一种电炉烟气调节装置及其调节方法与流程

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种电炉烟气调节装置及其调节方法。

背景技术：

电弧炉炼钢中节能降耗、环保、自动化始终是电弧炉炼钢技术发展的核心技术之一。

废钢预热型电弧炉是一种节能型电弧炉，为抑制或减少废钢预热过程二噁英的排放专利申请201610369480.8《一种电弧炉密闭加料装置和烟气温度控制方法》提出电弧炉热烟气分流混风控制技术来控制废钢预热型电弧炉排烟温度，通过急冷抑制二噁英的再次合成；并可在需要时切断废钢预热通道。理论上，这是一种较低成本的有效抑制二噁英的方法。

上述技术在实施过程中，对电弧炉烟气分流采用了管道上各设一个烟气调接阀，在管路混合的技术方案。但工程实施中，其中的热烟气阀需要长期工作在1600℃以上，对阀的高温可靠性、密封结构提出了巨大技术挑战。此外，阀的数量为两个，增加了投资和日常维护。

为此，本发明在烟气将201610369480.8中的烟气混风回路进行优化，考虑将两个调节阀减为一个，并设法减低阀的平均工作温度，提高设备可靠性，减少维护和使用成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电炉烟气调节装置及其调节方法，优化废钢预热型电弧炉烟气分流技术的分流回路，将混风点设置在一个烟气调节阀的内部，使得在减少一个阀门的同时，通过混风使得整个阀体工作在一个相对较低温度的区域，提高设备可靠性和降低制造难度，为201610369480.8技术方案的推广应用奠定基础。

为达到上述目的，本发明的目的之一通过以下技术方案实现：

一种电炉烟气调节装置，包括具有三个同时相交的通道的三通阀壳和设置在相交处可同时对任意两个通道进行流量调节的流量调节器，三个通道为第一进烟通道、第二进烟通道和混合出烟通道，第一进烟通道及第二进烟通道分别与废钢预热型电炉上不同部位的出口连通，混合出烟通道为电炉的除尘通道。

进一步，所述流量调节器包括摆动阀板、转轴和驱动机构，驱动机构和摆动阀板分别固定在转轴的两端，并将摆动阀板限制在第一进烟通道与第二进烟通道的出口处和混合出烟通道的入口中部，随转轴左右摆动对第一进烟通道及第二进烟通道内的烟气流量进行调节或关闭。

进一步，所述三通阀壳在转轴的上方设置有检修口和对检修口进行密封的活动盖板。

本发明的目的之二通过以下技术方案实现：

采用如上所述的电炉烟气调节装置进行烟气调节的方法，第一进烟通道及第二进烟通道分别通过管道与废钢预热型电炉上各一不同部位的烟气除尘孔连接导出烟气，两路烟气在三通阀壳的混合出烟通道混合，通过摆动阀板的左右不同开度调节两侧烟气的流量比例关系或关闭某一进烟通道，后经除尘系统除尘排出。

本发明的有益效果在于：

1、将分流的电炉冷、热烟气混合点选择在阀本身，减少了烟气回路的阀门数量、烟气管道长度，投资减少、维护点减少。

2、将高温烟道调节阀工作温度从长期工作在1600℃，变为在混合烟气略高的温度区域(约1000℃)，阀的工况条件大大降低，设备的制造难度降低，可靠性提高，降低投资和维护费用。

3、采用Y型三通阀壳，有利于排出在阀体内沉降的粉尘，提高系统可靠性，减少维护。

4、设备的结构简单，电炉烟气分流混风调节，由两个高温烟气阀对烟气温度的控制、单路烟气切断的控制，变成摆动阀板的摆动控制，这在机械制造维护及自动控制均大为简化，提高了系统可靠性。

5、系统的密闭良好，阀体及管路的热散失得到大大减少，降低了烟气的热能散耗，有利于废钢预热效能提升或后部的余热回收效能提升。

6、阀板可以整体更换，维护便利。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明电炉烟气调节方法第一实施例示意图；

