一种真空精炼废气处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及钢水精炼技术领域，具体的是一种真空精炼废气处理系统。


背景技术：

2.机械真空泵系统一般应用于钢水精炼的rh(真空循环脱气)、vd(真空脱气)、vod(真空吹氧脱气)等工艺设备，相对于传统的蒸汽真空泵系统，机械真空泵系统具有节能、环保等优点，近些年来随着国家碳排放政策的实施，其在真空精炼的应用比例不断提高，正在逐渐替代蒸汽真空泵系统。
3.钢水真空精炼过程中，钢水在密闭的真空容器内进行化学和物理反应，反应过程中产生较多的高温烟气，通过一级气体冷却器、二级气体冷却器、布袋除尘过滤器、真空抽气管道等，最终被机械真空泵排出到大气中。
4.机械真空泵通过压缩气体产生真空，由于抽真空原理要求对气体的温度、粉尘含量要求非常严格，一旦温度超出要求范围，其转子膨胀与腔体卡死，造成停产或设备损坏等事故；而气体中粉尘含量超出要求范围，也会造成转子或腔体的磨损加剧，严重时造成转子与腔体卡死。同时废气温度较高也会影响机械真空泵的压缩效率，影响抽真空效果。
5.国内也有相关专利提到采用两级气体冷却器 布袋除尘过滤器对废气处理方法，虽然可以将机械真空泵入口温度降低到60℃以下，但无法解决因机械真空泵压缩气体导致的气体温度上升的问题；对于细粉尘去除，只有布袋除尘过滤器，一旦布袋发生破损，存在着粉尘进入机械真空泵的风险。


