[发明专利]一种碳化硅冶炼炉顶气收集及处理装置

权利要求书

1.一种碳化硅冶炼炉顶气收集及处理装置，包括炉顶气收集组件、炉顶气处理套件和水循环组件，其特征在于：炉顶气收集组件由液封座箱（1）、顶罩开闭执控组件（2）、一对伸缩密封顶罩（3）、炉顶气出口斜管（4）、降温调压部件（5）、测压器件（6）和测温器件（7）构成，液封座箱（1）由两个相互平行的直立的端墙框板（8）和两个断面为“U”形的、装有密封液体的、形状一致的平底槽件（9）构成，端墙框板（8）为长方形板框件，平底槽件（9）包括一块底板（10）和两个侧立板（11），两个平底槽件（9）相互平行且对称的位于端墙框板（8）之间，每个平底槽件（9）的两端分别密闭的固定于端墙框板（8）的下段部位，每个端墙框板（8）的下端面与两个平底槽件（9）的底面之间均分别固定有一个矩形平置垫板（12），平底槽件（9）的底板（10）的上表面设有导向轨（13），每个端墙框板（8）设有两个位置对称的推拉轴过孔（14），每个推拉轴过孔（14）的周围均设有多个固定螺钉过孔（15），推拉轴过孔（14）、固定螺钉过孔（15）位于同一个平底槽件（9）的两个侧立板（11）之间且分别与平底槽件（9）的深度匹配，导向轨（13）与推拉轴过孔（14）的中心轴线均与水平面平行且走向与平底槽件（9）的长度方向一致，每个平底槽件（9）的侧立板（11）的两端分别设有一对中心轴线重合的铰轴定位轴承（16），铰轴定位轴承（16）的中心轴线相互重合且均与侧立板（11）垂直，铰轴定位轴承（16）密封的固定于侧立板（11）上，一个端墙框板（8）上设有两个蒸汽管过孔（17）、两个喷水管过孔（18）、气压测量器件插装孔（19）、测温器件插装孔（20）和一个炉顶气出口斜管（4），顶罩开闭执控组件（2）由四个输出轴为推拉式的伸缩驱动器件（21）和四套伸缩机构（22）构成，每个伸缩驱动器件（21）的推拉式输出轴（23）分别插装于端墙框板（8）上的推拉轴过孔（14），伸缩驱动器件（21）经旋装于固定螺钉过孔（15）内的螺钉密封的固定于液封座箱（1）之外，推拉式输出轴（23）的中心轴线与推拉轴过孔（14）的中心轴线重合，推拉式输出轴（23）的中心轴线与铰轴定位轴承（16）的中心轴线垂直交叉，每套伸缩机构（22）由一个首节固定铰轴（24）、多个顶角铰轴（25）、调节摆臂铰轴（26）、多个中铰轴（27）、一个尾节铰轴（28）及一对相互平行且对称分布的伸缩臂组件构成，首节固定铰轴（24）为中段断面为矩形且设有推拉轴通孔（29）、两端设有凸台状的圆轴段（30）的部件，顶角铰轴（25）为两端设有缩径铰轴段（31）的阶梯状轴件，调节摆臂铰轴（26）为中心部位设有推拉杆连接凸台（32）和撑杆插装直立过孔（33）的、且两端设有铰轴段（34）的部件，中铰轴（27）为中段设有撑杆插装直立通孔（35）、两端设有缩径轴铰段（36）的轴件，尾节铰轴（28）为两端设有缩径轴铰（37）、中段断面为矩形且设有多个连接螺纹孔（38）的轴件，推拉杆连接凸台（32）的中心轴线部位设有推拉杆连接螺纹沉孔（39），推拉杆连接螺纹沉孔（39）的中心轴线与推拉式输出轴（23）的中心轴线重合，首节固定铰轴（24）的中心轴线、调节摆臂铰轴（26）的中心轴线、中铰轴（27）的中心轴线、尾节铰轴（28）的中心轴线相互平行且位于同一水平面，调节摆臂铰轴（26）上的撑杆插装直立过孔（33）的中心轴线与调节摆臂铰轴（26）的中心轴线、推拉杆连接凸台（32）的中心轴线所在水平面垂直，每个撑杆插装直立通孔（35）的中心轴线均与撑杆插装直立过孔（33）的中心轴线平行，首节固定铰轴（24）的两端置于铰轴定位轴承（16）的轴孔内，每个伸缩臂组件由一付首节摆杆（40）、一付调节摆臂杆（41）、多付长摆臂杆（42）及一付尾臂杆（43）构成，每付首节摆杆（40）由两个形状一致、位置匹配