專利名稱:冷卻和凈化發(fā)生爐煤氣與高爐煤氣的方法和實(shí)施本方法的裝置的制作方法
本發(fā)明敘述一種冷卻和凈化發(fā)生爐煤氣與高爐煤氣的方法和實(shí)施本方法的裝置。
德國(guó)專利3034539公開(kāi)了一種從球團(tuán)鐵礦直接生產(chǎn)鑄造生鐵的方法，即用一種還原氣體把球團(tuán)鐵礦在直接還原的豎爐中還原成海綿鐵，爾后用煤和含氧氣體在熔化氣化器中熔煉，同時(shí)產(chǎn)生了用于還原鐵礦的發(fā)生爐煤氣。由此，發(fā)生爐煤氣被冷卻和除塵，然后它的第一部分的氣流被吹到直接還原豎爐的還原區(qū)。第二部分的氣流再被冷卻和洗凈，用以生產(chǎn)發(fā)生爐煤的冷卻氣體。在直接還原的豎爐中得到的高爐煤氣在豎爐頂端排出，供適當(dāng)使用，高爐煤氣通常在一個(gè)和發(fā)生爐煤氣系統(tǒng)分開(kāi)的冷卻和凈化裝置中完成處理的。這些裝置是受發(fā)生爐煤氣和高爐煤氣變化的操作條件支配的。在正常操作的情況下，在熔化氣化器內(nèi)產(chǎn)生的所有發(fā)生爐煤氣幾乎都被用還原氣體，并且冷卻氣體的數(shù)量可以是很少的，因此沒(méi)有或很少有剩余氣體，該剩余氣體不是生產(chǎn)意圖所需要的，而是從發(fā)生爐煤氣中排出的。根據(jù)已知的操作原理來(lái)起動(dòng)裝置時(shí)和在各種操作故障期間，大部分發(fā)生爐煤氣被定向通過(guò)冷卻氣體的冷卻和凈化裝置，而高爐煤氣的數(shù)量是很少的。于是，就通過(guò)特定滌氣器的氣體數(shù)量而論，發(fā)生了波動(dòng)，其比率大約≤ 1/20 然而，所使用的凈化器的控制范圍擴(kuò)大了一個(gè)數(shù)量比率，大約≤ 1/20 。在數(shù)量波動(dòng)超過(guò)該比率的情況下，從而不可能維持裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)和不可能維持清潔氣體所容許的灰塵含量。如果每臺(tái)凈化裝置安裝有兩臺(tái)可調(diào)節(jié)的文杜里滌氣器或除塵器以及兩臺(tái)輔助的水滴分離裝置，則數(shù)量變化的調(diào)整率有可能達(dá)到大約。然而，這將造成另外一些困難，特別有經(jīng)常阻塞或堵塞的危險(xiǎn)，這是由于氣體中夾帶有大量灰塵之緣故。
因此本發(fā)明的課題是改進(jìn)已知的生產(chǎn)冷卻氣體的方法，這種冷卻氣體是由熔化氣化器產(chǎn)生的發(fā)生爐煤氣用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ辽賹?duì)部分發(fā)生爐煤氣通過(guò)冷卻和凈化來(lái)改進(jìn)可使用的剩余氣體;改善鐵礦還原裝置的高爐煤氣。僅僅由發(fā)生爐煤氣產(chǎn)生的冷卻氣體，通過(guò)下述方式，即把數(shù)量波動(dòng)很大的氣體輸送給冷卻和凈化裝置時(shí)，常常有可能使灰塵含量降低到所需要的數(shù)值5-10mg/Nm3，這些裝置的維修簡(jiǎn)單和費(fèi)用便宜，而能耗也是相當(dāng)?shù)偷摹?br>根據(jù)本發(fā)明，提出了為熔化氣化器產(chǎn)生的發(fā)生爐煤氣生產(chǎn)冷卻氣體的方法和裝置，提出了有用的剩余氣體用一個(gè)適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ辽賹?duì)部分發(fā)生爐煤氣通過(guò)冷卻和凈化處理的方法和裝置;提出了對(duì)鐵礦還原裝置的高爐煤氣進(jìn)行處理的方法和裝置。
本發(fā)明的特征在于各個(gè)冷卻裝置和凈化裝置被用來(lái)產(chǎn)生冷卻氣體和剩余氣體的，一個(gè)大體上怛定的氣體量至少要通過(guò)冷卻和凈化裝置的末段，并以這樣的方式把超過(guò)該恒定氣體流量的被冷卻和凈化的部分發(fā)生爐煤氣通入剩余氣體的冷卻和凈化裝置。
