一种高炉水渣系统过滤池蒸汽消白装置的制作方法

本发明涉及冶金行业炼铁领域，具体的是一种高炉水渣系统过滤池蒸汽消白装置。

背景技术：

高炉冶炼时会产生高温液态熔渣(1350℃-1500℃)，国内每年生产铁水7亿吨，产生高温液态熔渣2.5亿吨。国内外通常采用沉淀过滤法(常称底滤法)水渣工艺对熔渣进行处理。高炉炉前进行水力冲渣，用水淬将熔渣击碎后，变成渣水混合物(常称水渣)，水渣经冲渣沟进入过滤池，液态水经过滤池内的过滤层过滤后循环使用，过滤池内留下固态渣粒，然后通过桥式抓斗起重机对渣粒进行抓取、装车外运。

由于过滤池内冲渣水水量多、温度高，散发出大量的含硫蒸汽，尤其冬季气温低，蒸汽量更大。水渣蒸汽具有腐蚀性，在散发过程中污染周边环境，腐蚀周围的设备，同时由于过滤池距高炉的距离很近，因此散发的蒸汽也会对高炉设备造成一定的腐蚀。

随着我国环保形势的越来越严峻，钢铁企业对过滤池蒸汽消白技术的需求越来有强烈。国内外已经进行多年的相关研究，希望消除过滤池蒸汽，实现蒸汽消白。

中国专利cn202209390u，公开日期2012年5月2日，公开了一种“冲渣移动盖板动力设备传动装置”，该专利中利用冲渣移动盖板进行封盖的方式减少过滤池蒸汽的对外排放。从说明书附图可以看出，该盖板由于结构问题不能对过滤池实现彻底密封，在冲渣过程中随着过滤池表面蒸汽量的越来越大，蒸汽必然会从盖板的缝隙溢出，造成蒸汽污染，腐蚀周围设备。

中国专利cn202808827u，公开日期2013年3月20日，公开了一种“渣处理蒸汽回水装置”，该装置利用拱形结构的盖板，使蒸汽凝结并流入集水槽。过滤池内蒸汽量较少时这种冷凝回水装置能够起到一定作用减少蒸汽对外排放，但是冲渣过程中过滤池内的蒸汽量越来越大，必然会导致蒸汽凝结的速度远远小于蒸汽量增加的速度，最终蒸汽从盖板缝隙溢出，造成环境污染。

中国专利cn108384908a，公开日期2018年8月10日，公开了“一种水渣池蒸汽冷凝装置及其集气罩和使用方法”，该专利在过滤池上方设置集气罩，利用集气罩内部的除雾器实现冲渣蒸汽的消白处理。由于过滤池面积较大，长度为20m左右，这样就对集气罩的抗弯曲强度提出了很高的要求，该专利在集气罩内部设置多级除雾器又加重了集气罩的整体重量，容易导致集气罩的整体结构产生弯曲变形。

由以上分析可知，现有技术虽然已经提供了高炉水渣系统过滤池蒸汽的消白方法，但是在不同程度及不同方面都有各种缺陷有待解决，有必要研究新的高炉水渣系统过滤池蒸汽消白的装置，有效减少冲渣蒸汽造成的环境污染。

技术实现要素：

为了提高高炉水渣系统过滤池蒸汽的消白效率。本发明提供了一种高炉水渣系统过滤池蒸汽消白装置，该高炉水渣系统过滤池蒸汽消白装置利用水渣系统常见的高空烟囱，有效减少过滤池含硫蒸汽的排放。

本发明解决其技术问题所采用的技术发明是：一种高炉水渣系统过滤池蒸汽消白装置，包括过滤池和高空烟囱，过滤池含有第一过滤分池和第二过滤分池，过滤池的上部设有可移动蒸汽罩，可移动蒸汽罩能够封闭第一过滤分池的顶部或第二过滤分池的顶部，第一过滤分池依次通过第一蒸汽支管和蒸汽总管与高空烟囱连接，第二过滤分池依次通过第二蒸汽支管和蒸汽总管与高空烟囱连接，蒸汽总管上设有引风机，第一蒸汽支管上设有第一阀门，第二蒸汽支管上设有第二阀门，高空烟囱内设有喷淋装置，高空烟囱通过渣水混合物通道与第一过滤分池和第二过滤分池连接。

