用于钢包清理的全自动无扇除尘装置的制作方法

1.本实用新型涉及钢铁冶炼除尘技术领域，尤其涉及一种用于钢包清理的全自动无扇除尘装置。


背景技术：

2.钢包又称盛钢桶，是承接、装载、运送由炼钢炉放出的钢水的冶炼车间设备。随着钢包内耐火材料质量的不断提高，钢包作为钢水承运的重要容器，钢包重复利用的次数不断增加。为保证钢坯质量，在钢水浇铸结束后，钢包内必须留存一定量的钢水和钢渣。如果在另一次盛装钢水前不对其进行清理，将严重影响后续钢水的纯净度，降低钢坯质量。因此，为保证后续钢包正常使用，提高钢水的纯净度和钢坯质量，每次钢水浇铸完毕后，必须马上对钢包内的钢水和钢渣进行清理。而此时清理钢包不仅温度较高，且在清理期间，会产生严重的粉尘烟气污染。
3.目前，此类污染没有专用除尘装置对其清理，钢包清理期间产生的粉尘烟气，最常用的方法是通过炼钢工序除尘装置统一处理。此种除尘方式，虽然能够保证外排污染物水平符合环保要求，但除尘过程中厂房内污染物水平难以控制，导致清理钢包工位的操作工工作环境恶劣，对厂房内人员的健康产生不良影响。
4.因此，有必要设计一种用于钢包清理的全自动无扇除尘装置，以便保障厂房内工作人员在清理钢包时没有严重的烟气粉尘污染，同时能够保障厂房内工作人员的身体健康。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种用于钢包清理的全自动无扇除尘装置，包括除尘系统和控制系统，其中：
6.所述除尘系统包括粉尘烟气收集罩、进风管道、排风管道和多层粉尘收集装置，粉尘烟气收集罩设置在钢包清理工位处，排风管道的抽风口贯通连接于粉尘烟气收集罩，进风管道的一端连接于外部压缩空气管道，进风管道的另一端与排风管道成角度地贯通连接，多层粉尘收集装置设置在排风管道的排风口；
7.所述控制系统包括可编程控制器、粉尘烟气收集罩烟气检测仪、粉尘烟气收集罩温度检测仪、进风管道开口度电子控制器、排风管道内烟气检测仪、排风管道排风口烟气检测仪，粉尘烟气收集罩烟气检测仪设置在粉尘烟气收集罩上，检测粉尘烟气收集罩内的固体颗粒物浓度，粉尘烟气收集罩温度检测仪设置在粉尘烟气收集罩上，检测粉尘烟气收集罩内的温度，进风管道开口度电子控制器设置在进风管道上，控制进风管道的开口度，排风管道内烟气检测仪设置在排风管道上，检测排风管道内的固体颗粒物浓度，排风管道排风口烟气检测仪设置在排风管道的排风口，检测排风管道的排风口处的固体颗粒物浓度，粉尘烟气收集罩烟气检测仪、粉尘烟气收集罩温度检测仪、进风管道开口度电子控制器、排风管道内烟气检测仪、排风管道排风口烟气检测仪均连接于可编程控制器，并且粉尘烟气收
集罩烟气检测仪、粉尘烟气收集罩温度检测仪、排风管道内烟气检测仪、排风管道排风口烟气检测仪向可编程控制器输入检测信号，以及可编程控制器向进风管道开口度电子控制器输出进风管道开口度控制信号。
8.进一步地，上述用于钢包清理的全自动无扇除尘装置还包括进风管道风量检测仪，所述进风管道风量检测仪设置在进风管道上并连接于可编程控制器，检测进风管道的送风量，并将检测信号输入到可编程控制器。
9.进一步地，上述用于钢包清理的全自动无扇除尘装置还包括报警器，所述报警器连接于可编程控制器，当排风管道排风口烟气检测仪检测到的排风管道的排风口处的固体颗粒物浓度大于预定值时，可编程控制器控制所述报警器发出更换多层粉尘收集装置的警报。
10.优选地，在上述用于钢包清理的全自动无扇除尘装置中，所述报警器为指示灯。
11.优选地，在上述用于钢包清理的全自动无扇除尘装置中，所述报警器为蜂鸣器。
12.进一步地，在上述用于钢包清理的全自动无扇除尘装置中，所述多层粉尘收集装置包括第一层可拆卸多孔过滤器和第二层可拆卸多孔过滤器。
13.进一步地，在上述用于钢包清理的全自动无扇除尘装置中，所述进风管道和所述排风管道的轴线之间的夹角α的范围为10
°
≤α≤80
°
。
14.进一步地，在上述用于钢包清理的全自动无扇除尘装置中，所述粉尘烟气收集罩的截面为椭圆形、圆形或矩形，且其下部开口面积大于等于被清理的钢包的包口面积。
