CN107447077A - 真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置及其除尘方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置及其除尘方法，烟气除尘装置包括密封真空室装置、抽真空管道系统，密封真空室装置通过抽真空管道系统与真空泵系统道连接，其特征是还设置有烟气除尘管路系统，密封真空室装置通过抽真空管道系统与烟气除尘管路系统、除尘装置连接，当真空精炼炉喂丝时开启除尘装置，对正在工作的真空室进行除尘。本申请还包括上述烟气除尘装置的除尘方法。本申请设备简单、操作容易、投资少、运行安全可靠，为真空精炼工位提供一个洁净的工作环境。

Description

真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置及其除尘方法

技术领域

本申请涉及一种真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置及其除尘方法，主要适用于冶金环境保护。

背景技术

真空精炼炉喂丝工艺是20世纪80年代发展起来的炉外精炼技术。在真空脱气处理完成后，它是根据不同钢种和质量要求，通过喂丝机向钢包的钢液里加入一定量Ca-Si丝、铝丝、稀土丝或某种合金丝，在氩气搅拌的动力学作用下，能有效的达到对钢水的脱氧、脱硫、去除夹杂、改变夹杂形态以及准确的微调合金成分，合金收得率高，喂入的元素准确，改善金相组织、改善被处理金属的使用性能，提高其洁净度等，从而提高钢的质量和性能。

随着科学技术的迅速发展，钢材性能和质量越来越被重视，炼钢生产率及成本等的要求也越来越高。为了提高产品质量、生产率和降低生产成本，喂丝工艺改变钢水的内在质量、流动性和连续生产过程；它不单独占用时间处理，缩短了浇钢和钢液发生二次氧化的时间；可避免钢包长水口堵塞。通过喂丝可生产出化学成分范围很窄、用途重要的钢种，并能保证不同钢号的钢材力学性能的均一性。采用钢包喂丝和吹氩结合即可在较短的时间内完成精炼操作，是获得高纯度、高均匀性、高精度钢材，保证均衡生产的重要措施。

目前真空精炼炉喂丝方法是当真空精炼完成后，关闭主真空阀，打开破空阀，使真空室回复到大气压，提升真空盖，真空盖车将真空移动到待机工位，操作喂丝机按工艺要求向钢包喂入一定量Ca-Si丝、铝丝、稀土丝或某种合金丝，在向钢包喂丝机在运行过程中，其加入的线与钢水反应会产生大量的烟尘，因没有在真空精炼工位设置除尘装置，喂丝过程产生的烟气全部排放在生产车间内，该真空精炼炉喂丝方法已无法满足洁净生产要求，主要弊端体现在以下几个方面：

（1）向钢包喂丝过程中会产生的大量的废气和烟尘，这些废气烟尘在环境污染的比重中占了很大一部分，废气中含有大量固体颗粒，使的生产车间内空气中的PM2.5质量严重超标，对生产工人的身体健康产生严重的影响，烟气从车间扩散到厂房外面后会对大气环境质量造成严重的污染。

（2）向钢包喂丝过程中产生的大量的废气还含有SO2、NOx、CO等有害气体，生产工人长期工作在含有SO2、NOx、CO等有害气体的环境中，对生产工人的身体健康产生严重的影响，造成工人的肺癌、白血病等发病比例大大增加。

发明内容

本申请解决的技术问题是克服现有真空精炼炉喂丝过程没有烟气除尘的技术缺陷，为真空精炼炉喂丝过程中提供一种设备简单、操作容易、投资少、运行安全可靠的真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置及其除尘方法。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括：

真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置，包括密封真空室装置、抽真空管道系统、烟气除尘管路系统，密封真空室装置通过抽真空管道系统与真空泵系统道连接，密封真空室装置通过抽真空管道系统与烟气除尘管路系统、除尘装置连接，当真空精炼炉喂丝时开启除尘装置，对正在工作的真空室进行除尘。

本发明所述的密封真空室装置包括真空罐、真空盖、防溅盖、真空盖车、气动翻板阀，真空罐与真空盖配合，真空罐与抽真空管道系统连通，真空罐与真空盖合上后构成一个整体密封的真空室，真空罐内部砌有耐火材料，真空盖内表面砌有耐火材料并吊挂在真空盖车上，防溅盖采用耐火材料砌筑或水冷钢管盘制而成并吊挂在真空盖内部，待钢包放入真空罐后，真空罐与真空盖合上，作为一个整体密封容器，真空盖上设置有喂丝孔，气动翻板阀安装在真空盖上并与喂丝孔配合，用于打开或关闭喂丝孔，真空盖车设置在真空罐两侧的轨道上，用于提升真空盖和移动真空盖，方便钢包进出。