技术实现要素：

6.为了解决上述粉尘进入机械真空泵的问题，本实用新型提供了一种真空精炼废气处理系统，该真空精炼废气处理系统通过一级气体冷却除尘器、二级气体冷却除尘器的粗除尘，以及除尘过滤器的细除尘，可避免任何粉尘和杂物进入到机械真空泵内部，做到最大程度保护真空泵。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.一种真空精炼废气处理系统，包括依次串联的一级气体冷却除尘器、管道、二级气体冷却除尘器、除尘过滤器组和真空泵组。
9.所述真空精炼废气处理系统包括两个一级气体冷却除尘器，两个一级气体冷却除尘器分别为第一一级气体冷却除尘器和第二一级气体冷却除尘器，两个一级气体冷却除尘器一一对应的连接两个不同的精炼处理工位，管道的入口端与所述第一一级气体冷却除尘器的出口端连通，或者管道的入口端与所述第二一级气体冷却除尘器的出口端连通。
10.管道含有依次连接的移动段和固定段，移动段能够相对于固定段转动，移动段为弯曲结构。
11.管道和二级气体冷却除尘器之间设有真空阀门。
12.除尘过滤器组含有并联设置的旁通管路和多个布袋除尘过滤器单元，旁通管路上
设有第一切断阀门。
13.布袋除尘过滤器单元含有依次连接的第二切断阀门、布袋除尘过滤器和第三切断阀门。
14.所述真空精炼废气处理系统包括串联的多个真空泵组，除尘过滤器组与多个真空泵组串联。
15.真空泵组含有并联设置的多个机械真空泵单元，机械真空泵单元含有依次连接的入口侧管道、机械真空泵和出口侧管道。
16.入口侧管道上设有过滤网；入口侧管道外设有水冷盘管，或出口侧管道外设有水冷盘管，或入口侧管道外和出口侧管道外均设有水冷盘管。
17.本实用新型的有益效果是：
18.1、本实用新型用于钢水真空精炼过程中的废气冷却及粉尘去除，以使废气的温度、粉尘含量满足机械真空泵的要求，保证机械真空泵的高效、安全运行；
19.2、通过一级气体冷却除尘器、二级气体冷却除尘器、带水冷盘管的真空抽气管道对废气进行冷却降温，不但可降低一级机械真空泵入口的温度，对因各级机械真空泵压缩造成的废气温度上升也可有效控制，使得各级机械真空泵效率最大化；
20.3、通过一级气体冷却除尘器、二级气体冷却除尘器的粗除尘，布袋除尘过滤器的细除尘，以及机械真空泵入口过滤网的保护，可避免任何粉尘和杂物进入到机械真空泵内部，做到最大程度保护真空泵。
附图说明
21.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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。
22.图1是本实用新型所述真空精炼废气处理系统的示意图。
23.1、一级气体冷却除尘器；2、管道；3、真空阀门；4、二级气体冷却除尘器；5、除尘过滤器组；6、真空泵组；
24.21、移动段；22、固定段；
25.51、第一切断阀门；52、布袋除尘过滤器单元；53、第二切断阀门；54、布袋除尘过滤器；55、第三切断阀门；56、旁通管路；
26.61、机械真空泵单元；62、入口侧管道；63、机械真空泵；64、出口侧管道；65、过滤网。
具体实施方式
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
28.一种真空精炼废气处理系统，包括依次串联的一级气体冷却除尘器1、管道2、二级气体冷却除尘器4、除尘过滤器组5和真空泵组6，如图1所示。
29.通过一级气体冷却除尘器1、二级气体冷却除尘器4的粗除尘，以及除尘过滤器组5的细除尘，可避免任何粉尘和杂物进入到机械真空泵内部，做到最大程度保护真空泵。
30.在本实施例中，所述真空精炼废气处理系统可以包括并联设置的两个一级气体冷
却除尘器1，两个一级气体冷却除尘器1分别为第一一级气体冷却除尘器和第二一级气体冷却除尘器，两个一级气体冷却除尘器1一一对应的连接两个不同的精炼处理工位，管道2的入口端可以与所述第一一级气体冷却除尘器的出口端连通，或者管道2的入口端也可以与所述第二一级气体冷却除尘器的出口端连通。
31.在本实施例中，管道2含有依次连接的移动段21和固定段22，移动段21能够相对于固定段22转动，移动段21为u型或c型弯曲结构，移动段21的入口端与所述第一一级气体冷却除尘器的出口端或所述第二一级气体冷却除尘器的出口端连通，如图1所示。通过移动移动段21，可以实现双工位的切换。
32.在本实施例中，管道2和二级气体冷却除尘器4之间设有真空阀门3，设置真空阀门3可隔断二级气体冷却除尘器4与一级气体冷却除尘器1之间的连接管线。
33.在本实施例中，除尘过滤器组5含有并联设置的旁通管路56和多个布袋除尘过滤器单元52，旁通管路56上设有第一切断阀门51。第一切断阀门51的作用为在高真度下打开，可降低布袋除尘过滤器54的压损。
34.在本实施例中，多个布袋除尘过滤器单元52并联设置，布袋除尘过滤器单元52含有依次连接的第二切断阀门53、布袋除尘过滤器54和第三切断阀门55。第一切断阀门、第二切断阀门53和第三切断阀门55的构造可以相同。
35.在本实施例中，所述真空精炼废气处理系统包括串联的多个真空泵组6，除尘过滤器组5与多个真空泵组6串联。除尘过滤器组5与多个真空泵组6之间可以通过一条或多条管道串联，多个真空泵组6之间也可以通过一条或多条管道串联。
36.在本实施例中，真空泵组6含有并联设置的多个机械真空泵单元61，机械真空泵单元61含有依次连接的入口侧管道62、机械真空泵63和出口侧管道64，烟气从入口侧管道62进入机械真空泵63后从出口侧管道64排出。
37.在本实施例中，入口侧管道62上设有过滤网65，入口侧管道62外设有水冷盘管，或出口侧管道64外设有水冷盘管，或入口侧管道62外和出口侧管道64外均设有水冷盘管。
38.在本实施例中，所述真空精炼废气处理系统可以包括串联的多个真空泵组6，例如所述真空精炼废气处理系统可以包括串联的四个真空泵组6，沿废气的流动方向a，四个真空泵组6分别为一级真空泵组、二级真空泵组、三级真空泵组和四级真空泵组。或所述真空精炼废气处理系统也可以包括串联的三个或五个真空泵组6。
39.其中，一级真空泵组中机械真空泵单元61的入口侧管道62外没有水冷盘管，一级真空泵组中机械真空泵单元61的出口侧管道64外设有水冷盘管，二级真空泵组、三级真空泵组和四级真空泵组的入口侧管道62外和出口侧管道64外均设有水冷盘管，如图1所示。
40.在本实施例中，钢水真空精炼过程中产生的高温、含粉尘的废气先通过一级气体冷却除尘器1、二级气体冷却除尘器4进行冷却和粗除尘，然后经过布袋除尘过滤器54细除尘，未去除的粉尘及布袋烧损造成无法去除的粉尘在机械真空泵入口过滤网65进一步被阻隔，气体经机械真空泵63压缩升温，可通过机械真空泵63外的上述水冷盘管进一步冷却，确保了在进入下一级机械真空泵租前温度进一步降低。
41.下面介绍一种真空精炼废气处理方法，所述真空精炼废气处理方法采用了上述的真空精炼废气处理系统，所述真空精炼废气处理方法包括以下步骤，真空精炼产生的废气依次经过一级气体冷却除尘器1、管道2、二级气体冷却除尘器4、除尘过滤器组5和真空泵组
6后排放。
42.下面以所述真空精炼废气处理系统可以包括串联的四个真空泵组6为例，详细介绍所述真空精炼废气处理系统的工作过程。
43.钢水精炼废气进入一级气体冷却除尘器1，一级气体冷却除尘器1出口的废气温度可降低到200℃-300℃，经过二级气体冷却除尘器4后，废气温度可降低到60℃以下，到达一级真空泵组的机械真空泵63入口时温度在40℃以下，在一级真空泵组的机械真空泵63出口气体温度上升到60℃左右，经过出口侧管道64外的水冷盘管冷却，在二级真空泵组的机械真空泵63入口气体温度再次降低到40℃以下，在二级真空泵组的机械真空泵63出口时上升到70℃左右，然后再次经过入口侧管道62和出口侧管道64外的水冷盘管冷却，在三级真空泵组的机械真空泵63入口气体温度又降低到40℃以下，在三级真空泵组的机械真空泵63出口时上升到80℃-100℃左右，经过入口侧管道62和出口侧管道64外的水冷盘管冷却后，在四级真空泵组的机械真空泵63入口气体温度降低到40℃以下，在四级真空泵组的机械真空泵63出口时上升到200℃左右，经过入口侧管道62和出口侧管道64外的水冷盘管冷却后，最终出口温度可降低到100℃-150℃。
44.一级气体冷却除尘器1、二级气体冷却除尘器4、布袋除尘过滤器54均可起到除尘过滤作用，机械真空泵入口过滤网65起到布袋烧损等异常情况的保护机械真空泵63的最终屏障作用。本实用新型对废气的冷却和粉尘的去除上均采用了多级冗余式设计。本实用新型中的装置部件均可以采用现有技术产品。
45.以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。