专利名称：从气流分离颗粒状固体物质用的方法和装置的制作方法
从气流分离颗粒状固体物质用的方法和装置本发明涉及一种从气流，特别是从输送颗粒状固体物质用的承载气流分离颗粒状固体物质用的装置，带有至少一个通入分离腔的输送管道；连接的干式过滤器，用来分离粉尘和/或细颗粒状固体物质，带有引出净化后的气流用的引出管道；储存容器，用来接纳分离出来的颗粒状固体物质。另外，本发明还涉及从气流，特别是输送颗粒状固体物质用的承载气流分离颗粒状固体物质用的方法。从技术现状已知，以气动方式输送颗粒状固体物质用的输送气体，在借助热旋风分离器与被输送的固体物质分离之后，并在下一步借助于湿式洗涤器净化。这时的缺点是， 除耗水量大外，还有大量泥浆沉淀，它只有通过成本过高的处理才能再次利用。从JP 05-076803A已知一种安排在旋风分离器中的过滤器，粗颗粒在旋风分离器分离之后在过滤器中进行精细沉降。这时，沉降的材料可以进一步加工。WO 94/11283表示一种从输送气体分离粉尘的方法，这时，沉积的粉尘引入开敞的容器中，或者输送气体在旋风分离器或在袋式过滤器中净化。因此，本发明的任务是提出一种允许可靠而成本尽可能低廉地净化气流并使粉尘物质便于材料利用和进一步处理的方法和装置。这个任务通过按照权利要求1的装置和按照权利要求10的方法解决。通过按照本发明的装置，颗粒状固体物质借助于气流的气动输送与颗粒状固体物质分离之后气流的净化结合起来，并提出一种简单得多的装置。气流和颗粒状固体物质的混合物首先特别是沿着切向进入分离腔，使得颗粒状固体物质由于重力在很大程度上分离出来，只有粉尘或者还有细颗粒状固体物质进入干式过滤器，并在那里沉降下来。这时，该分离腔构造成使分离不仅靠重力，而且类似于旋风分离器内的情况，靠沿着切向的流动进行。由于还原冶金例如铁矿石直接还原产生的过程气体含有大量的粉尘和细颗粒状固体物质，这样的气体用的净化装置必须设计得即使数量非常大也能可靠地进行处理。为了保证可靠的运行，该干式过滤器具有反吹装置，使滤渣从干式过滤器分离。这时，干式过滤器与储存容器要连接得使滤渣进入储存容器。通过过滤装置的反吹，可以净化过滤器，并因此，再次将其置于初始的工作状态下，其中把沉积在该过滤器上的固体物质作为干式过滤器的滤渣加以清除，而且可以将其带进储存容器。因此，不再需要排除滤渣并输送到单独的利用或者单独的加工过程。该储存容器是装料容器，用来给加工该颗粒状固体物质用的压实装置，特别是烧结装置，或者冶金设备，特别是熔化设备装入颗粒状固体物质和/或滤渣。以此可以把颗粒状物料直接从输送管道带入分离腔和储存容器，其中不与周围气氛接触。以此直接作进一步处理，某些情况下在事先压实之后，从而例如使得不再需要单独的装置来输送或储存颗粒状固体物质。因为常常是热的颗粒状固体物质和热的滤渣不与大气接触，而是只与气流接触， 还不会无意中例如被空气氧化。
按照本发明装置的一种有利的设计方案，该输送管道具有调节器和/或阀门，特别是开/闭阀门，用来调节气流的体积流量或持续时间和其中所含的颗粒状固体物质。为了确保该装置的最优运行，有必要调节体积流量或打开时间，或将其保持在调节范围或时间范围内。按照本发明装置的特别有利的设计方案，该干式过滤器装在储存容器上，其中该分离腔由储存容器形成。这使非常紧凑的装置成为可能，使得可以取消把滤渣送进储存容器的单独装置。按照本发明该干式过滤器安排在储存容器旁边，其中用干式过滤器下部形成分离腔。这种特殊的设计方案，例如，在后建的按照本发明的装置时，或者即使位置狭窄的情况下是有利的。按照本发明的装置的另一个设计方案，该干式过滤器有引出管道，用来把分离出来的颗粒状固体物质和/或滤渣送入储存容器。以此在把干式过滤器布置在储存容器旁边时，使滤渣可以回送到储存容器，使得可以把滤渣连同颗粒状固体物质一起引入下一个加工步骤。按照本发明装置的适当的设计方案，该干式过滤器是烧结的多孔金属过滤器、陶瓷过滤器或袋式过滤器。