过滤池的挡墙上设有用于可移动蒸汽罩移动的钢轨，可移动蒸汽罩的两侧斜对角对称设置有一对驱动装置和一对从动装置。

驱动装置包括减速电机、车轮支架和车轮，从动装置包括车轮支架和车轮，可移动蒸汽罩的驱动装置和从动装置都位于可移动蒸汽罩的外侧。

可移动蒸汽罩的盖板能够耐腐蚀，盖板的支撑架为工字钢、槽钢或钢板焊接而成。

过滤池与可移动蒸汽罩之间设有水封结构，该水封结构含有水封槽和水封板。

在垂直于可移动蒸汽罩移动的水平方向，可移动蒸汽罩的两个端面设有弹性橡胶板，弹性橡胶板与过滤池的挡墙紧密接触。

第一过滤分池的顶部和第二过滤分池的顶部均设有蒸汽引出孔，第一蒸汽支管的一端与第一过滤分池的蒸汽引出孔连接，第二蒸汽支管的一端与第二过滤分池的蒸汽引出孔连接。

高空烟囱的侧壁上设有蒸汽入口，蒸汽总管的一端与高空烟囱的蒸汽入口连接，高空烟囱的蒸汽入口高于第一过滤分池的蒸汽引出孔和第二过滤分池的蒸汽引出孔，第二蒸汽支管、第一蒸汽支管和蒸汽总管均为倾斜状态。

渣水混合物通道位于第二蒸汽支管、第一蒸汽支管和蒸汽总管的下方。

本发明的有益效果是：

1、本发明能够实现过滤池蒸汽消白，减少环境污染。

2、本发明提出的可移动蒸汽罩结构简单、设备可靠性高、密封效果好。

3、本发明提出的蒸汽消白措施简单易行，投资少、运行成本低。

4、本发明不增加额外占地，适用于现有高炉水渣系统的环保改造。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是高炉水渣系统过滤池蒸汽消白装置的主视图。

图2是高炉水渣系统过滤池蒸汽消白装置的俯视图。

图3是可移动蒸汽罩及配套的轨道和水封槽的整体结构示意图。

图4是可移动蒸汽罩局部放大图。

1、高空烟囱；2、喷淋装置；3、引风机；4、蒸汽总管；41、第一蒸汽支管；42、第二蒸汽支管；51、第一阀门；52、第二阀门；6、可移动蒸汽罩；7、过滤池；71、第一过滤分池；72、第二过滤分池；731、第一垂直挡墙；732、第二垂直挡墙；733、第三垂直挡墙；741、第一平行挡墙；742、第二平行挡墙；8、渣水混合物通道；61、驱动装置；62、从动装置；63、盖板；64、钢轨；65、水封槽；66、减速电机；67、车轮；68、水封板；69、弹性橡胶板；610、车轮支架；611、支撑架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种高炉水渣系统过滤池蒸汽消白装置，包括过滤池7和高空烟囱1，过滤池7含有并列相邻的第一过滤分池71和第二过滤分池72，过滤池7的上部设有可移动蒸汽罩6，可移动蒸汽罩6能够沿前后方向(即图2中的ab方向)往复移动，可移动蒸汽罩6能够封闭第一过滤分池71的顶部或第二过滤分池72的顶部，第一过滤分池71依次通过第一蒸汽支管41和蒸汽总管4与高空烟囱1连接，第二过滤分池72依次通过第二蒸汽支管42和蒸汽总管4与高空烟囱1连接，蒸汽总管4上设有引风机3，第一蒸汽支管41上设有第一阀门51，第二蒸汽支管42上设有第二阀门52，高空烟囱1内设有喷淋装置2，高空烟囱1通过渣水混合物通道8与第一过滤分池71和第二过滤分池72连接，如图1和图2所示。

过滤池7的顶部设置可移动蒸汽罩6。在冲渣时，如图2所示，可移动蒸汽罩6位于第二过滤分池72的上方，对第二过滤分池72表面的蒸汽进行密封；在冲渣停止后，可移动蒸汽罩6移开便于对第二过滤分池72抓渣。

在本实施例中，过滤池7的挡墙上设有用于可移动蒸汽罩6移动的钢轨64，可移动蒸汽罩6的两侧斜对角对称设置有一对驱动装置61和一对(或多对)从动装置62。驱动装置61包括减速电机66、车轮支架610和车轮67，从动装置62包括车轮支架610和车轮67，可移动蒸汽罩6的驱动装置61和从动装置62都位于可移动蒸汽罩6的外侧，如图3和图4所示。

具体的，在第一平行挡墙741和第二平行挡墙742上沿可移动蒸汽罩6的移动方向设置钢轨64，可移动蒸汽罩6的两侧斜对角对称安装驱动装置61和从动装置62。可移动蒸汽罩6的驱动装置61和从动装置62都位于可移动蒸汽罩6的外侧，不与过滤池7表面的蒸汽接触，避免被蒸汽腐蚀。