图3为本发明电炉烟气调节方法第二实施例示意图。

图中，1为三通阀壳、2为摆动阀板、3为活动盖板、4为转轴、5为第一进烟通道、6为第二进烟通道、7为混合出烟通道、8为电炉的高温烟气除尘口、9为废钢烟气预热型电弧炉、F1为低温烟气、F2为高温烟气、FF为混合后烟气、FO为电炉产生的高温烟气。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

发明一：一种电炉烟气调节装置

如图1所示，本实施例的一种电炉烟气调节装置，包括三通阀壳1和流量调节器，三通阀壳1具有三个同时相交的通道，流量调节器设置在相交处可同时对任意两个通道进行流量调节，具体的，三个通道为第一进烟通道5、第二进烟通道6和混合出烟通道7，第一进烟通道5及第二进烟通道6分别与上不同部位的出口连通，混合出烟通道为电炉的除尘通道，将混合烟气导入除尘系统；流量调节器包括摆动阀板2、转轴4和驱动机构，驱动机构和摆动阀板分别固定在转轴的两端，并将摆动阀板限制在第一进烟通道与第二进烟通道的出口处和混合出烟通道的入口中部，随转轴左右摆动对第一进烟通道及第二进烟通道内的烟气流量进行调节或关闭。

为防止热散失并保证设备的安全，三通阀壳1、摆动阀板2表面可以涂耐材，设备本身需要通冷却水加以保护，第一进烟通道5及第二进烟通道6的内壁也可以涂耐材，外部金属壳水冷。同时，转轴4采取水冷并作为摆动阀板2冷却水的通道，转轴4两端伸出三通阀壳1，可与驱动机构连接，并设置位置传感器等与PLC连接进行阀板摆动位置的控制(作为常见的机械构件，这些因素未作详细列出与画出)。

本实施例的三通阀壳1为Y型结构，摆动阀板绕混合出烟通道入口中部的转轴摆动(Y形的中点附近)，但三通阀壳1也可以为T形结构。

本实施例中，三通阀壳在转轴的上方设置有检修口和对检修口进行密封的活动盖板3，拆卸活动盖板3后可整体取出摆动阀板2进行维护更换。

发明二：采用如上所述的电炉烟气调节装置进行烟气调节的方法

实施例1：在斜槽加料中的运用

如图2所示，倾斜或直立的废钢预热型电弧炉，有两个除尘口，一个在高温区域，一个经过废钢预热后的低温区域。电炉产生的高温烟气FO(含混风燃烧)被分成两路：低温烟气F1及高温烟气F2，F1穿透废钢经过第一烟气通道5后进入本装置，由于废钢层的阻力及摆动阀板2左偏，F1低温烟气量会小于高温烟气F2量，此时FO与混合后烟气FF的温度差较小，可以获得较高的混合烟气温度，但废钢预热效果较差，这可以适应原始烟气FF温度较低的工况，以保证混合后烟气FF的温度。

反之，如果FO温度很高，如果摆动阀板2向右侧接近关闭，则热烟气大部分会穿透废钢，F1～＝FF，此时，此时FO与FF的温度较大，在保证FF的排气温度时，废钢预热的效果较好。

本实施例中，混合烟气的温度控制或阀门通道的开度(通道关闭)控制，是PLC通过各烟气通道中设置的若干温度传感器，以及除尘系统和电炉工艺操作系统的相关指令(复杂的工艺生产模型)，反馈控制电炉烟气调节装置的摆动阀板左右偏转来实现，进而实现整个系统的加料及废钢预热的环保控制，以及整个电炉生产的自动化及智能化(图中未绘出)。

实施例2：在斜槽加料中的运用

如图3所示，水平槽加料的废钢预热型电弧炉，有两个除尘口，一个在高温区域，一个经过废钢预热后的低温区域。电炉产生的高温烟气FO(含混风燃烧)被分成两路：低温烟气F1及高温烟气F2，F1穿透废钢经过第一进烟通道5后进入本装置内，由于废钢层的阻力及摆动阀板2的右偏，F1量会大于F2量，虽然水平送料废钢预热能力较差，但也可以保证混合后烟气FF的温度，其通过PLC对各烟气通道中设置的温度传感器、摆动阀板的控制来实现(图中未绘出)。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。