本发明所述真空罐由A工位真空罐、B工位真空罐组成，A工位真空罐、B工位真空罐均与真空盖配合，A工位真空罐与真空盖合上构成A工位真空室，B工位真空罐与真空盖合上构成B工位真空室，A工位真空罐、B工位真空罐均与抽真空管道系统连通。

本发明所述的抽真空管道系统包括真空管道、移动切换装置、主真空切断阀门、破空阀，主真空切断阀门位于密封真空室装置与真空泵系统之间的真空管道上，移动切换装置位于密封真空室装置与主真空切断阀门之间的真空管道上，用于切换两个真空罐的真空精炼处理，破空阀位于主真空切断阀门与移动切换装置之间的真空管道上。当钢水真空精炼处理完成后，关闭主真空切断阀门，打开破空阀，使真空室内的压力恢复到大气压。

本发明所述的气动翻板阀包括翻板和驱动气缸，翻板、驱动气缸均转动安装在真空盖上，翻板与驱动气缸铰接。当真空精炼处理完成，关闭主真空切断阀门，打开破空阀，使真空室内的压力恢复到大气压，采用压缩空气驱动气缸，打开喂丝孔上的翻板，启动喂丝机，通过真空盖顶部的喂丝孔向钢包内喂入需要的丝，直至完成需要的喂丝数量。

本发明所述的烟气除尘管路系统包括A工位气动开关阀、烟气管道、B工位气动开关阀，A工位气动开关阀用来打开或关闭A工位真空室与除尘系统之间的连通，B工位气动开关阀18用来打开或关闭B工位真空室与除尘系统之间的连通。当喂丝机向钢包喂丝前打开需要喂丝的真空罐前烟气管道上的气动开关阀，直至完成喂丝，等钢水搅拌数分钟，使喂入的丝料与钢水充分反应后，打开真空盖，真空盖车将真空盖移到待机工位，关闭烟道上的气动开关阀，然后吊走钢包到浇铸或连铸工位作业。喂丝过程中丝料与钢水反应产生的烟气通过烟气管道被抽吸到除尘装置，经过除尘装置处理后排放到大气中。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案还包括真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘方法，采用上述烟气除尘装置并进行以下步骤：

（1）A处理工位喂丝作业：

a)将盛有钢液的钢包吊入A工位真空罐，移动切换装置移动至A工位真空罐与真空泵系统连通；

b)真空盖车将真空盖与A工位真空罐闭合密封；

c)打开主真空切断阀门，关闭A工位气动开关阀、B工位气动开关阀，开启真空泵系统，对A工位的钢水进行真空精炼处理；

d)关闭主真空切断阀门，打开破空阀，对A工位真空室进行破空，关停真空泵系统,关闭破空阀；

e)打开A工位气动开关阀，启动除尘装置，打开气动翻板阀，驱动A工位喂丝装置进行喂丝，喂丝过程中产生的烟气通过烟气管道抽吸到除尘装置内进行除尘处理；

f)A工位喂丝完成后，关闭A工位气动开关阀，提升真空盖，真空盖车开到待机工位，A工位处理好钢包吊到浇铸工位；

（2）B处理工位喂丝作业：

a) 将盛有钢液的钢包吊入B工位真空罐，移动切换装置移动至B工位真空罐与真空

泵系统连通；

b) 真空盖车将真空盖与B工位真空罐闭合密封；

c) 打开主真空切断阀门，关闭A工位气动开关阀、B工位气动开关阀，开启真空泵系

统，对B工位的钢水进行真空精炼处理；

d) 关闭主真空切断阀门，打开破空阀，对B工位真空室进行破空，关停真空泵系统,

关闭破空阀；

e)打开B工位气动开关阀，B工位真空室与除尘装置连通，打开气动翻板阀，驱动B

工位喂丝装置进行喂丝，喂丝过程中产生的烟气通过烟气管道抽吸到除尘装置内进行除尘处理；

f) B工位喂丝完成后，关闭B工位气动开关阀，提升真空盖，真空盖车开到待机工位，B工位处理好的钢包吊到浇铸工位。

本发明所述的一种真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置及其除尘方法具有以下优点：设备简单、操作容易、投资少、运行安全可靠，为真空精炼工位提供一个洁净的工作环境。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例一种真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置，包括密封真空室装置、抽真空管道系统、烟气除尘管路系统；密封真空室装置通过抽真空管道系统与真空泵系统道连接，密封真空室装置通过抽真空管道系统与烟气除尘管路系统、除尘装置连接。除尘装置采用工厂现有的LF炉除尘器或电炉除尘器，无需单独投资设备。