15.进一步地，在上述用于钢包清理的全自动无扇除尘装置中，所述排风管道采用倒置凹字形结构，由第一竖直管道、第二竖直管道以及连通在第一竖直管道和第二竖直管道之间的水平管道组成，其中排风管道的抽风口设置在第一段竖直管道，并且进风管道与第一段竖直管道连接，排风管道的排风口设置在第二段竖直管道，排风管道内烟气检测仪设置在水平管道上。
16.本实用新型的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置的主要优点包括：通过粉尘烟气收集罩烟气检测仪和粉尘烟气收集罩温度检测，实时检测粉尘烟气收集罩内的固体颗粒物浓度和温度，根据粉尘烟气收集罩内的固体颗粒物浓度和温度的预设规定值，该全自动无扇除尘装置自动启停、运行，可以有效处理钢包清理期间产生的粉尘烟气污染，降低厂房内污染物水平，改善钢包清理的工作环境，减轻粉尘污染对厂房内人员的健康伤害。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1为本实用新型一个实施例的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置的结构示意图。
19.图2为图1中ⅰ区域的纵向剖视图。
20.图3为本实用新型一个实施例的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置的控制系统的构成示意图。
21.附图标记说明：
22.1-粉尘烟气收集罩、2-进风管道、3-进风管道风量检测仪、4-进风管道开口度电子控制器、5-排风管道、51-第一竖直管道、52-第二竖直管道、53-水平管道、6-排风管道内烟气检测仪、7-第一层可拆卸多孔过滤器、8-第二层可拆卸多孔过滤器、9-排风管道排风口烟气检测仪、10-粉尘烟气收集罩烟气检测仪、11-粉尘烟气收集罩温度检测仪、12-报警器、20-多层粉尘收集装置、30-可编程控制器。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1至图3所示，本实用新型的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置包括除尘系统和控制系统，其中，除尘系统包括粉尘烟气收集罩1、进风管道2、排风管道5和多层粉尘收集装置20，粉尘烟气收集罩1设置在钢包清理工位处，排风管道5的抽风口贯通连接于粉尘烟气收集罩1，进风管道2的一端连接于外部压缩空气管道，进风管道2的另一端与排风管道5成角度地贯通连接，多层粉尘收集装置20设置在排风管道5的排风口；控制系统包括可编程控制器30、粉尘烟气收集罩烟气检测仪10、粉尘烟气收集罩温度检测仪11、进风管道开口度电子控制器4、排风管道内烟气检测仪6、排风管道排风口烟气检测仪9，粉尘烟气收集罩烟气检测仪10设置在粉尘烟气收集罩1上用于检测粉尘烟气收集罩1内的固体颗粒物浓度，粉尘烟气收集罩温度检测仪11设置在粉尘烟气收集罩1上用于检测粉尘烟气收集罩1内的温度，进风管道开口度电子控制器4设置在进风管道2上用于控制进风管道2的开口度，排风管道内烟气检测仪6设置在排风管道5上用于检测排风管道5内的固体颗粒物浓度，排风管道排风口烟气检测仪9设置在排风管道5的排风口用于检测排风管道5的排风口处的固体颗粒物浓度，粉尘烟气收集罩烟气检测仪10、粉尘烟气收集罩温度检测仪11、进风管道开口度电子控制器4、排风管道内烟气检测仪6、排风管道排风口烟气检测仪9均连接于可编程控制器30，并且粉尘烟气收集罩烟气检测仪10、粉尘烟气收集罩温度检测仪11、排风管道内烟气检测仪6、排风管道排风口烟气检测仪9向可编程控制器30输入检测信号，可编程控制器30向进风管道开口度电子控制器4输出进风管道开口度控制信号。