这样的过滤器，其特征在于允许高的工作温度，使得不必采用成本过高的冷却装置，从而不需要较高的能耗。按照本发明的装置的另一个推荐的设计方案，该储存容器有接头，用来以惰性气体，特别是氮气来吹刷颗粒状固体物质和/或滤渣。用惰性气体进行吹刷保证该颗粒状固体物质，特别是当它们仍旧具有较高的温度时，不被氧化并使颗粒状固体物质和滤渣的流动特性得以改善。按照本发明，设置脉冲线和压力测量装置，用来测量干式过滤器之前和之后的压力或用来求出差压，其中该差压输入调节器，并用来对反吹装置进行控制。通过该差压可以借助于调节器调节或引发干式过滤器的反吹，以便把该干式过滤器恢复到初始的工作状态下，排除过滤器的错误功能。按照本发明的装置的另一个设计方案，设置调节器，用来交替地对颗粒状固体物质借助于气流的输入和吹刷气体的输入进行调节。借助于该调节器可以引入不同的工作状态。按照本发明的方法用来从气流，特别是从输送颗粒状固体物质的承载气流分离颗粒状固体物质。该气流借助于输送管道首先引入分离腔，其中由于重力至少使颗粒状固体物质部分地沉降。由此现在至少部分地净化后的气流引入连接的干式过滤器，用来分离剩余的粉尘和/或细颗粒状固体物质，其中该净化后的气流借助于引出管道从干式过滤器引出，而分离出来的颗粒状固体物质被引入储存容器。通过按照本发明的方法可以省去湿式过滤方法。沉积在过滤器上的粉尘或者细颗粒状固体物质仍旧在处理方法中，因为它们添加在颗粒状固体物质中，在此其包含在特殊的主要是不氧化的气氛的储存容器中。因此，可以不必采取其他措施即可使该滤渣与颗粒状固体物质一起作进一步处理。以此可以完全省去对滤渣附加的加工措施。该颗粒状固体物质和/或滤渣被引入压实装置，特别是烧结装置，和/或冶金设备，特别是熔化设备，以便加工该颗粒状固体物质和/或滤渣。通过这个措施，颗粒状固体物质和滤渣一起进一步加工，使得例如，可以为后随的工艺级制造团块。这时，无需单独加工滤渣，以此还可以利用这种物质。作为替代方案，还可以把颗粒状固体物质和滤渣直接引入熔化设备或将团块引入熔化设备，并将其熔化为生铁或钢的初产品。按照本发明的方法特定的设计方案，吹刷气体，特别是氮气在压力下，在特别是3 至6巴的压力下，借助于反吹装置引入，用来在干式过滤器中除去滤渣，其中除去的滤渣被送入储存容器。借助于吹刷气体对过滤器吹刷在很大程度上达到净化过滤件，例如，过滤烛管的目的，其中该吹刷气体还在干式过滤器内、在分离腔和储存容器中用来调整或维持不氧化的气氛。该吹刷气体或吹刷气体的压力可以根据要求改变，其中作为吹刷气体，除了氮气以外还可以应用其他不氧化的气体，例如，来自冶金过程的过程气体。按照本发明的方法的特殊的设计方案，在净化阶段期间，从吹刷气体引入干式过滤器的时刻开始，借助于调节器和/或阀门截止气流和颗粒状固体物质的输入。这个措施保证了，在干式过滤器中下降的分离出来的滤渣和向上流动的气体的对流减到最小。必要时可以通过调节器使吹刷阶段相应地节拍化或匹配，其中可以参考干式过滤器中的压力测量。按照本发明的方法特定的设计方案规定，颗粒状固体物质，特别是细颗粒状是至少部分地还原的铁、铁团块或海绵铁。这样的含铁材料可在生铁或钢产品中作为初产品。大多顺序的工序，像这种材料的还原，直接与熔化过程连接，以便力求加工仍旧是热的含铁材料。为了防止至少已经部分地还原的含铁材料被再次氧化，这样的材料往往在不氧化的气氛下输送或储存或弓I入压缩或压实装置。按照本发明的方法一种有利的设计方案规定，气流由还原气体和/或氮气或其混合物形成。通过应用来自直接还原的过程气体，一方面可以利用其中所含的热量，另一方面，还利用其作为还原气体的特性。作为替代方案，必要时在气流中掺入氮气，而且对气流中的气体量和压力进行匹配。按照本发明的方法特别有利的设计方案规定，测量干式过滤器中的差压，并当其超过预先定义的差压水平时，借助于调节器引入干式过滤器的反吹。