所述密封真空室装置包括A工位真空罐1、钢包2、防溅盖3、真空盖4、真空盖车6、气动翻板阀7、B工位真空罐14，在A处理工位（图1左边）时A工位真空罐1与真空盖4合上后作为一个整体密封容器（A工位真空室），在B处理工位时B工位真空罐14（图1右边）与真空盖4合上后作为一个整体密封容器（B工位真空室），两个真空罐及一个真空盖4内部均砌有耐火材料，防溅盖3采用耐火材料砌筑或水冷钢管盘制而成并吊挂在真空盖4内部，气动翻板阀7安装在真空盖4上，真空盖车6设置在两个真空罐两侧的轨道上，用于提升真空盖4和移动真空盖4。

抽真空管道系统包括A工位真空管道8、移动切换装置9、连接真空管道10、破空阀11、主真空切断阀门12、B工位真空管道13。移动切换装置9采用全电动/全液压/电液混合三种驱动模式，主真空切断阀门12位于密封真空室与真空泵系统之间，移动切换装置9位于密封真空室和主真空切断阀门12之间，用于切换A工位真空罐1和B工位真空罐14的真空精炼处理。

喂丝装置包括A工位喂丝装置5和B工位喂丝装置15，两个喂丝装置相同，均包括喂丝机、丝盘架、导管及附件、控制操作柜。喂丝装置设置在对应真空罐的边上，分别向钢包中的钢水进行喂丝工作，喂丝机采用双丝喂丝机或四丝机。

气动翻板阀7设置在真空盖4顶部喂丝孔上方，包括阀板和驱动气缸。

烟气除尘管路系统包括A工位气动开关阀16、烟气管道17、B工位气动开关阀18，A工位气动开关阀16设置在A工位真空管道8与除尘系统之间的烟气管道17上，B工位气动开关阀18设置在B工位真空管道13与除尘系统之间的烟气管道17上，烟气管道17用于连接两个真空罐的除尘装置。当A处理工位喂丝工作时打开A工位气动开关阀16，关闭B工位气动开关阀18；当B处理工位喂丝工作时关闭A工位气动开关阀16，打开B工位气动开关阀18。

本实施例：真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘方法工作步骤如下：

（1）A处理工位喂丝作业：

a)通过车间的行车将盛有钢液的钢包2吊入A工位真空罐1，移动切换装置9移动到A工位(图1状态)，缓慢放下移动弯头，使A工位真空罐1通过A工位真空管道8和连接真空管道10与真空泵系统连通。

b)真空盖车6开到A工位真空罐1上，缓慢放下真空盖4，使真空盖4与A工位真空罐1闭合密封。

c)打开主真空切断阀门12，关闭A工位气动开关阀16、B工位气动开关阀18，开启真空泵系统，对A处理工位的钢水进行真空精炼处理，按工艺要求完成钢水的真空精炼处理。

d)关闭主真空切断阀门12，打开破空阀11，对A工位真空室进行破空，使A工位真空室恢复到大气压，关停真空泵系统,关闭破空阀11。

e)打开A工位气动开关阀16，启动除尘装置，A工位真空室与除尘装置连通，打开气动翻板阀7，操作A工位喂丝装置5，按工艺要求将需要的丝料通过加料孔加入钢包内的钢水中，喂丝过程中产生的烟气通过烟气管道17抽吸到除尘装置内处理后排放到大气中。

f)喂丝完成后，关闭A工位气动开关阀16，提升真空盖4，真空盖车6开到待机工位，用行车将钢包2吊到浇铸工位。

（2）B处理工位喂丝作业：

a)通过车间的行车将盛有钢液的钢包2吊入B工位真空罐14，移动切换装置9移动

到B工位，缓慢放下移动弯头，使B工位真空罐14通过B工位真空管道13和连接真空管道10与真空泵系统连通。

b)真空盖车6开到B工位真空罐14工位，缓慢放下真空盖4，使真空盖4与B工位真空罐14闭合密封。

c)打开主真空切断阀门12，关闭A工位气动开关阀16和B工位气动开关阀18，开启真空泵系统，对B处理工位的钢水进行真空精炼处理，按工艺要求完成钢水的真空精炼处理。

d)关闭主真空切断阀门12，打开破空阀11，对B工位真空室进行破空，使真空室

恢复到大气压，关停真空泵系统,关闭破空阀11。

e)打开B工位气动开关阀18，B工位真空室与除尘装置连通，打开气动翻板阀7，操作B工位喂丝装置15，按工艺要求将需要的丝料通过加料孔加入钢包内的钢水中，喂丝过程中产生的烟气通过烟气管道17抽吸到除尘装置内处理后排放到大气中。

f)喂丝完成后，关闭B工位气动开关阀18，提升真空盖4，真空盖车6开到待机工位，用行车将钢包2吊到浇铸工位。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置，包括密封真空室装置、抽真空管道系统，密封真空室装置通过抽真空管道系统与真空泵系统道连接，其特征是还设置有烟气除尘管路系统，密封真空室装置通过抽真空管道系统与烟气除尘管路系统、除尘装置连接，当真空精炼炉喂丝时开启除尘装置，对正在工作的真空室进行除尘。

