]已经参照示例性实施例描述了本实用新型的高炉炉顶消声器，然而本领域技术人 员应该理解，在不脱离如权利要求限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些 实施例进行各种修改和改变。权利要求1.一种高炉炉顶消声器，其特征在于所述高炉炉顶消声器包括 灰斗段，设置在消声器的下部；节流减压消声段，设置在灰斗段上方，包括管式消声器与一级减压穿孔筒体； 阻抗复合消声段，设置在节流减压消声段上方，包括管式消声器和多个阻抗复合消声 单元，其中，节流减压消声段上还设置有反吹清灰装置，所述反吹清灰装置包括设置在节流 减压消声段的靠近灰斗段的端部上的环形进气管、控制阀以及在环形进气管上设置的多个 反吹管，所述多个反吹管延伸到节流减压消声段内部。
2.如权利要求1所述的高炉炉顶消声器，其特征在于灰斗段包括设置在灰斗段上部的 灰斗和设置在灰斗下部的卸灰阀，其中，灰斗段还包括设置在灰斗的仓壁上的仓壁振动器。
3.如权利要求2所述的高炉炉顶消声器，其特征在于灰斗的仓壁相对于水平方向的倾 角大于60度。
4.如权利要求1所述的高炉炉顶消声器，其特征在于所述反吹清灰装置具有两个或两 个以上的控制阀，并通过控制这些控制阀来进行逐次喷吹。
5.如权利要求1所述的高炉炉顶消声器，其特征在于节流减压消声段包括卸灰室。
6.如权利要求1所述的高炉炉顶消声器，其特征在于一级减压穿孔筒体内部具有抛光表面。
7.如权利要求1所述的高炉炉顶消声器，其特征在于所述多个阻抗复合消声单元由穿 孔板、吸声材料和吸声面料组成。
8.如权利要求7所述的高炉炉顶消声器，其特征在于所述多个阻抗复合消声单元具有 不同的尺寸。
9.如权利要求7所述的高炉炉顶消声器，其特征在于阻抗复合消声段的气流入口、出 口部位的阻抗复合消声单元具有楔形形状。
10.如权利要求1所述的高炉炉顶消声器，其特征在于管式消声器由外壳筒体和内穿 孔筒体组成，其中，外壳筒体内部衬涂有低频阻尼材料和/或在外壳筒体和内穿孔筒体之 间设置有吸声面料和/或吸声材料。
专利摘要本实用新型的一方面提供了一种高炉炉顶消声器，所述高炉炉顶消声器包括灰斗段，设置在消声器的下部；节流减压消声段，设置在灰斗段上方，包括管式消声器与一级减压穿孔筒体；阻抗复合消声段，设置在节流减压消声段上方，包括多个阻抗复合消声单元，其中，节流减压消声段上还设置有反吹清灰装置，所述反吹清灰装置包括设置在节流减压消声段的靠近灰斗段的端部上的环形进气管、控制阀以及在环形进气管上设置的多个反吹管，所述多个反吹管延伸到节流减压消声段内部。本实用新型的高炉炉顶消声器能够防止粉尘聚集，从而解决了粉尘浓度高、粘性强的作业环境中消声器失效的问题。
文档编号C21B7/00GK201817502SQ201020576738
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者何绪欧, 张健, 米志刚, 陈辉 申请人:攀钢集团冶金工程技术有限公司, 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司