一种用于转底炉高温含尘烟气的处理系统
阅读说明：本技术 一种用于转底炉高温含尘烟气的处理系统 (A processing system for rotary hearth furnace high temperature dusty flue gas ) 是由 郑奇军 焦璐璐 陈江 谭震 郭刚 李韧杰 于 2021-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种用于转底炉高温含尘烟气的处理系统,包括箱体,箱体底部形成有锥形排灰斗,箱体的侧面周向设置有多个进烟口；箱体顶部转动连接有旋转轴,旋转轴是空心管体结构,旋转轴的顶端通过旋转接头与外部管路连通,在箱体顶部设置用于驱动旋转轴转动的驱动装置；箱体内部设置有过滤筒,过滤筒的顶部与旋转轴的底端连接,且过滤筒的内部与旋转轴的内部连通；过滤筒的外圆周面上设置有多层过滤组件,每层过滤组件包括均匀周向设置的多个过滤元件；本发明实现对排入大气环境之前的烟气进行最后的过滤,过滤材料与烟气呈现动态配合,提高对烟气的过滤效果,降低烟气中的含尘量,满足烟气的排放标准,降低对大气环境的影响。(The invention discloses a treatment system for high-temperature dust-containing flue gas of a rotary hearth furnace, which comprises a box body, wherein a conical ash discharge hopper is formed at the bottom of the box body, and a plurality of smoke inlets are circumferentially arranged on the side surface of the box body; the top of the box body is rotatably connected with a rotating shaft which is of a hollow pipe body structure, the top end of the rotating shaft is communicated with an external pipeline through a rotating joint, and a driving device for driving the rotating shaft to rotate is arranged at the top of the box body; a filter cartridge is arranged in the box body, the top of the filter cartridge is connected with the bottom end of the rotating shaft, and the interior of the filter cartridge is communicated with the interior of the rotating shaft; the outer circumferential surface of the filter cylinder is provided with a plurality of layers of filter components, and each layer of filter component comprises a plurality of filter elements which are uniformly and circumferentially arranged; the invention realizes the final filtration of the flue gas before the flue gas is discharged into the atmospheric environment, the filter material and the flue gas are in dynamic fit, the filtration effect on the flue gas is improved, the dust content in the flue gas is reduced, the emission standard of the flue gas is met, and the influence on the atmospheric environment is reduced.)