根據(jù)本方法一個(gè)有益的改進(jìn)，在每個(gè)冷卻和凈化裝置中用二段法進(jìn)行凈化處理，用以產(chǎn)生剩余氣體的部分發(fā)生爐煤氣通過(guò)冷卻氣體的冷卻和凈化裝置的第一凈化段，爾后通過(guò)剩余氣體的冷卻和凈化裝置的第二凈化段。由熔化氣化器產(chǎn)生的、包括熔化氣化器和還原裝置在內(nèi)的裝置中不再需要的部分氣體，最好專門通過(guò)剩余氣體的冷卻和凈化裝置排出，把唯一需要作為裝置(保持熔化氣化器和還原裝置)的冷卻氣體和喂入氣體的氣體數(shù)量通過(guò)冷卻氣體的冷卻和凈化裝置。從冷卻氣體的冷卻和凈化裝置中排出的部分氣體在不需要被作為裝置(包括熔化氣化器和還原裝置)的冷卻氣體和喂入氣體時(shí)，可返回到上述裝置的進(jìn)口處，因此，通過(guò)后者的氣體數(shù)量大體上是恒定的，并且與冷卻氣體的需要無(wú)關(guān)。
在一個(gè)實(shí)施本發(fā)明方法的有利裝置中，每個(gè)冷卻和凈化裝置有一個(gè)密封滌氣器和在其后面跟有一個(gè)可調(diào)節(jié)的文杜里滌氣器。從冷卻氣體的冷卻和凈化裝置的密封滌氣器的出口到剩余氣體的冷卻和凈化裝置的文杜里滌氣器的進(jìn)口處最好有一條連接管線。一種特別合適的裝置其特征在于具有恒定流量的加料裝置或輸送機(jī)裝置被安裝在連接管線分支后面的冷卻氣體的冷卻和凈化裝置內(nèi)，或安裝在上述冷卻和凈化裝置的后面。
在下文以附圖所示的一個(gè)實(shí)施例為基準(zhǔn)，較詳細(xì)地描述本發(fā)明，它用圖說(shuō)明用于包括直接還原裝置和熔化氣化器在內(nèi)的一種裝置的發(fā)生爐煤氣和高爐煤氣的冷卻和凈化裝置。
經(jīng)過(guò)管線(1)，這些裝置提供從直接還原豎爐來(lái)的高爐煤氣，通過(guò)管線(2)提供在熔化氣化爐中產(chǎn)生的部分發(fā)生爐煤氣，這部分發(fā)生爐煤氣不是被直接吹到直接還原豎爐的還原區(qū)內(nèi)的。壓縮的高爐煤氣從管線(1)通入密封滌氣器(3)，它在那里被冷卻到所要求的溫度和進(jìn)行初步洗滌。于是，預(yù)處理過(guò)的高爐煤氣通過(guò)管線(4)進(jìn)入可調(diào)節(jié)的文杜里滌氣器(5)。
部分發(fā)生爐煤器流經(jīng)管線(2)通入密封的滌氣器(6)，在這里，上述氣體也被冷卻到所要求的溫度以及進(jìn)行初步洗滌。于是，部分預(yù)處理過(guò)的氣體通過(guò)管線(7)導(dǎo)入可調(diào)節(jié)的文杜里滌氣器(8)，氣體在那里再次被洗滌，結(jié)果清潔氣體的灰塵含量達(dá)到了必要的條件，氣體接著在后面的水滴分離器(9)中進(jìn)行脫水處理。然后經(jīng)過(guò)管線(10)通入鼓風(fēng)機(jī)(11)，用它產(chǎn)生需要的壓力，以使在管線(12)中可得到主要用以調(diào)節(jié)發(fā)生爐煤氣溫度的冷卻氣體。
鼓風(fēng)機(jī)(11)是一臺(tái)輸送機(jī)，它常常在一個(gè)恒定的裝置壓力下輸送相同的氣體量，以使恒定的氣體數(shù)量流過(guò)文杜里滌氣器(8)。當(dāng)通過(guò)管線(2)輸送的氣體數(shù)量同鼓風(fēng)器(11)所要求的氣體數(shù)量不一致時(shí)，氣體不通過(guò)管線(7)而通往文杜里滌氣器(5)的進(jìn)口，密封滌氣器(6)的出口管線被支成管線(7)和另外的管線(13)。把經(jīng)過(guò)密封滌氣器(3)預(yù)處理的高爐煤氣以及經(jīng)過(guò)密封氣器(6)預(yù)處理的通過(guò)管線(13)的部分發(fā)生爐煤氣一并輸送到管線(4)的后半部。這兩種氣體的總量在異常操作狀態(tài)的情況下，大體上也是恒定的。文杜里滌氣器(5)也可跟一個(gè)用于清潔氣體脫水的水滴分離器(14)管線(15)把裝置里清潔的、被冷卻的剩余氣體輸送給合適的流量裝對(duì)置。就在包括熔化氣化器和直接還原豎爐在內(nèi)的裝置所不需要的，管線(12)中的冷卻氣體來(lái)說(shuō)，可把氣體通過(guò)支路管線(16)再次輸送到密封洗滌氣器(6)的進(jìn)口處。這保證與還原裝置的冷卻氣體的要求無(wú)關(guān)，這也保證總是一個(gè)大約恒定的氣體量流過(guò)文杜里滌氣器(8)。