25.本实用新型的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置的工作过程为：例如当钢包行车将钢包翻转至粉尘烟气收集罩1位置时，粉尘烟气收集罩烟气检测仪10检测到粉尘烟气收集罩1内的固体颗粒物浓度超过规定值例如20mg/m3或者粉尘烟气收集罩温度检测仪11检测到粉尘烟气收集罩1内的温度超过规定值例如40℃时，由例如220v电源供电的可编程控制器30控制进风管道开口度电子控制器4打开进风管道2，外部压缩空气管道内的压缩空气通过进风管道2进入除尘系统，根据伯努利原理，在排风管道5的抽风口处形成负压，将粉尘烟气收集罩1内烟气粉尘吸入，并通过排风管道5排至多层粉尘收集装置20，含有烟气粉尘的空气经过多层粉尘收集装置20净化成可外排的洁净气体，由此实现清理钢包时烟气粉尘的全自动无扇清除排放。
26.本实用新型的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置中的进风管道开口度电子控
制器4能够实时控制进风管道2的开口度，由此可以控制送入进风管道2的压缩空气量。具体而言，在本实用新型的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置的工作过程中，排风管道内烟气检测仪6将检测到的排风管道5内的固体颗粒物浓度作为检测信号输入到可编程控制器30，可编程控制器30根据排风管道5内的固体颗粒物浓度的大小向进风管道开口度电子控制器4输出进风管道开口度控制信号，如果排风管道5内的固体颗粒物浓度高，则进风管道开口度电子控制器4增大进风管道2的开口度，从而加大送入进风管道2的压缩空气量；如果排风管道5内的固体颗粒物浓度底，则进风管道开口度电子控制器4减小进风管道2的开口度，从而降低送入进风管道2的压缩空气量。由此，可以根据排风管道5内的固体颗粒物浓度的大小，实时地调整进风管道2的开口度，从而能够降低压缩空气的消耗量，降低设备运行成本。
27.进一步地，本实用新型实施例提供的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置还包括进风管道风量检测仪3，进风管道风量检测仪3设置在进风管道2上并连接于可编程控制器30，用于检测送入进风管道2的压缩空气量并将检测信号输入到可编程控制器30。如此设置，通过进风管道风量检测仪3检测到的送入进风管道2的压缩空气量并将检测信号输入至可编程控制器30，能够以反馈调节的方式来通过风管道开口度电子控制器4调整进风管道2的开口度，以将送入进风管道2的压缩空气量匹配于排风管道内烟气检测仪6检测到的排风管道5内的固体颗粒物浓度，更加精确地控制压缩空气的消耗量，减少了压缩空气的浪费，进一步降低了设备的运行成本。
28.优选地，本实用新型实施例提供的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置还包括报警器12，报警器12连接于可编程控制器30，当排风管道排风口烟气检测仪9检测到的排风管道5的排风口处的固体颗粒物浓度大于预定值例如20mg/m3时，可编程控制器30控制报警器12发出更换多层粉尘收集装置20的警报，提醒工作人员更换多层粉尘收集装置20。如此设置，避免因多层粉尘收集装置20上集聚过量的粉尘而降低烟气粉尘净化效率以及造成烟气粉尘收集不完全不充分，确保外排气体的洁净度，降低钢包清理产生的粉尘烟气对车间内环境的污染。
29.作为具体实施方式，多层粉尘收集装置20可以包括第一层可拆卸多孔过滤器7和第二层可拆卸多孔过滤器8。当然，根据实际使用需要，多层粉尘收集装置20也可以包括更多层可拆卸多孔过滤器，从而有效地将含有烟气粉尘的空气净化成可外排的洁净气体。
30.作为具体实施方式，报警器12可以是指示灯或者蜂鸣器。例如，当排风管道排风口烟气检测仪9检测到的排风管道5的排风口处的固体颗粒物浓度≥20mg/m3时，指示灯点亮或者蜂鸣器发声，提醒操作人员需更换第一层可拆卸多孔过滤器7或第二层可拆卸多孔过滤器8。