且首端均设有首节固定铰轴孔（44）、尾端设有首节顶角铰轴孔（45）的杆件构成，每付调节摆臂杆（41）由两个形状一致、位置匹配且首端均设有调节臂顶角铰轴孔（46）、尾端均设有调节杆顶角铰轴孔（47）、中心部位设有调节杆中铰轴过孔（48）的杠件构成，每付长摆臂杆（42）由两个形状一致、位置匹配且中心对称轴处设有臂中铰轴孔（49）、首尾两端部均设有长摆杆顶角铰轴孔（50）的杆臂件构成，每付尾臂杆（43）由两个形状一致、位置匹配且首端均设有尾臂杆顶角铰轴插装孔（51）、尾端设有尾杆铰轴孔（52）的臂杠件构成，一对伸缩臂组件中的每付首节摆杆（40）的首节固定铰轴孔（44）分别套装于首节固定铰轴（24）两端的圆轴段（30），一对伸缩臂组件中的每付首节摆杆（40）的尾端的首节顶角铰轴孔（45）与每付调节摆臂杆（41）首端的调节臂顶角铰轴孔（46）分别对应套装于一个顶角铰轴（25）两端的缩径铰轴段（31），一对伸缩臂组件中的每付调节摆臂杆（41）的调节杆中铰轴过孔（48）分别对应的套装于调节摆臂铰轴（26）两端的铰轴段（34），一对伸缩臂组件中的每付调节摆臂杆（41）尾端的调节杆顶角铰轴孔（47）与每付长摆臂杆（42）首端的顶角铰轴（25）分别对应铰接于一个顶角铰轴（25）两端的缩径铰轴段（31），一对伸缩臂组件中的每付长摆臂杆（42）的臂中铰轴孔（49）分别对应的铰接于一个中铰轴（27）两端的缩径轴铰段（36），一对伸缩臂组件中的每付长摆臂杆（42）尾端的长摆杆顶角铰轴孔（50）与另一付长摆臂杆（42）首端的长摆杆顶角铰轴孔（50）分别对应铰接于一个顶角铰轴（25）两端的缩径铰轴段（31），一对伸缩臂组件中的最尾处的长摆臂杆（42）尾端的长摆杆顶角铰轴孔（50）与尾臂杆（43）首端的尾臂杆顶角铰轴插装孔（51）分别对应铰接于一个顶角铰轴（25）两端的缩径铰轴段（31），一对伸缩臂组件中的每付尾臂杆（43）尾端的尾杆铰轴孔（52）分别对应的铰接于尾节铰轴（28）两端的缩径轴铰（37），首节摆杆（40）上的首节固定铰轴孔（44）的中心轴线与首节顶角铰轴孔（45）的中心轴线之间的距离和调节摆臂杆（41）首端的调节臂顶角铰轴孔（46）的中心轴线与调节杆中铰轴过孔（48）的中心轴线的距离相等，调节杆中铰轴过孔（48）的中心轴线与调节杆顶角铰轴孔（47）的中心轴线和长摆臂杆（42）上的臂中铰轴孔（49）中心轴线与长摆杆顶角铰轴孔（50）中心轴线之间的距离相等，长摆臂杆（42）上的臂中铰轴孔（49）的中心轴线与长摆杆顶角铰轴孔（50）中心轴线之间的距离和尾臂杆顶角铰轴插装孔（51）的中心轴线与尾杆铰轴孔（52）的中心轴线之间的距离相等，伸缩驱动器件（21）经推拉轴通孔（29）旋装于推拉杆连接螺纹沉孔（39）内的推拉式输出轴（23）与伸缩机构（22）相连，每件伸缩密封顶罩（3）为由多个门框形的支撑竖框（53）、一个支撑立板（54）与一个叠折式伸缩的柔性棚罩（55）构成的组件，两个伸缩密封顶罩（3）均位于液封座箱（1）的端墙框板（8）之内且相互对称，支撑竖框（53）为顶部为由上拱圆弧状的拱顶杆（56）与两个平行直立的支撑立管（57）相连而成的“∩”形部件，支撑立管（57）的外径与中铰轴（27）的撑杆插装直立通孔（35）的内径之间光滑匹配，一个支撑竖框（53）的两个支撑立管（57）分别对应的插装于一对调节摆臂铰轴（26）上的撑杆插装直立过孔（33）内，多个支撑竖框（53）上的支撑立管（57）分别对应的插装于多对中心轴线重合的中铰轴（27）上的撑杆插装直立通孔（35）内，支撑立板（54）由顶部为长方形板件与两个平行直立的板件相连而成的倒“凹”形部件，支撑立板（54）经尾节铰轴（28）中段上的连接螺纹孔（38）内的螺钉与尾节铰轴（28）匹配的固定在一起，支撑立板（54）下端开口处两侧的板面宽度均与平底槽件（9）的内廓宽度相匹