在本实施例中，可移动蒸汽罩6的盖板63能够耐腐蚀。例如，可移动蒸汽罩6的盖板63可选用普通薄钢板然后涂刷防锈漆，盖板63也可选用不锈钢、玻璃钢或其他耐腐蚀材料。盖板63的支撑架611选用工字钢、槽钢或用钢板焊接而成，普通钢板做成的支撑架611要求涂刷防锈漆。盖板63的支撑架611为工字钢、槽钢或钢板焊接而成。

在本实施例中，过滤池7与可移动蒸汽罩6之间设有水封结构，该水封结构含有水封槽65和水封板68。即可移动蒸汽罩6与过滤池7之间采用水封的方法实现蒸汽罩对过滤池的完全密封。水封槽65安装在第一平行挡墙741和第二平行挡墙742上，水封槽65与钢轨64平行，水封槽65设置位于钢轨64的内侧。水封槽65可以使用槽钢或者用钢板焊接制成，槽内装水。

在平行于可移动蒸汽罩6的移动方向的两侧设置竖直的水封板68，水封板68正对水封槽65并插入槽内水中，可移动蒸汽罩6在移动过程中水封板68和水封槽65组成的密封结构能够保证蒸汽罩密封的严密性。

在本实施例中，在垂直于可移动蒸汽罩6移动的水平方向，可移动蒸汽罩6的两个端面设有弹性橡胶板69，弹性橡胶板69与过滤池7的挡墙紧密接触。例如，弹性橡胶板69与垂直于可移动蒸汽罩6的移动方向的第二垂直挡墙732和第三垂直挡墙733(或第一垂直挡墙731和第二垂直挡墙732)紧密接触从而实现密封，避免蒸汽散逸。

在本实施例中，第一过滤分池71的顶部和第二过滤分池72的顶部均设有蒸汽引出孔，第一蒸汽支管41的一端与第一过滤分池71的蒸汽引出孔连接，第二蒸汽支管42的一端与第二过滤分池72的蒸汽引出孔连接。高空烟囱1的侧壁上设有蒸汽入口，蒸汽总管4的一端与高空烟囱1的蒸汽入口连接，蒸汽总管4的另一端与第一蒸汽支管41的另一端和第二蒸汽支管42的另一端连接，高空烟囱1的蒸汽入口高于第一过滤分池71的蒸汽引出孔和第二过滤分池72的蒸汽引出孔，第二蒸汽支管42、第一蒸汽支管41和蒸汽总管4均为倾斜状态，如图1所示。

在过滤池7侧壁靠近高空烟囱1处接近池壁顶部的位置开孔，设置第一蒸汽支管41和第二蒸汽支管42可以引出过滤池表面的蒸汽。第一过滤分池71和第二过滤分池72分别设置第一蒸汽支管41和第二蒸汽支管42引出过滤池内蒸汽，两个蒸汽支管合并为蒸汽总管4然后进入高空烟囱1。连接过滤池和烟囱的第一蒸汽支管41和第二蒸汽支管42以及蒸汽总管4要求具有一定的坡度，部分蒸汽在管道内冷凝后可以回流进入过滤池7。

在本实施例中，渣水混合物通道8位于第二蒸汽支管42、第一蒸汽支管41和蒸汽总管4的下方。渣水混合物通道8与高空烟囱1的连接处位于高空烟囱1的下部，渣水混合物通道8与第一过滤分池71的连接处位于第一过滤分池71的下部，渣水混合物通道8与第二过滤分池72的连接处位于第二过滤分池72的下部。

当可移动蒸汽罩6位于有大量蒸汽产生的第二过滤分池72上方时，该第二过滤分池72对应的第二阀门52打开，第一阀门51关闭，蒸汽经过第二蒸汽支管42和蒸汽总管4进入高空烟囱1。

高空烟囱1要求具有足够的高度，能够在过滤池7的表面形成足够的负压。如果原有的烟囱高度不足，可以考虑增加烟囱高度直至满足需求，或者在蒸汽总管4上设置引风机3，把过滤池表面的蒸汽引入烟囱。

在高空烟囱1或引风机3形成的负压以及可移动蒸汽罩6密封的作用下，过滤池7表面的蒸汽被抽离过滤池，经第一蒸汽支管41(或第二蒸汽支管42)和蒸汽总管4后进入烟囱。烟囱内设置喷淋装置2，喷淋装置2的高压喷头喷出雾化状的水汽。冲渣蒸汽在烟囱内喷淋装置2的作用下成为水滴，和喷淋水一起落入高空烟囱底部经渣水混合物通道8进入过滤池7。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。