技术领域
本发明涉及一种用于转底炉高温含尘烟气的处理系统，属于转底炉高温含尘烟气处理技术领域。
背景技术
转底炉煤基直接还原是一种炼铁新工艺，主体设备源于轧钢用的环形加热炉，虽然最初的目的只是用于处理含铁废料，但很快就有美国、德国、日本等国家将其转而开发应用于铁矿石的直接还原；由于这一工艺无需燃料的制备和原料的深加工，对合理利用自然资源、保护人类环境有积极的作用，因而受到了冶金界的普遍关注；转底炉因具有环形炉膛和可转动的炉底而得名，其原料是铁矿粉和煤粉制成的含碳球团，经配料、混料、制球和干燥后加入转底炉中，炉膛温度可达1250~1350℃左右，含碳球团在这样的高温下，随着炉底旋转一周的过程中，铁矿被碳快速还原，生成金属化球团，最后由螺旋出料机推出炉外，经冷却后运往熔分炉作原料，或作为电炉炼钢的原料；转底炉在生产过程中会排放大量的高温含尘烟气，回收转底炉正常生产过程中高温含尘烟气的余热用来发电，同时回收高温含尘烟气中高浓度的锌灰，可产生良好的经济效益和社会效益，符合循环经济和节能减排的环保目标；目前，通常利用水冷旋风除尘器、重力除尘器、沉降炉、余热锅炉等设备配合用以回收高温含尘烟气的余热以及锌灰；烟气在排入大气环境之前通常使用布袋除尘器进行最后的过滤，布袋除尘器在工作时，滤袋固定不动，全靠烟气的流动，因此，传统布袋除尘器的过滤效果有限，烟气在排入大气环境时，烟气中的含尘量相对较高；同时，传统布袋除尘器在工作时的工作压力较大，对滤袋清灰处理频率较高，滤袋容易损伤，导致过滤失效，无法满足烟气的排放标准，对大气环境影响较大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种用于转底炉高温含尘烟气的处理系统，主要用于对排入大气环境之前的烟气进行最后的过滤，过滤材料与烟气呈现动态配合，提高对烟气的过滤效果，降低烟气中的含尘量，满足烟气的排放标准，降低对大气环境的影响。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种用于转底炉高温含尘烟气的处理系统，包括箱体，所述箱体底部形成有锥形排灰斗，在锥形排灰斗底部设置排灰口，所述箱体的侧面周向设置有多个进烟口；所述箱体顶部转动连接有旋转轴，所述旋转轴是空心管体结构，且旋转轴沿箱体内部轴线竖直设置，旋转轴的顶端通过旋转接头与外部管路连通，在箱体顶部设置用于驱动旋转轴转动的驱动装置；所述箱体内部设置有过滤筒，所述过滤筒沿箱体内部轴线竖直设置，过滤筒的顶部与旋转轴的底端连接，且过滤筒的内部与旋转轴的内部连通；所述过滤筒的外圆周面上设置有多层过滤组件，每层过滤组件包括均匀周向设置的多个过滤元件。
作为本发明的进一步优选，所述旋转接头是具有两个出口的三通结构，三通结构旋转接头的其中一个出口与外部排烟管路连通，三通结构旋转接头的另外一个出口与外部压缩空气管路连通，在外部排烟管路和外部压缩空气管路上分别设置有阀门；在清灰处理时，关闭外部排烟管路，打开外部压缩空气管路，洁净的压缩空气经旋转轴进入过滤筒内部，对过滤元件实现反向吹灰；清灰处理结束后，关闭外部压缩空气管路，打开外部排烟管路，恢复正常工作。
作为本发明的进一步优选，所述箱体内部设置有支撑组件，所述支撑组件包括支撑座和多个支撑杆，所述支撑座通过多个支撑杆与箱体内侧壁连接；所述过滤筒的底部中心处竖直设置有圆柱轴，所述圆柱轴通过平面轴承与支撑座转动连接；用以提高过滤筒在转动时的稳定性。
作为本发明的进一步优选，所述支撑杆的横截面形状是三角形，且横截面形状是三角形的支撑杆的其中一个平面朝下并平行于水平面；使支撑杆另外两个平面朝上并呈斜面状态，避免灰尘在支撑杆上堆积。
