[实用新型]一种冶炼设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金设备冶炼、铸造专业余热利用及大气污染治理专业装备。

背景技术

铸造行业作为装备制造业的基础之一，得到了长足发展，我国现有铸造厂点约2.6万个，其产量位居世界首位，但大多数厂点规模小，专业化程度低，存在着资源消耗大和能源浪费严重，是一个污染物排放严重的行业，每年排放废气约200亿m³，粉尘120万t左右。而冲天炉铸件产量约占全国铸铁件总产量的70％，仅有少数厂家采用了比较先进的生产设备及环保装置，在县乡一级企业中近80％仍在使用冷风冲天炉等普通炉型生产。随着环境保护的要求逐渐提高，厂家在烟囱上安装了烟尘捕集器，而这种除尘装置仅能对明火颗粒进行灭除，仅能沉降少数大颗粒粉尘，对微米级粉尘不起作用。随着近年来有些企业采用了旋风及布袋除尘器系统，为达到布袋除尘器的使用要求，通常是在其前部设置水冷设施，将烟气温度降低到布袋材料耐受的温度以下再进行除尘，这样就使得冲天炉排出的烟气所含的大量热能被浪费掉，并且需要使用大量水资源及水泵用电消耗。除此之外，由于冷风冲天炉的热效率约为40％，排出的烟气中蕴含着大量热能，经测试统计烟气的物理显热及化学潜热约占到冲天炉焦炭燃烧所产生热能的50％，大量的热能得不到有效利用，随着CO₂、CO、SO₂、NO_x及粉尘一起排放到大气，造成温室效应对环境及人类造成危害。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种冶炼设备，主要是实现高温烟气的热能利用，并使粉尘排放达标。

本实用新型提供的一种冶炼设备，包括冷风式冲天炉，所述冷风式冲天炉上设置有加料口，还设置有烟囱；其特征是：

在冷风式冲天炉的加料口处设置可调节式门阀；

在烟囱的顶部设置板阀；

在加料口上部烟囱一侧设置水平管道，该水平管道连通有燃烧室，所述燃烧室设置有点火器；

所述燃烧室的烟气出口通过保温管道接通至陶瓷换热器上部烟气入口；

陶瓷换热器的高温空气出口通过保温管道接通至冷风式冲天炉的风口；陶瓷换热器的底部设置有沉降室；沉降室底部设置卸灰口。

作为该冶炼设备的进一步的技术方案：该冶炼设备还包括除尘设备，除尘设备包括旋风除尘器、脉冲布袋式除尘器；所述陶瓷换热器的烟气出口接通旋风除尘器的入口；旋风除尘器的出口通过管道连通脉冲布袋式除尘器的入口；旋风除尘器的出口与脉冲布袋式除尘器的入口连通的管道上设置有电控野风阀，该管道上还设置有测温控制器，且所述温控测量器位于旋风除尘器出口与电控野风阀之间。

该实用新型的有益效果也是区别于其它冲天炉除尘系统及热风式冲天炉系统的创新之处是：在原冲天炉加料口处、设置门阀，控制了该处露天敞口状态时、在除尘风机形成的管道负压下混入大量空气(据统计加料口混入空气约为燃烧焦炭产生烟气量的1.5-2倍)，从而有效提高了烟气至换热器交换时的温度，减少了物理显热的损失；同时减少了除尘气体的处理量，减少了布袋过滤风量负荷，降低了风机电力消耗；

在原冲天炉上部烟囱上端增设了控制板阀，避免了该处空气的大量吸入(测量数据该处混入新鲜空气量约为燃烧焦炭所产生的烟气总量的0.5-1.5倍)，同样减少了物理显热损失、减少了除尘空气处理量、降低了风机电力消耗；

通过前面两项的设置使得到达燃烧室及换热器的烟气温度保持了高温状态，使得烟气的物理显热得到高效换热利用；通过调整门阀的开度适当通入部分助燃空气，通过燃烧室引燃燃烧、释放出大量化学潜热；

将陶瓷换热器通过保温管道紧连在燃烧室之后，使高温烟气与空气充分、高效进行间壁热交换，获得高温助燃空气，通过保温管道通入冲天炉风口，使热能返回炉中利用；

在加料口设置可调节式门阀及同时在烟囱上部设置板阀，并且将排烟管道设置在炉体两阀位置中部，使该发明区别于其他方式而产生有益效果，其原理是：CO的燃烧临界值为12.5％，自燃温度约为609℃；原有的方式两处大量漏风混入烟气中，经测试，CO浓度及温度(400℃左右)两条件无法实现燃烧，需要设置燃烧室另外加入大量燃料点燃，额外增加了燃料消耗；双闭后保持了烟气中原有CO的浓度含量及温度，调节门阀的适当开度、适量控制进入空气，只需引燃就可以使烟气中的化学潜热释放，高温烟气进入换热器，从而充分回收利用了热能，这是目前其他方式无法实现的。

将旋风除尘器设置在换热器之后，作为前级除尘器，在其后设置脉冲布袋式除尘器；