一种高炉煤气在线取样装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种取样装置，具体涉及一种高炉煤气在线取样装置，属于高炉炼铁技术领域。


背景技术：

2.高炉炼铁在现阶段仍然是炼铁的主要工艺方式，高炉的稳定、顺行是长流程钢铁企业经济技术指标的基础，安全生产，降低作业风险是企业必须承担的社会责任。
3.高炉属于典型的连续型生产线，一般高炉的寿命可达8～10年，大型高炉可达15年以上。当高炉冷却壁或炉缸等关键设备难以维持高炉生产时，则需要停炉中修或大修。高炉停炉分为填充法和空料线法，由于采用空料线法停炉后清除炉内物料工作量小，施工周期短，费用低，故被广泛采用。但停炉过程中危险性大，需要向高炉内喷入大量冷却水，以确保最高温度不超过550℃。停炉过程中的高炉内部物理、化学反应非常剧烈，煤气上升管内的高炉煤气内含有大量的高温颗粒物，各种形态的水，且温度往往在300℃以上，高炉煤气取样管道特别容易发生堵塞，导致无法完成在线取样工作。高炉停炉过程属于高危作业，取样管入口处一旦发生堵塞，也不允许检修维护，设计一种免维护且可以确保完成在线取样工作的装置尤为重要。
4.高炉停炉过程中，需要准确分析高炉煤气成分，炼铁工作者需要通过高炉煤气成分中的氢含量、氧含量、一氧化碳含量、二氧化氮含量、氮含量分析停炉过程中是否处于安全可控范围内，超标后，需要采取相应的控制措施，确保安全。如何能够连续在线开展煤气取样作业，且确保样气成分准确、不被空气污染显得尤为重要。
5.综上所述，本实用新型公开一种高炉煤气在线取样装置和使用方法。高炉煤气取样点设置在煤气上升管的竖直段，在取样点的正上方设置排污管，连续排出沿管道壁流淌的冷凝水和颗粒物。取样点至取样气囊中间还设有透明沉降罐，进一步分离气体中的颗粒物，以提高气体洁净度。取样气囊放置在一个箱体中，通过配合控制阀门和箱体内置压板，完成连续的气囊充放过程，以降低取样过程中空气对样气的干扰。本发明可有效确保高炉停炉过程中煤气取样精准，干扰因素有效降低。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型正是针对现有技术中存在的问题，提供一种高炉煤气在线取样装置，该技术方案主要用于高炉停炉过程中使用，也可以在生产过程中使用。高炉煤气取样点设置在煤气上升管的竖直段，在取样点的正上方设置排污管，连续排出沿管道壁流淌的冷凝水。取样点至取样橡胶气囊中间还设有透明沉降罐，进一步分离气体中的颗粒物，以提高气体洁净度。取样橡胶气囊放置在一个箱体中，通过配合控制阀门和箱体内置压板，完成连续的橡胶气囊充放过程，以降低取样过程中空气对样气的干扰。
7.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下，一种高炉煤气在线取样装置，所
述取样装置包括排污管、排污阀、排污管防堵装置、进气管、切断阀、进气延长管、沉降罐上部、沉降罐下部、取样管、取样控制阀、取样接头、放射阀、箱体、压板以及弹簧，其中排污管安装于煤气上升管竖直段，排污管与排污阀相连，排污阀末端连接排污管防堵装置，进气管安装于煤气上升管竖直段，且位于排污管正下方，进气管连接于切断阀，切断阀连接于进气延长管，进气延长管连接于沉降罐上部，沉降罐下部与沉降罐上部采用螺纹连接，取样管连接沉降罐上部和取样控制阀，取样控制阀连接取样接头，取样接头连接橡胶气囊，取样管还连接放射阀，压板和箱体由弹簧连接。
8.作为本实用新型的一种改进，所述高炉煤气在线取样装置为分体成套设备。
9.作为本实用新型的一种改进，沉降罐为分体结构由沉降罐上部和沉降罐下部组成，采用透明材质制作。当内部积灰达到一半时可以快速更换沉降罐下部，继续开展煤气在线取样工作。