通过该调节，一方面可以使工作状态最优化，并以此调节流过干式过滤器的气体量，以便能使在干式过滤器上的沉降或反吹之间的运行时间最大化。另外，可以通过差压确认何时必须进行净化干式过滤器的吹刷。按照本发明的方法适当的设计方案规定，借助于气流断续地，特别是周期地输入颗粒状固体物质，并调节与净化周期交替地开始输入吹刷气体。以此可以确保该干式过滤器确的定期净化，并因此，总是可以确保干式过滤器的功能。在过滤器的吹刷期间，最好中断颗粒状固体物质和气流的输入，使得吹刷气体以3至6巴的压力对干式过滤器进行一次完全的净化。图1 特别布置的直接在颗粒状固体物质用的储存容器上面的按照本发明的干式过滤器ο图1表示颗粒状固体物质用的储存容器1，它经常用于直接还原的颗粒状铁矿石的中间储存。这种储存容器1，例如，可以与未示出的烧结装置和/或同样未示出的熔化设备连接。烧结装置借助于承载气流3通过输送管道2把颗粒状固体物质4送入分离腔5。 输送气体管道2这样地通入分离腔5，使得气流或者承载气流3和颗粒状固体物质4切向地
6进入，其中由于离心力达到类似于旋风分离器的附加的沉降作用。在按照图1的具体设计方案中，该分离腔5由储存容器1的上部区域形成。流入的气流3和颗粒状固体物质在很大程度上在分离腔5中分离，其中大部分颗粒状固体物质 6a和6b由于重力沉积在储存容器1中。特别是粉尘或者还有细颗粒状固体物质7，随着气流8a和8b被带入干式过滤器9，并沉积在过滤件上，在所示的示例中，沉积在多个过滤烛管 10上。净化后的气流通过一个或者多个引出管道12的管子11被引出干式过滤器，并可以作为净化后的气体引入其他应用。该干式过滤器9具有反吹装置13，13a, 13b，籍此吹刷气体可以逆着气流的流动方向以大致6巴的超压引入干式过滤器，其中形成滤渣的沉降的粉尘和细颗粒状固体物质再次从过滤烛管10分离，并进入储存容器1。该反吹装置做成环形管道，装有多个引入管道 13a和相应的截止阀13b。在引入管道2中阀门14设有操纵装置15，使得气流和颗粒状固体物质的输入可以受控打开和闭合。通常阀门14借助于操纵装置15总是只短时间打开，并输送入所需要的颗粒状固体物质数量。作为替代方案，还可以设想在很大程度上连续地输送，带有短时间的中断。为能可靠地检测干式过滤器9当前的工作状态，设置脉冲线20a，20b, 20c和压力或差压测量装置16，17和调节器18，使得干式过滤器9的反吹可以根据实测的差压或在考虑其他参数的情况下进行。这时，该调节器可以考虑阀门14的开关状态，或通过操纵装置 15对其进行控制。为了改善颗粒状固体物质和滤渣在储存装置1中的流动特性，设置接头19，以便用惰性气体，特别是氮气来吹刷颗粒状固体物质和滤渣。
1储存容器2输送管道3气流或者承载气流4颗粒状固体物质5分离腔
6a, 6b 固体物质7粉尘，细颗粒状固体物质 8a，8b 气流9干式过滤器10过滤烛管11管子12引出管道13反吹装置 13a 引入管道 13b截止阀14阀门
15 操纵装置16，17压力或差压测量装置18 调节器19 吹刷接头20a, 20b, 20c 脉冲线
权利要求
1.从气流(3)，特别是输送颗粒状固体物质(4)用的承载气流分离颗粒状固体物质用的装置，带有至少一个输送管道O)，其特别是切向地通入分离腔(5)；连接的干式过滤器 (9)，用来分离粉尘和/或细颗粒状固体物质，干式过滤器带有引出管道(12)，用来引出净化后的气流；储存容器(1)，用来接纳分离出来的颗粒状固体物质，其特征在于，该干式过滤器(9)具有反吹装置(13，13a, 13b)，用来从干式过滤器(9)分离滤渣，其中该干式过滤器 (9)与储存容器(1)这样地连接，使得滤渣进入储存容器(1)中，其中该储存容器(1)是装料容器，用来把颗粒状固体物质和/或滤渣装入压实装置，特别是烧结装置，或者装入冶金设备，特别是熔化设备，以加工该颗粒状固体物质。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，该输送管道(2)设有调节器(18)和/或阀门 (14)，特别是开/闭阀门，用来调节气流(3)的体积流量或持续时间，以及其中所含的颗粒状固体物质G)。
