一种真空浇注烟尘治理装置的制作方法

1.本技术涉及一种真空浇注烟尘治理装置，主要适用于真空钢锭生产时，冒口加发热剂补缩产生的烟气治理。


背景技术：

2.真空浇注结束后，需往钢锭模冒口里加发热剂、保温剂。其中第一次加发热剂是在真空浇注结束后，刚刚破完真空，通过真空盖上的加料装置，快速将第一批发热剂加入冒口，以防止钢液与空气接触。真空盖移开后，根据工艺要求，还需要再往冒口里加第二批发热剂。在加发热剂的过程中，会产生很浓的黑烟，对真空浇注区域及附近车间造成严重污染，甚至会在厂房屋顶冒黑烟，对周边环境造成很大的破坏。
3.真空浇注加发热剂产生烟尘的治理难度很大，目前尚未见有相关文献报导，按传统思路通常的做法是在真空浇注区域上设置移动吸尘罩，采用风机抽风，经除尘器除尘后排放。但由于真空浇注时冒黑烟的范围比较大，对系统的风量要求很大，且真空浇注上方经常使用行车，移动吸尘罩的设置非常困难。根据现场烟尘范围，采用布袋除尘系统的系统风量大约需要50万m
³
/h，工程投资约600万左右，装机功率约为1000kw。按加发热剂冒烟过程30min，电价为0.5元/度计算，这种除尘系统的使用成本仅电费250元/次（不包括布袋日常维护，收集粉尘的二次倒运处理费用）。因此，移动吸尘罩这种方式实施难度大，成本高，且影响正常工艺操作，故到目前为止真空浇注发热剂燃烧产生的烟尘污染一直未得到治理。


