一种全密闭矿热炉泄压水封装置的制作方法

本发明涉及一种泄压、水封装置，特别是一种全密闭矿热炉泄压水封装置，属于冶金机械设计制造。

背景技术：

1、矿热炉是一种用于冶炼还原矿石的设备，具有广泛的用途，其产品主要包括锰铁、铬铁、镍铁、高钛渣、电石、黄磷等。现有矿热炉结构有三种，即敞开式矿热炉、半密闭矿热炉和全密闭矿热炉。基于环保、能耗等要求，敞开式矿热炉与半密闭矿热炉逐渐被全密闭矿热炉替代。

2、矿热炉在正常生产时，炉膛内因碳热反应会生成大量co、h2等可燃气体，并经烟道外排。对于敞开式矿热炉与半密闭矿热炉，炉内可进入大量空气与可燃气体迅速混合燃烧，在这种情况下无法形成可燃气体爆炸的情况。但是对于全密闭矿热炉来说，由于其在全密闭高温环境下生产，一旦温度过高、塌料或者压力异常，均有可能引发炉内爆燃、炉体爆炸或其他安全生产事故。目前使用的泄压装置结构复杂，且可靠性较差，无法满足全密闭矿热炉的泄压要求。因此有必要对现有技术加以改进。

技术实现思路

1、为解决现有泄压装置存在结构复杂、可靠性差等问题，无法满足全密闭矿热炉的泄压需求，本发明提供一种全密闭矿热炉泄压水封装置。

2、本发明通过下列技术方案完成：一种全密闭矿热炉泄压水封装置，包括底部设进气口、顶部设排气口、其内设空腔的壳体，进气口、排气口分别通过进气管道、排气管道与全密闭矿热炉烟管低位段、高位段相连接，其特征在于壳体空腔下部的进气口上套接有竖直水封管，该竖直水封管底部管口与进气管道相连接、顶部管口上套有水封套，水封套上设有进水孔，壳体空腔上部设有多个喷头，多个喷头通过连接管与外部给水管相连接，壳体下部设有与外部给水管连通的进水口，以及与排水管连通的溢流口及排空口；以便通过给水管向壳体空腔内提供喷淋冷却水，并使冷却水经壳体进部的进水孔进入水封套与竖直水封管之间而形成水封，当全密闭矿热炉内压力超过安全值时，排出的烟气进入进气管道、竖直水封管内，进而将水封套向上顶后进入壳体空腔内完成泄压，并使泄压时的高温烟气在壳体空腔内上升时，被喷头喷出的水冷却、降尘后，经排气口、排气管道进入全密闭矿热炉烟管高位段排出，确保安全泄压；当全密闭矿热炉内压力低于安全值时，水封套靠自身重量下降形成水封，使正常烟气经过该水封降温、过滤烟尘后，进入壳体空腔内，再经排气口、排气管道进入全密闭矿热炉烟管高位段排出。

3、所述壳体空腔内位于喷头下方设有若干扰流板，以便使烟气流在此形成紊流流动，以提高喷淋冷却、降尘效果。

4、所述壳体为底部设水平底板、顶部向上收口的竖直圆柱体，空腔形状与壳体形状相适应，进气口开设于水平底板中心处，排气口设于壳体顶部收口端，壳体中部侧壁上设有人孔及盖，壳体下部侧壁上设有液位可视窗。

5、所述竖直水封管设为圆柱形管道，其外壁与进气口密封套接、上部向上延伸至壳体空腔内、底部向下延伸出壳体，并与进气管道相连接，以便烟气经竖直水封管进入壳体空腔内。

6、所述水封套设为底部敞口、顶部封闭的竖直圆柱形套筒，其底部敞口套于竖直水封管外围，水封套顶部中心设有限位杆套，该限位杆套套于壳体空腔中心处的立柱上，立柱上端设有上管套、中下部设有下套管，并且立柱上、下端均设有限位挡板，进水孔设于水封套底部侧壁，以便通过立柱与上、下套管的配合，使水封套在上、下套管限制范围内的壳体空腔内上升或下降，从而实现泄压与封压。

7、所述竖直水封管顶部管口外设有外缘板，水封套底部敞口内设有内缘板，沿外缘板和内缘板互设交错配接的多个凹槽与凸起，以便于水封套4装配到竖直水封管上，并可沿竖直水封管上升或下降。

8、所述壳体下部的进水口通过带控制阀的支管与给水管相连、溢流口通过带控制阀的第二支管与排水管相连、排空口通过带控制阀的第三支管与排水管相连，以便通过进水口向壳体下部供水、通过溢流口控制壳体内冷却水的液位高度、确保水封的有效性，通过排空口排出底渣及污水。

9、所述多个喷头设于壳体顶部收口端下方，且绕收口端下方均匀且间隔设置一周，连接管为环管，沿壳体顶部收口端外围设置一圈，多个喷头分别通过带阀门的第四支管与连接管相连接，连接管与给水管相连接，以便通过连接管向壳体空腔内的多个喷头供水，进而均匀喷洒冷却水。