31.进一步地，在本实用新型的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置中，成角度地贯通连接的进风管道2和排风管道5两者之间夹角α的范围为10
°
≤α≤80
°
，即进风管道2和排风管道5的轴线之间夹角α设置为10
°
～80
°
。进风管道2和排风管道5的轴线之间夹角α太小，会导致进风管道2与粉尘烟气收集罩1发生碰撞干涉，进风管道2和排风管道5的轴线之间夹角α太大，会导致部分粉尘烟气收集罩1内的粉尘烟气从进风管道2吹出而不能不能完全吹出至排风管道5。如此设置，可以进一步增强伯努利效应，可有效在排风管道5的抽风口处形成负压，从而将粉尘烟气收集罩1内烟气粉尘充分地吸入排风管道5中。
32.优选地，本实用新型的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置中，粉尘烟气收集罩1的截面可以为椭圆形、圆形或矩形，且其下部开口面积大于等于被清理的钢包的包口面积。如此设置，当钢包运送至除尘装置位置时，因粉尘烟气收集罩1的下部开口面积大于所清理钢包的包口面积，能够有效地将清理钢包时产生的烟气完全收集至排风管道5内，避免因粉尘烟气收集罩1下部开口面积过小导致清理钢包时产生的烟气泄露到车间内，造成作业环境污染。
33.作为一种具体实施方式，在本实用新型的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置中，排风管道5采用倒置凹字形结构，由第一竖直管道51、第二竖直管道52以及连通在第一竖直管道51和第二竖直管道52之间的水平管道53组成，其中排风管道5的抽风口设置在第一段竖直管道51，并且进风管道2与第一段竖直管道51连接，排风管道5的排风口设置在第二段竖直管道52，排风管道内烟气检测仪6设置在水平管道53上。
34.具体地，排风管道5设置为三段成倒置凹字形结构，且进风管道2连接在与粉尘烟气收集罩1相连的排风管道5的第一段竖直管道51上，进风管道2与第一段竖直管道51之间成10
°
至80
°
贯通连接，由伯努利原理，这种设置可有效地将粉尘烟气收集罩1收集的粉尘烟气通过经由进风管道2进入的压缩空气吹入到排风管道5内，在压缩空气将烟气粉尘吹入排风管道5的过程中，管道内外形成压差，避免了粉尘烟气外漏对环境造成污染的情况。而且，排风管道5设置为倒置凹字形结构，避免因风量过大直接将粉尘烟气沿排风管道5排出，导致多层粉尘收集装置收集不安全不充分的情况。
35.综上所述，本实用新型的用于钢包清理的全自动无扇除尘装置至少具有如下有益效果：
36.(1)结构简单，建设和维护成本较低，除尘过程中无风扇，可降低传统有扇除尘系统中粉尘烟气对风扇的侵蚀，降低系统维护成本。
37.(2)通过粉尘烟气收集罩烟气检测仪和粉尘烟气收集罩温度检测，实时检测粉尘烟气收集罩内的固体颗粒物浓度和温度，根据粉尘烟气收集罩内的固体颗粒物浓度和温度的预设规定值，该全自动无扇除尘装置自动启停、运行，实现无人值守，可进一步降低系统运行成本。
38.(3)通过可编程控制器、排风管道内烟气检测仪、进风管道开口度电子控制器、进风管道风量检测仪的相互协作，可根据排风管道内固体颗粒物浓度实时调整进风管道的开口度，控制送入进风管道的压缩空气量，从而实现进风量的最优自动调节，进一步降低运行成本。
39.(4)通过多层可拆卸多孔过滤器，实现粉尘的有效收集和多层粉尘收集装置的快速更换，可进一步降低维护时间。
40.(5)可以有效处理钢包清理期间产生的粉尘烟气污染，降低厂房内污染物水平，改善钢包清理的工作环境，减轻粉尘污染对厂房内人员的健康伤害。
41.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设
备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
42.最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。