作为本发明的进一步优选，所述箱体的侧面周向设置有四个进烟口，四个进烟口的进烟方向首尾依次连接构成一个正方形；提高烟气进入箱体内部时的均匀性以及烟气进入箱体内部后的流动性。
作为本发明的进一步优选，四个进烟口的进烟方向顺时针环绕过滤筒，所述驱动装置驱动旋转轴带动过滤筒逆时针旋转；过滤筒逆时针旋转时，过滤筒上的过滤元件刚好与进烟口进入的烟气相对冲击，使过滤元件对进入的烟气具有扰动作用，在提高过滤效果的同时，烟气对过滤元件表面聚集的灰尘具有一定的吹扫作用，从而减少对过滤元件的清灰处理次数。
作为本发明的进一步优选，所述进烟口是沿箱体轴向延伸的条形孔；使烟气以风幕效果进入箱体内部，提高烟气进入箱体内部的均匀性，使烟气与过滤元件更好的接触，提高过滤效率。
作为本发明的进一步优选，所述进烟口处设置有贯流风机，贯流风机的进口端与外部供烟管路和外部空气管路连通，外部供烟管路和外部空气管路上分别设置有阀门，贯流风机的出口端与进烟口连通；贯流风机用以提高烟气进入箱体内部时形成的风幕效果；在清灰处理时，关闭外部供烟管路，打开外部空气管路，贯流风机将洁净的空气吹入箱体内部，用以配合清灰处理；清灰处理结束后，关闭外部空气管路，打开外部供烟管路，恢复正常工作。
作为本发明的进一步优选，相邻两层过滤组件中的过滤元件交错布置；增加过滤筒外圆周面上设置的多层过滤组件的立体层次效果，使烟气更好的与过滤元件接触，提高过滤效果和效率。
作为本发明的进一步优选，相邻两层过滤组件中的过滤元件长度不同，其中一层过滤组件中的过滤元件长度大于另外一层过滤组件中的过滤元件长度；增加过滤组件层与层之间的空间，便于烟气流动紊乱，使烟气更好的与过滤元件接触，提高过滤效果和效率。
本发明的有益之处在于：
贯流风机将烟气以风幕效果从进烟口吹入箱体内部，四个进烟口的进烟方向顺时针环绕过滤筒，驱动装置驱动旋转轴带动过滤筒逆时针旋转，过滤筒逆时针旋转时，过滤筒上的过滤元件刚好与进烟口进入的烟气相对冲击，过滤元件对进入的烟气具有扰动作用；在此过程中，受外部排烟管路的负压作用，过滤元件对烟气进行过滤，洁净烟气进入过滤筒内部，经旋转轴和旋转接头流入外部排烟管路中，过滤出的灰尘留在箱体内部并沉降在锥形排灰斗中，最终由锥形排灰斗底部的排灰口排出；实现对排入大气环境之前的烟气进行最后的过滤，过滤材料与烟气呈现动态配合，提高对烟气的过滤效果，降低烟气中的含尘量，满足烟气的排放标准，降低对大气环境的影响。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明除去箱体顶部后的俯视结构示意图；
图3是本发明支撑组件位置的俯视结构示意图；
图4是本发明支撑杆的结构示意图；
图5是本发明在实际应用时相邻两层过滤组件中的过滤元件位置关系示意图；
图6是本发明在实际应用时相邻两层过滤组件中的过滤元件结构示意图；
图中附图标记的含义：
1-箱体，2-锥形排灰斗，3-排灰口，4-进烟口，5-旋转轴，6-旋转接头，7-驱动装置，8-过滤筒，9-过滤元件，10-支撑座，11-支撑杆，12-圆柱轴，14-贯流风机。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
如图1-4所示，本实施例是一种用于转底炉高温含尘烟气的处理系统，包括箱体1，箱体1底部形成有锥形排灰斗2，在锥形排灰斗2底部设置排灰口3，箱体1的侧面周向设置有多个进烟口4；箱体1顶部转动连接有旋转轴5，旋转轴5是空心管体结构，且旋转轴5沿箱体1内部轴线竖直设置，旋转轴5的顶端通过旋转接头6与外部管路连通，在箱体1顶部设置用于驱动旋转轴5转动的驱动装置7；箱体1内部设置有过滤筒8，过滤筒8沿箱体1内部轴线竖直设置，过滤筒8的顶部与旋转轴5的底端连接，且过滤筒8的内部与旋转轴5的内部连通；过滤筒8的外圆周面上设置有多层过滤组件，每层过滤组件包括均匀周向设置的多个过滤元件9；本实施例中的过滤元件9采用陶瓷纤维管，陶瓷纤维管质地坚固、耐温不燃烧，过滤效果好，在实际应用时，也可以采用其它过滤元件9。