3.按照权利要求1或2的装置，其特征在于，该干式过滤器(9)装在储存容器(1)上， 其中用储存容器(1)形成分离腔(5)。
4.按照权利要求1-2中一项的装置，其特征在于，该干式过滤器(9)设置在储存容器 (1)旁边，其中分离腔( 用干式过滤器(9)的下部形成。
5.按照权利要求4的装置，其特征在于，该干式过滤器(9)具有引出管道，用来把分离出来的颗粒状固体物质和/或滤渣送入储存容器(1)。
6.按照权利要求1-5中一项的装置，其特征在于，该干式过滤器(9)是烧结的多孔金属过滤器、陶瓷过滤器或袋式过滤器。
7.按照权利要求1-6中一项的装置，其特征在于，该储存容器(1)具有接头(19)，用来以惰性气体，特别是氮气吹刷颗粒状固体物质和/或滤渣。
8.按照权利要求1-7中一项的装置，其特征在于，设置脉冲线(20a，20b，20c)和压力测量装置(16，17)，用来测量干式过滤器(9)之前和之后的压力，或者求出差压，其中把该差压输入调节器(18)，并用以控制反吹装置(13，13a，13b)。
9.按照权利要求1-8中一项的装置，其特征在于，设置调节器(18)，用来调节交替地借助于气流(3)输入颗粒状固体物质(4)和输入吹刷气体。
10.从气流，特别是输送颗粒状固体物质用的承载气流分离颗粒状固体物质用的方法， 其特征在于，该气流借助于输送管道首先引入分离腔，在此其由于重力使颗粒状固体物质至少部分地沉降，并由此把至少部分地净化的气流引入连接的干式过滤器，用来分离剩余的粉尘状和/或细颗粒状固体物质，其中净化后的气流借助于引出管道引出干式过滤器， 而分离后的颗粒状固体物质被引入储存容器，其中颗粒状固体物质和/或滤渣被引入压实装置，特别是烧结装置和/或冶金设备，特别是熔化设备，用以加工颗粒状固体物质和/或滤渣。
11.按照权利要求10的方法，其特征在于，借助于反吹装置在干式过滤器中引入吹刷气体，尤其是氮气，在特别是3至6巴的压力下，用来清除滤渣，其中清除的滤渣引入储存容
12.按照权利要求10或11的方法，其特征在于，在净化阶段期间，从吹刷气体引入干式过滤器的时刻开始，借助于调节器和/或阀门截止气流和颗粒状固体物质的输入。
13.按照权利要求10-12中一项的方法，其特征在于，该颗粒状固体物质，特别是细颗粒状固体物质，是至少部分还原的铁，铁团块或海绵铁。
14.按照权利要求10-13中一项的方法，其特征在于，该气流由还原气体和/或氮气或其混合物形成。
15.按照权利要求10-14中一项的方法，其特征在于，测量干式过滤器上的差压，并在超过预先定义的差压水平时，借助于调节器进行干式过滤器的反吹。
16.按照权利要求10-15中一项的方法，其特征在于，断续地，特别是周期地借助于气流输入颗粒状固体物质，并调节与净化周期交替地开始输入吹刷气体。
全文摘要
提出一种从气流，特别是用来输送颗粒状固体物质用的承载气流分离颗粒状固体物质用的方法和装置，带有通到分离腔(5)的输送管道(2)；分离粉尘和/或细颗粒状固体物质用的干式过滤器(9)，其带有引出管道(12)，用来把净化后的气流引出；储存容器(1)，用来接收分离出来的颗粒状固体物质。该干式过滤器装有反吹装置，用来清洁干式过滤器。
文档编号B01D50/00GK102264450SQ200980142338
公开日2011年11月30日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年10月23日
发明者J·L·申克, N·赖因, R·米尔纳, T·埃德 申请人:西门子Vai金属科技有限责任公司