几种融化炉除尘罩的结构形式

几种融化炉除尘罩的结构形式

融化炉（如电弧炉、中频炉、感应炉、冲天炉等）在加料、熔炼、出渣/出铁水过程中会产生大量高温、高浓度的烟尘。选择合适的除尘罩结构方式对有效捕集烟尘、改善工作环境、满足环保要求至关重要。以下是几种常见的融化炉除尘罩结构方式及其特点：

一、核心原则

1. “近、顺、通、封、便”：尽量靠近尘源、顺着气流方向、保证气流畅通、适当密封、便于操作和维护。

2. 控制风速：在尘源点产生烟尘的位置，设计罩口能提供足够的控制风速（通常在0.5 - 3 m/s范围，具体取决于烟尘特性），将烟尘有效吸入罩内。

3. 适应工艺：结构需适应加料、扒渣、测温、取样、出铁/出钢等操作，尽量减少对工艺的干扰。

4. 耐高温：罩体材质需能承受炉口辐射热和偶尔喷溅的高温熔融物。

二、主要除尘罩结构方式

1. 固定式（顶部）除尘罩

    结构描述：在炉体上方（通常是正上方或稍偏操作侧）安装一个固定的大型伞形罩、矩形罩或拱形罩。罩口尺寸通常大于炉口，以覆盖主要烟尘逸散区域。

    优点：

        结构简单，制造安装成本相对较低。

        维护方便。

         对炉体上方空间要求不高（相比移动罩）。

    缺点：

        捕集效率相对较低。烟尘容易从罩口下方（尤其是操作侧）逸散，特别是在加料、出渣等操作时，烟尘横向扩散速度快。

        需要的排风量很大（能耗高），因为要控制距离尘源较远处的烟尘。

        对操作（如加料、扒渣、测温）有一定阻碍。

    适用场景：对除尘要求不太高的小型炉（如小型感应炉、冲天炉），或者作为其他主除尘罩的辅助补充（如与半密闭罩或屋顶罩配合）。

2. 移动式/升降式除尘罩

    结构描述：罩体通过电动、液压或气动装置驱动，可在炉体上方进行升降或横向移动。通常设计成“狗屋”状（两侧及顶部围挡，操作侧开口）或类似固定罩但可移动。在加料、熔炼高峰时段下降靠近炉口；在出铁/出钢、扒渣等需要大空间操作时升起或移开。

    优点：

        捕集效率高： 当罩体下降到位时，能非常靠近尘源（尤其是炉口），显著提高控制风速和捕集效率，特别适用于加料时产生的大量烟尘。

        操作灵活：升起或移开后，为工艺操作（尤其是大型操作）提供充足空间。

        相对节能：相比固定罩，在有效捕集时可使用相对较小的风量（因为距离近）。

    缺点：

        结构复杂，制造、安装和维护成本高。

        需要额外的驱动和控制机构。

        对炉体上方空间要求较高（用于罩体升降或移动）。

        活动部件多，高温环境下可靠性需重点考虑。

    适用场景：非常常见于中频炉、电弧炉的加料和熔炼期烟尘捕集，尤其是对除尘效率要求高的场合。

3. 半密闭罩/吹吸式除尘罩

    结构描述：

        半密闭罩体： 在炉体（主要是炉口区域）周围设置固定的围挡结构（通常三面围挡，操作侧留有较大开口或可开闭的门）。顶部通常是主排烟罩口。这种结构形成了一个相对受限的空间，限制了烟尘的自由扩散。

        吹吸式：在半密闭罩的操作侧开口处，安装一套或几套狭长的“吹气口”（气幕），将高速气流（通常平行于操作面）吹向对面的“吸气口”（主排烟罩口）。利用射流的“卷吸”作用，将试图从开口逸散的烟尘“推”回罩内，并被主吸口捕集。

    优点：

        捕集效率高： 半密闭结构限制了扩散，吹吸气流能有效封锁开口，防止烟尘逸散。是目前捕集效率最高的方式之一。

        操作空间相对较好：操作侧开口较大或门可开闭，便于操作。

        相比移动罩结构稍简单： 没有复杂的升降移动机构。

        节能潜力：相比大开口固定罩，所需风量可能更优（吹吸设计得当可显著减少总风量）。

    缺点：

         结构比固定罩复杂，需要精确设计和调试吹吸气流的速度、角度和流量匹配。

        *吹气系统增加能耗（风机功率）。

        *   围挡结构可能对某些大型操作（如大型废钢加料）有轻微限制。

    适用场景：广泛应用于各种中大型电弧炉、中频炉，尤其是对捕集效率和操作空间都有较高要求的场合。 是大型炉的主流选择之一。

4. 屋顶罩（天蓬罩）

    结构描述：在车间屋顶下方，整个炉子及操作区域的上方，安装一个巨大的伞形罩或条缝罩。通常覆盖整个可能产生烟尘的区域。

    优点：

        完全不干扰地面任何操作。

        可以捕集整个区域（包括多个炉子）弥散开来的二次烟尘（从主罩逸散出来的）。

    缺点：

        捕集效率最低：距离尘源最远，需要极大的风量才能控制已经高度扩散、浓度降低的烟尘（能耗极高）。

        *   对车间整体气流组织要求高，容易受横向气流干扰。

        *   设备庞大，风管系统复杂。

    适用场景：

        通常不作为主除尘罩，而是作为“二次除尘”或“车间环境除尘”使用，用于捕集从主罩（固定罩、移动罩、半密闭罩）逸散的少量烟尘或整个车间的环境粉尘。

        *   在工艺操作特别复杂、无法安装有效近源除尘罩的极端情况下，可能作为无奈之选（但效率低、能耗高）。

 选择要点总结

效率和风量： 移动罩和半密闭罩（吹吸式）效率最高，所需风量相对合理；固定罩效率较低，所需风量大；屋顶罩效率最低，所需风量巨大。

操作影响： 移动罩在操作时可移开，影响最小；半密闭罩次之（有开口或门）；固定罩和屋顶罩对操作无影响（但固定罩可能阻碍视线）。

成本和复杂性： 固定罩最简单便宜；屋顶罩结构简单但风系统庞大昂贵；移动罩和半密闭罩结构较复杂，成本较高。

适用炉型：

    中频炉/感应炉：移动罩（非常普遍）、半密闭罩（吹吸式）、小型固定罩。

    电弧炉半密闭罩（吹吸式是主流）、移动式屋顶罩（大型电炉）、第四孔直接抽吸（最核心） 半密闭罩/移动罩（捕集二次烟尘）。

    冲天炉： 固定罩（罩住加料口、出铁口、出渣口）、半密闭罩。

    其他小型炉： 固定罩。

关键设计考虑因素

炉型、容量及工艺特点（加料方式、出铁/出钢方式、操作频率）。

烟尘特性（粒径、密度、温度、有无粘性）。

厂房空间限制（高度、行车等）。

环保排放标准要求。

投资预算和运行成本（能耗）要求。

维护便利性。

通常，对于现代要求严格的熔炼车间，移动式除尘罩（中频炉）或半密闭吹吸式除尘罩（电弧炉）是高效捕集一次烟尘的首选方案。固定罩和屋顶罩则更多作为辅助或用于要求不高的场合。设计时需要专业除尘工程师根据具体工况进行详细计算和模拟优化。