10、所述扰流板设为横截面呈弧形的水平长条板，该水平长条板的凹面向下、凸面向上，并呈二排交错设于壳体空腔内，每一排间隔设置若干条，以便通过扰流板的弧形凹面对经过的烟气进行阻挡、扰动，以提高烟气的冷却、降尘效果。

11、本发明具有下列优点及效果：采用上述方案，可方便地通过给水管向壳体空腔内提供喷淋用冷却水，并使冷却水经壳体进部的进水孔进入水封套与竖直水封管之间而形成水封，当全密闭矿热炉内压力超过安全值时，排出的烟气进入进气管道、竖直水封管内，进而将水封套向上顶后进入壳体空腔内完成泄压，并使泄压时的高温烟气在壳体空腔内上升时，被喷头喷出的水冷却、降尘后，经排气口、排气管道进入全密闭矿热炉烟管高位段排出，确保安全泄压；当全密闭矿热炉内压力低于安全值时，水封套靠自身重量下降形成水封，使正常烟气经过该水封降温、过滤烟尘后，进入壳体空腔内，再经排气口、排气管道进入全密闭矿热炉烟管高位段排出；再通过若干扰流板使烟气流形成紊流流动，大大提高喷淋冷却、降尘效果。

技术特征：

1.一种全密闭矿热炉泄压水封装置，包括底部设进气口、顶部设排气口、其内设空腔的壳体，进气口、排气口分别通过进气管道、排气管道与全密闭矿热炉烟管低位段、高位段相连接，其特征在于壳体空腔下部的进气口上套接有竖直水封管，该竖直水封管底部管口与进气管道相连接、顶部管口上套有水封套，水封套上设有进水孔，壳体空腔上部设有多个喷头，多个喷头通过连接管与外部给水管相连接，壳体下部设有与外部给水管连通的进水口、以及与排水管连通的溢流口及排空口。

2.根据权利要求1所述的全密闭矿热炉泄压水封装置，其特征在于所述壳体设为底部设底板、顶部向上收口的竖直圆柱体，空腔形状与壳体形状相适应，进气口开设于底板中心处，排气口设于壳体顶部收口端，壳体中部侧壁上设有人孔，壳体下部侧壁上设有液位视窗。

3.根据权利要求1所述的全密闭矿热炉泄压水封装置，其特征在于所述竖直水封管设为圆柱形管道，该圆柱形管道外壁与进气口密封套接，圆柱形管道顶部管口位于壳体空腔内，其高度高于壳体底部高度，圆柱形管道底部管口向下延伸出壳体并与进气管道相连接。

4.根据权利要求1所述的全密闭矿热炉泄压水封装置，其特征在于所述水封套设为底部敞口、顶部封闭的竖直圆柱形套筒，其通过底部敞口套设于竖直水封管外，水封套顶部中心设有限位立柱，底部侧壁开设有进水孔，限位立柱上端向上延伸与设于壳体空腔中部的上管套相套接，限位立柱下端向下延伸与设于竖直水封管顶部管口内的下套管相套接，并且限位立柱上、下端还设有限位挡板。

5.根据权利要求1所述的全密闭矿热炉泄压水封装置，其特征在于所述竖直水封管顶部管口外套设有外缘板，水封套底部敞口内套设有内缘板，沿外缘板与内缘板分别设有交错配接的多个凹槽与多个凸起。

6.根据权利要求1所述的全密闭矿热炉泄压水封装置，其特征在于所述进水口设于壳体底部，其通过带控制阀的支管与给水管相连通，溢流口设于壳体下部，其高度低于竖直水封管顶部管口高度，排空口设于壳体底板上，溢流口、排空口均通过带控制阀的支管与排水管相连通。

7.根据权利要求1所述的全密闭矿热炉泄压水封装置，其特征在于所述冷却水喷头设于壳体顶部收口端下方，其设为绕收口端下方均匀间隔设置一周的多个，连接管设为套设于壳体顶部收口端外的圆环形管道，多个冷却水喷头通过带阀门的支管与圆环形管道相连接，圆环形管道与给水管相连接。

8.根据权利要求1所述的全密闭矿热炉泄压水封装置，其特征在于所述扰流板设为横截面为半圆弧形的水平长条板，该水平长条板内凹面向下，并间隔铺设于壳体空腔内，若干扰流板分设为上、下交错设置的两层。

技术总结
本发明提供一种全密闭矿热炉泄压水封装置，包括底部设进气口、顶部设排气口、其内设空腔的壳体，进气口、排气口分别通过进气管道、排气管道与全密闭矿热炉烟管低位段、高位段相连接，其特征在于壳体空腔下部的进气口上套接有竖直水封管，该竖直水封管底部管口与进气管道相连接、顶部管口上套有水封套，水封套上设有进水孔，壳体空腔上部设有多个喷头，多个喷头通过连接管与外部给水管相连接，壳体下部设有与外部给水管连通的进水口，以及与排水管连通的溢流口及排空口。以提供喷淋冷却水，并使冷却水进入水封套与竖直水封管之间而形成水封，当压力过高时水封套上升泄压，并对上升的烟气降温除尘，确保安全。

技术研发人员：华志宇,张勇,钱春花,任占誉
受保护的技术使用者：昆明有色冶金设计研究院股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15