配，每个支撑立管（57）的下端及每个支撑立板（54）的下端均经导轮架固定有支撑导轮（58），支撑导轮（58）的走向与伸缩驱动器件（21）的推拉式输出轴（23）的中心轴线走向一致、匹配，支撑导轮（58）与导向轨（13）的上表面匹配相贴，支撑立板（54）的平行相对的板面上均固定有与支撑立板（54）形状匹配的柔性密封板（59），柔性棚罩（55）为中间设有多个叠折皱褶的密封膜罩，柔性棚罩（55）的一端与端墙框板（8）的内侧密闭相连，柔性棚罩（55）的另一端与支撑立板（54）的内侧面密闭相连，柔性棚罩（55）的每个叠折皱褶的凸缘部位分别一一对应的与一个支撑竖框（53）匹配的固定在一起，支撑竖框（53）位于柔性棚罩（55）轮廓之内，柔性棚罩（55）的下边缘匹配的位于平底槽件（9）的侧立板（11）的上边沿与顶角铰轴（25）的最高位置之间，最高位置时的顶角铰轴（25）低于液封座箱（1）的内密封液体的液面，降温调压部件（5）为由两根蒸汽管（60）、两根喷水管（61）、多个蒸汽喷头（62）和多个撒水喷头（63）构成的喷汽撒水部件，每根喷水管（61）的一端密封的经端墙框板（8）的喷水管过孔（18）伸出端墙框板（8）之外，多个撒水喷头（63）分别对称、均布的与喷水管（61）固定相通连，喷水管（61）固定于液封座箱（1）内侧的侧立板（11）上，每根蒸汽管（60）的一端密封的经端墙框板（8）上的蒸汽管过孔（17）伸出端墙框板（8）之外，多个蒸汽喷头（62）分别对称、均布的与蒸汽管（60）固定相通连，炉顶气处理套件包括储汽包（64）、气液分离器件（65）、炉顶密封用蒸汽发生器（66），储汽包（64）为设有进汽口（67）、出汽口（68）的蒸汽储存容器，气液分离器件（65）为设有湿气体入口管（69）、干气体出口管（70）和排液口管（71）的气体脱水器件，炉顶密封用蒸汽发生器（66）为设有热气总管（72）、冷却气出口管（73）、蒸汽出口管（74）、补水管（75）的炉顶气余热回收蒸汽制取器件炉顶气处理套件，热气总管（72）与炉顶气出口斜管（4）相通相连，测压器件（6）与测温器件（7）分别密封的插装固定于端墙框板（8）上的气压测量器件插装孔（19）、测温器件插装孔（20）之内,炉顶密封用蒸汽发生器（66）包括筒壳件（76）、气-水隔板（77）、布气管固定板（78）、布气管插装板（79）、多个布气导管件（80）、多个换热支管（81）、多个导气直管（82）和液位计（83），气-水隔板（77）为中心部位设有一个热气总管固定连接孔（84）和多个换热支管连接固定孔（85）的圆形的板件，布气管固定板（78）为中心部位设有一个热气总管固定过孔（86）、边部设有多个均气管固定过孔（87）的圆形板，布气管插装板（79）为中心部位设有一个热气总管插装过孔（88）、边部设有多个出气管插装孔（89）的圆板，布气管插装板（79）的出气管插装孔（89）的个数、布气管固定板（78）上的均气管固定过孔（87）的个数与气-水隔板（77）上的换热支管连接固定孔（85）的个数相等，筒壳件（76）由球冠状的壳顶（90）、圆筒壳（91）及锥筒状的壳底（92）构成，圆筒壳（91）的上端与壳顶（90）的下端密闭相通相连，圆筒壳（91）的下端与壳底（92）的大口端密闭相通相连，壳顶（90）顶端的中心轴心部位设有热气管插装管套（93），布气管插装板（79）位于壳底（92）之上圆筒壳（91）下段的内壁，布气管固定板（78）位于布气管插装板（79）之上且密闭的固定于圆筒壳（91）的内壁，气-水隔板（77）位于布气管固定板（78）之上，气-水隔板（77）、布气管固定板（78）与布气管插装板（79）相互平行且均密封的连接固定于圆筒壳（91）的内壁，布气管插装板（79）、布气管固定板（78）、气-水隔板（77）的中心轴线相互重合，换热支管连接固定孔（85）、均气管固定过孔（87）、出气