[實用新型]適用于鐵合金電爐荒煤氣的冷卻裝置

有效

• 申請號: 201220462013.7
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN202747820U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 黃生龍;曾錦波;雷英;李曉
• 申請（專利權）人: 長沙有色冶金設計研究院有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F22B1/18
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;米中業

技術領域

本實用新型涉及一種適用于鐵合金電爐荒煤氣的冷卻裝置。

背景技術

鐵合金是鋼鐵工業和機械鑄造業必不可少的重要原料之一，鐵合金的主要生產方法是電爐法，其在生產過程中需消耗大量能源，且在冶煉過程中產生大量電爐荒煤氣，這種電爐荒煤氣一氧化碳含量30%-70%，溫度高達400℃至800℃，含塵量大約100g/Nm³。為了給電爐荒煤氣的輸送、深度凈化和化學產品回收創造條件，通常需要對電爐荒煤氣進行初步冷卻至200℃以下。

目前，我國的電爐荒煤氣冷卻一般采用水淋洗、水夾套、多管空氣冷卻器或熱管余熱鍋爐，水淋洗、水夾套和多管空氣降溫器雖然降低了荒煤氣溫度確未能有效利用荒煤氣余熱，熱管余熱鍋爐雖利用了余熱缺因積灰結焦嚴重無法正常運行。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能防止積灰、結焦的適用于鐵合金電爐荒煤氣的冷卻裝置。

本實用新型提供的這種適用于鐵合金電爐荒煤氣的冷卻裝置，它包括內圈膜式水冷壁和環繞在其外圍的外圈膜式水冷壁，內圈膜式水冷壁圍成輻射冷卻室，兩圈膜式水冷壁之間圍成的夾層用于經輻射冷卻室冷卻除塵后的荒煤氣繼續冷卻。

所述膜式水冷壁為圓筒形，所述內圈膜式水冷壁的上端為封閉面、下端為向外擴大的喇叭口，喇叭口的長度伸出所述外圈膜式水冷壁的下端面，喇叭口段的各管之間有均勻的間隙；所述外圈膜式水冷壁的下端連接有上大下小、穿過所述喇叭口段各管的圓錐形灰斗。

所述外圈膜式水冷壁的下端連接有冷水進水管、上端連接有經該圈水冷壁加熱的熱水引出管，該引出管連接有鍋筒，鍋筒上有連通到內圈膜式水冷壁底部的低溫水下降管，內圈膜式水冷壁的上端有經該圈水冷壁加熱形成汽水混合物的引出管連通到所述鍋筒。

從鐵合金電爐出來的高溫含塵荒煤氣從圓筒形輻射冷卻室的頂部進入其內，通過膜式水冷壁的輻射傳熱，將高溫含塵的荒煤氣逐步冷卻到煙塵的粘結溫度以下，使煙塵變成固體塵粒。圍成輻射冷卻室的膜式水冷壁底部為擴大的喇叭口，各管之間有間隙，荒煤氣到達輻射冷卻室的底部時，從各間隙處轉向穿過該層水冷壁，流入兩圈水冷壁圍成的環形荒煤氣夾層中。由于塵粒的慣性效應，其運動軌跡與氣流軌跡不同，從而使其與氣流分離，塵粒向下落入灰斗排除，在輻射冷卻室中初步冷卻除塵后的荒煤氣在環形荒煤氣夾層中向上流動，并繼續得到冷卻到需要的溫度，最后在環形荒煤氣夾層頂部的集煙室離開該裝置，達到防止積灰、結焦的效果，為荒煤氣的輸送、深度凈化創造了有力條件，也延長裝置的使用壽命。兩圈膜式水冷壁在冷卻荒煤氣的同時利用鍋筒作為中間載體充分利用了荒煤氣顯熱，生產飽和蒸汽。

附圖說明

圖1為本實用新型的主視結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型提供的這種適用于鐵合金電爐荒煤氣的冷卻裝置，包括圓筒形的內圈膜式水冷壁1和環繞在其外圍的圓筒形外圈膜式水冷壁2，內圈膜式水冷壁1圍成輻射冷卻室，兩圈膜式水冷壁之間圍成的夾層用于經輻射冷卻室冷卻除塵后的荒煤氣繼續冷卻。內圈膜式水冷壁1的上端為封閉面、下端為向外擴大的喇叭口，喇叭口的長度伸出所述外圈膜式水冷壁的下端面，喇叭口段的各管之間有均勻的間隙；外圈膜式水冷壁2的下端連接有上大下小、穿過喇叭口段各管的圓錐形灰斗3。外圈膜式水冷壁2的下端連接有冷水進水管4、上端連接有經該圈水冷壁加熱的熱水引出管5，該引出管連接有鍋筒6，鍋筒6上有連通到內圈膜式水冷壁1底部的低溫水下降管7，內圈膜式水冷壁1的上端有經該圈水冷壁加熱形成汽水混合物的引出管8連通到鍋筒6。

本實用新型的工作原理如下：

荒煤氣流程：從電爐排出的400℃至800℃荒煤氣經導流筒從上至下進入圓筒形的輻射冷卻室，通過膜式水冷壁的輻射傳熱，高溫荒煤氣在向下流動過程中，溫度逐步降低，到達輻射冷卻室的底部時，荒煤氣冷卻到煙塵的粘結溫度以下，使煙塵變成固體顆粒，荒煤氣從喇叭口各管的間隙處轉向穿過該層水冷壁，進入兩圈膜式水冷壁圍成的環形荒煤氣夾層中。由于塵粒的慣性效應，其運動軌跡與氣流軌跡不同，從而使其與氣流分離，塵粒向下落入灰斗3中排出。初步冷卻除塵后的荒煤氣沿荒煤氣夾層上升，并繼續得到冷卻到200℃以下。最后匯入該夾層上部的集煙室9排出進入下一道處理工序。

汽水流程：外部給水經冷水進水管4進入環形荒煤氣夾層的外圈膜式水冷壁2底部，然后流經該圈水冷壁吸收荒煤氣的熱量，經其上端的熱水引出管5進入鍋筒6。從鍋筒6來的飽和水經低溫水下降管7進入內圈膜式水冷壁1底部，然后流經該圈水冷壁吸收荒煤氣的熱量，經其上端的高溫水引出管8進入鍋筒6，吸收熱量后變為汽水混合物，經引出管8進入鍋筒6，在鍋筒6中進行汽水分離，蒸汽排出外用，飽和水通過低溫水下降管7進入內圈膜式水冷壁1底部，形成自然循環。