2.根据权利要求1所述真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置，其特征是：所述密封真空室装置包括真空罐、真空盖、防溅盖、真空盖车、气动翻板阀，真空罐与真空盖配合，真空罐与抽真空管道系统连通，真空罐与真空盖合上后构成一个整体密封的真空室，真空罐内部砌有耐火材料，真空盖内表面砌有耐火材料并吊挂在真空盖车上，防溅盖采用耐火材料砌筑或水冷钢管盘制而成并吊挂在真空盖内部，真空盖上设置有喂丝孔，气动翻板阀安装在真空盖上并与喂丝孔配合，真空盖车设置在真空罐两侧的轨道上。

3.根据权利要求2所述真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置，其特征是：所述真空罐由A工位真空罐、B工位真空罐组成，A工位真空罐、B工位真空罐均与真空盖配合，A工位真空罐与真空盖合上构成A工位真空室，B工位真空罐与真空盖合上构成B工位真空室，A工位真空罐、B工位真空罐均与抽真空管道系统连通。

4.根据权利要求3所述真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置，其特征是：所述抽真空管道系统包括真空管道、移动切换装置、主真空切断阀门、破空阀，主真空切断阀门位于密封真空室装置与真空泵系统之间的真空管道上，移动切换装置位于密封真空室装置与主真空切断阀门之间的真空管道上，破空阀位于主真空切断阀门与移动切换装置之间的真空管道上。

5.根据权利要求3所述真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置，其特征是：所述的烟气除尘管路系统包括A工位气动开关阀、烟气管道、B工位气动开关阀，A工位气动开关阀用来打开或关闭A工位真空室与除尘系统之间的连通，B工位气动开关阀18用来打开或关闭B工位真空室与除尘系统之间的连通。

6.根据权利要求2所述真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置，其特征是：所述的气动翻板阀包括翻板和驱动气缸，翻板、驱动气缸均转动安装在真空盖上，翻板与驱动气缸铰接。

7.一种权利要求3至5任一权利要求所述真空精炼炉喂丝过程中的烟气除尘装置的除尘方法，其特征是进行以下步骤：

（1）A处理工位喂丝作业：

将盛有钢液的钢包吊入A工位真空罐，移动切换装置移动至A工位真空罐与真空泵系统连通；

真空盖车将真空盖与A工位真空罐闭合密封；

打开主真空切断阀门，关闭A工位气动开关阀、B工位气动开关阀，开启真空泵系统，对A工位的钢水进行真空精炼处理；

关闭主真空切断阀门，打开破空阀，对A工位真空室进行破空，关停真空泵系统,关闭破空阀；

打开A工位气动开关阀，启动除尘装置，打开气动翻板阀，驱动A工位喂丝装置进行喂丝，喂丝过程中产生的烟气通过烟气管道抽吸到除尘装置内进行除尘处理；

A工位喂丝完成后，关闭A工位气动开关阀，提升真空盖，真空盖车开到待机工位，A工位处理好钢包吊到浇铸工位；

（2）B处理工位喂丝作业：

a)将盛有钢液的钢包吊入B工位真空罐，移动切换装置移动至B工位真空罐与真空

泵系统连通；

b)真空盖车将真空盖与B工位真空罐闭合密封；

c)打开主真空切断阀门，关闭A工位气动开关阀、B工位气动开关阀，开启真空泵系统，对B工位的钢水进行真空精炼处理；

d)关闭主真空切断阀门，打开破空阀，对B工位真空室进行破空，关停真空泵系统,关闭破空阀；

e)打开B工位气动开关阀，B工位真空室与除尘装置连通，打开气动翻板阀，驱动B工位喂丝装置进行喂丝，喂丝过程中产生的烟气通过烟气管道抽吸到除尘装置内进行除尘处理；

f)B工位喂丝完成后，关闭B工位气动开关阀，提升真空盖，真空盖车开到待机工位，B工位处理好的钢包吊到浇铸工位。