管插装孔（89）的位置上、下一一对应，热气总管（72）先后经热气管插装管套（93）、热气总管固定连接孔（84）、热气总管固定过孔（86）、热气总管插装过孔（88）并分别与气-水隔板（77）、布气管固定板（78）密闭固定相连，布气导管件（80）为由内腔分别为渐缩锥管（94）、喉口直管（95）、渐扩锥管（96）的零件光滑匹配的相通连而成的构件，匀气管段的喉口直管（95）处设有一个以上的径向通孔（97），径向通孔（97）与喉口直管（95）的中心轴线垂直，径向通孔（97）的内径与喉口直管（95）的内径匹配，换热支管（81）为上顶端封闭的直管，导气直管（82）为两端通透的直管，导气直管（82）的外径匹配的小于喉口直管（95）的内径，布气导管件（80）的渐缩锥管（94）的大口端紧密匹配的插装于出气管插装孔（89）内，布气导管件（80）的渐扩锥管（96）的大口端经均气管固定过孔（87）密闭的与布气管固定板（78）固定相连，换热支管（81）经换热支管连接固定孔（85）密闭的与气-水隔板（77）固定在一起，导气直管（82）的下端与布气导管件（80）的渐扩锥管（96）的大口端固定相连，导气直管（82）插装于换热支管（81）内，导气直管（82）上端面与换热支管（81）封闭端内壁面之间的距离与导气直管（82）的外径与换热支管（81）的内径差相匹配，冷却气出口管（73）位于布气管固定板（78）之上的圆筒壳（91）的侧面且与筒壳件（76）固定相通连，补水管（75）位于气-水隔板（77）之上且相通相连的固定于圆筒壳（91）的侧面，蒸汽出口管（74）匹配的固定于壳顶（90）上段部位且与筒壳件（76）相通相连，蒸汽出口管（74）与补水管（75）的位置上、下匹配对应，热气管插装管套（93）由底环板（98）、直筒管（99）、环形法兰盘（100）和设有凸台环的环形板盖（101）构成，底环板（98）连接固定于直筒管（99）下端的内侧，环形法兰盘（100）连接固定于直筒管（99）上端的外侧，环形法兰盘（100）设有多个均布的螺纹通孔（102），环形板盖（101）设有多个均布的螺钉通孔（103），螺纹通孔（102）的直径和螺钉通孔（103）的直径相匹配，螺纹通孔（102）的位置和螺钉通孔（103）的位置上、下对应匹配，底环板（98）的内径、环形法兰盘（100）的内径、环形板盖（101）的内径均匹配的大于热气总管（72）的外径，环形法兰盘（100）与环形板盖（101）经置于螺纹通孔（102）和螺钉通孔（103）的螺钉紧密连接在一起，底环板（98）、直筒管（99）、环形法兰盘（100）、环形板盖（101）以及热气总管（72）围成的间隙内压装有密封填料件（104），热气总管（72）的下出口端经连接筋板固定有导流旋风锥（105），导流旋风锥（105）与圆筒壳（91）内壁之间设有导风降尘裙筒（106），导风降尘裙筒（106）固定于布气管插装板（79）之下且导风降尘裙筒（106）的中心轴线与热气总管（72）的中心轴线重合，筒壳件（76）的壳底（92）上的锥尖部位设有排尘管（107），排尘管（107）上设有常闭式排粉阀（108）和星型卸灰阀，筒壳件（76）的壳底（92）下部设有支架（109），筒壳件（76）内位于布气管插装板（79）之下的内壁面上设有保温层（110），筒壳件（76）下段的侧面上设有清污放水阀，液位计（83）的上端与蒸汽出口管（74）相通相连，液位计（83）的下端与补水管（75）相通相连，蒸汽出口管（74）上设有蒸汽放空阀（111）、蒸汽输出阀（112）、压力表（113），储汽包（64）的进汽口（67）与炉顶密封用蒸汽发生器（66）的蒸汽出口管（74）经蒸汽管道和蒸汽控制阀（114）相通相连，储汽包（64）的出汽口（68）分别经蒸汽压力调节控制阀（115）与蒸汽管（60）相通连，热气总管（72）的上顶端设有煤气放空调节阀（116）。