本实施例中，旋转接头6是具有两个出口的三通结构，三通结构旋转接头6的其中一个出口与外部排烟管路连通，三通结构旋转接头6的另外一个出口与外部压缩空气管路连通，在外部排烟管路和外部压缩空气管路上分别设置有阀门；在清灰处理时，关闭外部排烟管路，打开外部压缩空气管路，洁净的压缩空气经旋转轴5进入过滤筒8内部，对过滤元件9实现反向吹灰；清灰处理结束后，关闭外部压缩空气管路，打开外部排烟管路，恢复正常工作。
本实施例在箱体1内部设置有支撑组件，支撑组件包括支撑座10和多个支撑杆11，支撑座10通过多个支撑杆11与箱体1内侧壁连接；过滤筒8的底部中心处竖直设置有圆柱轴12，圆柱轴12通过平面轴承与支撑座10转动连接；用以提高过滤筒8在转动时的稳定性；本实施例中，支撑杆11的横截面形状是三角形，且横截面形状是三角形的支撑杆11的其中一个平面朝下并平行于水平面；使支撑杆11另外两个平面朝上并呈斜面状态，避免灰尘在支撑杆11上堆积。
本实施例在箱体1的侧面周向设置有四个进烟口4，四个进烟口4的进烟方向首尾依次连接构成一个正方形；提高烟气进入箱体1内部时的均匀性以及烟气进入箱体1内部后的流动性；四个进烟口4的进烟方向顺时针环绕过滤筒8，驱动装置7驱动旋转轴5带动过滤筒8逆时针旋转；过滤筒8逆时针旋转时，过滤筒8上的过滤元件9刚好与进烟口4进入的烟气相对冲击，使过滤元件9对进入的烟气具有扰动作用，在提高过滤效果的同时，烟气对过滤元件9表面聚集的灰尘具有一定的吹扫作用，从而减少对过滤元件9的清灰处理次数。
本实施例中，进烟口4是沿箱体1轴向延伸的条形孔；使烟气以风幕效果进入箱体1内部，提高烟气进入箱体1内部的均匀性，使烟气与过滤元件9更好的接触，提高过滤效率；在进烟口4处设置有贯流风机14，贯流风机14的进口端与外部供烟管路和外部空气管路连通，外部供烟管路和外部空气管路上分别设置有阀门，贯流风机14的出口端与进烟口4连通；贯流风机14用以提高烟气进入箱体1内部时形成的风幕效果；在清灰处理时，关闭外部供烟管路，打开外部空气管路，贯流风机14将洁净的空气吹入箱体1内部，用以配合清灰处理；清灰处理结束后，关闭外部空气管路，打开外部供烟管路，恢复正常工作。
本实施例在实际应用时，相邻两层过滤组件中的过滤元件9交错布置；如图5所示，图中用实线画出的过滤元件9是位于上层的过滤元件9，图中用虚线画出的过滤元件9是位于下层的过滤元件9；增加过滤筒8外圆周面上设置的多层过滤组件的立体层次效果，使烟气更好的与过滤元件9接触，提高过滤效果和效率。
本实施例在实际应用时，还可以使相邻两层过滤组件中的过滤元件9长度不同，其中一层过滤组件中的过滤元件9长度大于另外一层过滤组件中的过滤元件9长度；如图6所示，图中较长的过滤元件9是位于上层的过滤元件9，图中较短的过滤元件9是位于下层的过滤元件9；增加过滤组件层与层之间的空间，便于烟气流动紊乱，使烟气更好的与过滤元件9接触，提高过滤效果和效率。
本实施例的工作过程如下：
贯流风机14将烟气以风幕效果从进烟口4吹入箱体1内部，四个进烟口4的进烟方向顺时针环绕过滤筒8，驱动装置7驱动旋转轴5带动过滤筒8逆时针旋转，过滤筒8逆时针旋转时，过滤筒8上的过滤元件9刚好与进烟口4进入的烟气相对冲击，过滤元件9对进入的烟气具有扰动作用；在此过程中，受外部排烟管路的负压作用，过滤元件9对烟气进行过滤，洁净烟气进入过滤筒8内部，经旋转轴5和旋转接头6流入外部排烟管路中，过滤出的灰尘留在箱体1内部并沉降在锥形排灰斗2中，最终由锥形排灰斗2底部的排灰口3排出；实现对排入大气环境之前的烟气进行最后的过滤，过滤材料与烟气呈现动态配合，提高对烟气的过滤效果，降低烟气中的含尘量，满足烟气的排放标准，降低对大气环境的影响。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，否则术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点；本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
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