10.作为本实用新型的一种改进，所述排污管防堵装置包括防堵弹簧、壳体以及撞针，其中壳体内设置有防堵弹簧和撞针，撞针设置在防堵弹簧的一端。排污阀打开后，煤气上升管内部的高压气体产生的压力推动撞针水平移动，正常排出冷凝水。当排污管入口或内部被杂物堵塞后，高压气体产生的压力消失，撞针在弹簧弹力的作用下，推动撞针水平移动，疏通排污管，排污管疏通后，高压气体产生的压力则再次推动撞针水平移动，正常排出冷凝水。所述装置在高炉停炉期间使用时，需投入使由排污管、排污阀、排污管防堵装置组成的排污系统。所述装置在高炉生产期间使用时，前述排污系统不需要投入使用。
11.作为本实用新型的一种改进，所述取样装置还包括橡胶气囊，橡胶气囊内置于箱体内部，压板位于橡胶气囊上方。
12.相对于现有技术，本实用新型具有如下优点，该技术方案中高炉煤气取样点设置在煤气上升管的竖直段，在取样点的正上方设置排污管，连续排出沿管道壁流淌的冷凝水。取样点至取样橡胶气囊中间还设有透明沉降罐，进一步分离气体中的颗粒物，以提高气体洁净度。取样橡胶气囊放置在一个箱体中，通过配合控制阀门和箱体内置压板，完成连续的橡胶气囊充放过程，以降低取样过程中空气对样气的干扰，该方案可以有效降低空气对取样气体的污染，确保气体成分准确。
附图说明
13.图1：本实用新型高炉煤气在线取样装置示意图；
14.图2：本实用新型高炉煤气在线取样装置细节示意图；
15.图3：本实用新型高炉煤气在线取样装置应用效果示意图。
具体实施方式
16.为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
17.实施例1：参见图1-图3，一种高炉煤气在线取样装置，所述取样装置包括排污管3、排污阀4、排污管防堵装置18、进气管5、切断阀6、进气延长管7、沉降罐上部8、沉降罐下部9、取样管10、取样控制阀11、取样接头12、放射阀13、箱体14、橡胶气囊22、压板15以及弹簧16，排污管3安装于煤气上升管2竖直段，排污管3与排污阀4相连，排污阀4末端连接排污管防堵装置18。进气管5安装于煤气上升管2竖直段，且位于排污管3正下方。进气管5连接于切断阀
6，切断阀6连接于进气延长管7，进气延长管7连接于沉降罐上部8，沉降罐下部9与沉降罐上部8采用螺纹连接。取样管10连接沉降罐上部8和取样控制阀11，取样控制阀11连接取样接头12，取样接头12连接橡胶气囊22，取样管10还连接放射阀13。橡胶气囊22内置于箱体14内部，压板15位于橡胶气囊22上方，压板15和箱体14由弹簧16连接。
18.排污管防堵装置18包括防堵弹簧21、壳体19、撞针20，其中壳体内设置有防堵弹簧和撞针，撞针设置在防堵弹簧的一端。排污阀4打开后，煤气上升管2内部的高压气体产生的压力推动撞针20水平移动，正常排出冷凝水。当排污管3入口或内部被杂物堵塞后，高压气体产生的压力消失，撞针20在弹簧21弹力的作用下，推动撞针20水平移动，疏通排污管3，排污管3疏通后，高压气体产生的压力则再次推动撞针20水平移动，正常排出冷凝水。
19.工作过程：请参阅图1、图2、图3所示，取样作业开始后，打开切断阀6和取样控制阀11，煤气上升管2内的高炉煤气经进气管5、切断阀6、进气延长管7，进入沉降罐上部8和沉降罐下部9组成的罐体，高炉煤气中的颗粒物沉降在沉降罐下部9，洁净的高炉煤气经取样管10、取样控制阀11、取样接头12排出，连续排出5分钟以上后，将橡胶气囊22连接于取样接头12，然后置于箱体14内部，向橡胶气囊22内充高炉煤气。当橡胶气囊22充满后，打开放射阀13，并向下移动压板15、排出橡胶气囊22内高炉煤气，排净后松开压板15，压板15在弹簧16作用下自动向上移动，关闭放射阀13，再次向橡胶气囊22内充高炉煤气。重复三个循环后，当橡胶气囊22内充满高炉煤气后，关闭取样控制阀11，橡胶气囊22使用配套管夹加紧后，从取样接头12取下，取样作业结束。
20.需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。