兩個(gè)密封滌氣器(3)、(6)對(duì)大量波動(dòng)氣體的通過(guò)相對(duì)是不敏感的。氣體中的灰塵基本上從那里排除掉，因此在文杜里滌氣器(5)、(8)那里被清洗出來(lái)的灰塵量是相當(dāng)少的，沒(méi)有被堵塞的危險(xiǎn)。因此，有可能在文杜里滌氣器的出口處得到一個(gè)灰塵含量很低的清潔氣體，其灰塵含量為5mg/Nm3。
文杜里滌氣器的操作視通過(guò)它們的氣體量而定，就描述的方法來(lái)說(shuō)，尤其是輸送恒定氣體量的鼓風(fēng)機(jī)(11)及在密封滌氣器(6)出口和文杜里滌氣器(5)進(jìn)口之間的管線(13)，能保證大體上恒定的氣體流流過(guò)文杜里滌氣器(5)和(8)。于是，一方面文杜里滌氣器(5)能夠達(dá)到量佳的沉積物水平，因?yàn)橛扇刍瘹饣鳟a(chǎn)生的和包括熔化氣器及直接還原豎爐在內(nèi)的裝置中所不需要的部分氣體僅僅通過(guò)上述的文杜里滌氣器，作為剩余氣體排出。在另一方面，文杜里滌氣器(8)也能達(dá)到最佳的沉積物水平，因?yàn)?，需要作為裝置(包括熔化氣器和直接還原豎爐)的冷卻氣體和喂入氣體的氣體數(shù)量?jī)H僅通過(guò)文杜里滌氣器(8)。這就保證在所有的操作條件下，清潔氣體的灰塵含量不會(huì)超過(guò)一定的數(shù)值。當(dāng)文杜里滌氣器僅僅進(jìn)行最終氣體的凈化時(shí)，也不需要擔(dān)心由于過(guò)量的灰塵引起它們的堵塞。因此該裝置不但有優(yōu)良的操作結(jié)果，而且其操作穩(wěn)定和沒(méi)有故障。
權(quán)利要求
1.為熔化氣化器產(chǎn)生的發(fā)生爐煤氣生產(chǎn)冷卻氣體的方法，有用的剩余氣體用一個(gè)適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ辽賹?duì)部分發(fā)生爐煤氣通過(guò)冷卻和凈化處理的方法，對(duì)鐵礦還原裝置產(chǎn)生的高爐煤氣的處理方法，冷卻氣體僅僅是從發(fā)生爐煤氣產(chǎn)生的，其特征在于各個(gè)冷卻和凈化裝置被用來(lái)生產(chǎn)冷卻氣體和剩余氣體，大體上怛定的氣體量至少通過(guò)冷卻氣體的冷卻和凈化裝置的末段，并以這樣的方式即把超過(guò)上述氣體流量的被冷卻和凈化的部分發(fā)生爐煤氣通入剩余氣體的冷卻和凈化裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于所述的凈化在各自的冷卻和凈化裝置中以二段法進(jìn)行，以及用來(lái)產(chǎn)生剩余氣體的那部分發(fā)生爐煤氣通過(guò)冷卻氣體的冷卻和凈化裝置的第一凈化段，然后通過(guò)剩余氣體的冷卻和凈化裝置的第二凈化段。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的方法，其一步的特征在于由熔化氣化器產(chǎn)生的、包括熔化氣化器和還原裝置在內(nèi)的裝置不再需要的部分氣體僅僅通過(guò)剩余氣體的冷卻和凈化裝置排掉。