技术实现要素：

4.本技术解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简洁，使用方便，成本低，对工艺流程影响小的真空浇注烟尘治理装置。
5.本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种真空浇注烟尘治理装置，包括真空管道、气体冷却器、预除尘器、布袋除尘器、真空泵系统、控制系统，控制系统与真空泵系统连接，其特征是所述真空罐、真空管道、除尘管道、气体冷却器、预除尘器、布袋除尘器、真空泵系统依次连通，除尘管道上设置有除尘切换阀，控制系统与除尘切换阀连接，所述气体冷却器、预除尘器、布袋除尘器、真空泵系统构成除尘系统，还设置有加料装置，所述加料装置输出口与真空盖上的加料结构配合，加料结构与钢锭模上的冒口配合。
6.所述加料装置具有第一料仓、第二料仓，第二料仓、第一料仓通过第二料仓下部的第二料仓手动阀连通，所述第一料仓下部设置有第一料仓手动阀，所述加料结构由手动盖板和加料溜管组成，加料溜管一端设置手动盖板，第一料仓输出口与加料溜管一端配合，加料溜管另一端穿过真空盖连通至冒口。真空浇注时，通过手动盖板封严加料口，真空浇注完毕破空后，打开手动盖板，再打开第一料仓手动阀，物料通过加料溜管落入冒口，完成第一批加料。
7.在第一批发热剂加入冒口后，在高温钢水的作用下开始燃烧并释放处烟尘，此时需打开除尘切换阀，启动真空泵系统。
8.第一批发热剂加料完成后，用行车将钢水包从真空盖上吊走，操作人员在得到工艺人员指令后，打开第二料仓手动阀，第二料仓储存的第二批料通过第一料仓、加料溜管加入冒口。
9.所述气体冷却器采用管式换热器。
10.所述预除尘器为金属滤网结构。
11.所述布袋除尘器的布袋采用覆膜滤料，能有效地除去μm级的灰尘。
12.所述真空泵系统启动时真空盖上的导流孔处风速在20~25m/s。
13.本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简洁，使用方便，成本低，利用真空浇注装置真空盖作为捕集罩，采用一套除尘管道，利用真空管道将真空罐与真空泵站连接起来。在除尘管道设置除尘切换阀，可进行真空/吸尘工况的切换。
附图说明
14.图1是本技术系统原理图。
15.图2是本技术工作位立面（真空浇注装置）示意图。
16.图中：1-加料装置，1-1-第一料仓，1-11-第一料仓手动阀，1-2-第二料仓，1-21-第二料仓手动阀，2-真空盖，21-真空盖上的导流孔，22-真空盖上的加料结构，221-手动盖板，222-加料溜管，3-真空罐，4-钢锭模，41-冒口，5-气体冷却器,6-预除尘器，7-布袋除尘器,8-真空泵系统，81-水环泵，82-排水口，83-水池，84-工作水箱，9-除尘切换阀（气动真空蝶阀），10-除尘管道，11-真空管道，12-破空阀,vc-真空浇注装置。
具体实施方式
17.下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。
18.参见图1～图2，本实施例设置有加料装置1、真空管道11、除尘管道10、气体冷却器5、预除尘器6、布袋除尘器7、真空泵系统8、压缩空气系统、控制系统，加料装置1的输出口与真空盖2上的加料结构22配合，加料结构22与钢锭模4上的冒口41配合。
19.大气通过真空盖2上的导流孔21进入真空罐3内，为发热剂燃烧助燃。
20.加料装置1：为了实现对钢锭模4的冒口41加入发热剂对钢锭凝固进行补缩，在真空盖2上需增加一套加料装置1。加料装置1为双料仓结构，具有第一料仓1-1、第二料仓1-2，第一料仓1-1和第二料仓1-2通过第二料仓手动阀1-21上下连通，第一料仓1-1下设有第一料仓手动阀1-11，第一料仓1-1输出口（加料装置1输出口）与加料结构22配合。
21.真空盖2上设有加料结构22，由手动盖板221和加料溜管222组成。
22.真空浇注前按生产工艺指令在第一料仓1-1装1/3总量发热剂，在第二料仓1-2装置2/3总量发热剂。
23.真空浇注时，真空盖2上的手动盖板221关闭。浇注完后先关闭真空系统，再通过破空阀12破空，打开手动盖板221，打开第一料仓手动阀1-11，经加料溜管222向冒口41快速加入第一批发热剂后，吊走钢包，再打开第二料仓手动阀1-21，经过第一料仓1-1、加料溜管222向冒口41加入第二批发热剂。
24.气体冷却器5：发热剂燃烧产生的烟气温度很高，为了保护后续布袋除尘器7不被
烧损，需要降低废气温度至130℃一下，避免滤袋损坏。为了有效降低气体温度，气体冷却器5采用管式换热器。为了便于气体冷却器5清灰，废气体走在换热管内，冷却水走换热管外。为了减少气体阻力降，换热管废气流通面积必须保证。
25.预除尘器6：发热剂燃烧产生的烟尘含有部分大颗粒高温物质，这种物质一旦附着在滤袋上，很容易灼伤滤袋。为了进一步保护布袋除尘器7，需要在废气进入布袋前将这部分大颗粒过滤掉。因此在抽气管路上设置了1台预除尘器6。预除尘器6为金属滤网结构，为了防止大颗粒附着在丝网上造成阻力加大，影响除尘效果，本装置采用专门结构，将滤网分为两部分，前期先使用一半滤网，一旦阻力变大后，再切换到另一半滤网。本装置还设有反吹、振动清灰装置，可在生产间隙对滤网进行清理。
26.布袋除尘器7：烟尘是真空浇注冒口加发热剂后产生的最主要污染物，必须经布袋除尘过滤，处理后的尾气中颗粒物含量合格后方可排放至大气。本系统采用布袋除尘器7过滤废气中的灰尘，该布袋除尘器7的布袋采用覆膜滤料，能有效地除去μm级的灰尘。在生产间隙，采用干燥、无杂质的压缩空气脉冲反吹将布袋上的的积灰吹下来，收到灰斗内。
27.真空泵系统8：采用真空泵为真空浇注吸尘装置提供负压，方可将烟气收集治理并达标排放。真空泵站可根据实际工况选择多级离心风机、高压罗茨风机、涡旋风机、水环真空泵等专用设备来构建。真空泵系统8风量选择的依据是真空盖2上的导流孔21处风速在20~25m/s。
28.本发明选择水环泵作为示例，水环泵需安装在真空泵室（隔音及通风），真空泵站包含连接真空管路，冷却水管路，阀和接头等。
29.压缩空气系统：压缩空气系统是所有气动真空蝶阀的动力，它由工厂管网引出，通过压缩空气分配器分配，再经电磁换向阀接到气动真空蝶阀。另一路压缩空气由工厂管网引出，至储气罐、净化装置后连接至布袋除尘器、预除尘器，用于滤网反吹清灰。
30.本技术控制系统、真空系统、压缩空气系统、真空泵系统8均采用现有技术，气体冷却器5、预除尘器6、布袋除尘器7、真空泵系统8构成除尘系统。本技术巧妙的利用真空盖作为烟气捕集罩，选用大压差真空泵系统提供负压及风量，将真空浇注冒口加发热剂产生的烟气有效捕集并治理达标排放，为困扰真空钢锭生产已久的环境污染问题提供了一个切实可行的治理方案。
31.凡是本技术技术特征和技术方案的简单变形或者组合，应认为落入本技术的保护范围。