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1-3所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于把唯一需要作為裝置(包括熔化氣化器和還原裝置)的冷卻氣體和喂入氣體的氣體數(shù)量通過(guò)冷卻氣體的冷卻和凈化裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中的任何一個(gè)所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于把從冷卻氣體的冷卻和凈化裝置所排出，而不需要被作為裝置(包括熔化器和還原裝置)的冷卻氣體和喂入氣體的部分氣體返回到上述裝置的進(jìn)口處。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中的任何一個(gè)所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于對(duì)冷卻和凈化裝置中通過(guò)的氣體進(jìn)行脫水處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-6中的任何一個(gè)實(shí)施本方法所述的裝置，其進(jìn)一步的特征在于每個(gè)冷卻和凈化裝置有一個(gè)密封滌氣器(3)或(6)和跟在它們后面的可調(diào)節(jié)的文杜里滌氣器(5)或(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的裝置，其進(jìn)一步的特征在于從冷卻氣體的冷卻和凈化裝置的密封滌氣器(6)的出口處到剩余氣體的冷卻和凈化裝置的文杜里滌氣器(5)的進(jìn)口處有條連接管線(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7或8所述的裝置，其進(jìn)一步的特征在于每個(gè)文杜里滌氣器(5)和(8)的出口處連接一個(gè)水滴分離器(14)和(9)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7-9中的任何一個(gè)所述的裝置，其進(jìn)一步的特征在于一個(gè)具有恒定流量加料裝置或運(yùn)輸機(jī)裝置安裝在連接管線(13)分支后面冷卻氣體的冷卻和凈化裝置內(nèi)，或安裝在上述冷卻和凈化裝置的后面。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的裝置，其進(jìn)一步的特征在于鼓風(fēng)機(jī)(11)連接在冷卻氣體的冷卻和凈化裝置的出口處。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的裝置，其進(jìn)一步的特征在于冷卻氣體的冷卻和凈化裝置的水滴分離器(9)的出口通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)(11)連接到伴生的密封滌氣器(6)的進(jìn)口處。
專利摘要
一種用于由熔化氣化器產(chǎn)生的發(fā)生爐煤氣生產(chǎn)冷卻氣體，和有用的剩余氣體至少對(duì)部分發(fā)生爐煤氣通過(guò)冷卻和凈化處理，以及對(duì)鐵礦還原裝置的高爐煤氣進(jìn)行處理的方法和裝置。各個(gè)冷卻裝置和凈化裝置被用來(lái)產(chǎn)生冷卻氣體和剩余氣體，大體上恒定的氣體量至少通過(guò)用于冷卻氣體的冷卻和凈化裝置末端，并以這樣的方式把超過(guò)該恒量的被冷卻和凈化部分發(fā)生爐煤氣通入剩余氣體的冷卻和凈化裝置。
文檔編號(hào)F27D17/00GK86104420SQ86104420
公開(kāi)日1987年2月4日 申請(qǐng)日期1986年7月2日
發(fā)明者博格丹·沃菜蒂克 申請(qǐng)人:科夫工程有限公司, 沃斯特-阿爾派因股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan