冷却和净化发生炉煤气与高炉煤气的方法和实施本方法的装置的制作方法

专利名称:冷却和净化发生炉煤气与高炉煤气的方法和实施本方法的装置的制作方法
本发明叙述一种冷却和净化发生炉煤气与高炉煤气的方法和实施本方法的装置。
德国专利3034539公开了一种从球团铁矿直接生产铸造生铁的方法，即用一种还原气体把球团铁矿在直接还原的竖炉中还原成海绵铁，尔后用煤和含氧气体在熔化气化器中熔炼，同时产生了用于还原铁矿的发生炉煤气。由此，发生炉煤气被冷却和除尘，然后它的第一部分的气流被吹到直接还原竖炉的还原区。第二部分的气流再被冷却和洗净，用以生产发生炉煤的冷却气体。在直接还原的竖炉中得到的高炉煤气在竖炉顶端排出，供适当使用，高炉煤气通常在一个和发生炉煤气系统分开的冷却和净化装置中完成处理的。这些装置是受发生炉煤气和高炉煤气变化的操作条件支配的。在正常操作的情况下，在熔化气化器内产生的所有发生炉煤气几乎都被用还原气体，并且冷却气体的数量可以是很少的，因此没有或很少有剩余气体，该剩余气体不是生产意图所需要的，而是从发生炉煤气中排出的。根据已知的操作原理来起动装置时和在各种操作故障期间，大部分发生炉煤气被定向通过冷却气体的冷却和净化装置，而高炉煤气的数量是很少的。于是，就通过特定涤气器的气体数量而论，发生了波动，其比率大约≤ 1/20 然而，所使用的净化器的控制范围扩大了一个数量比率，大约≤ 1/20 。在数量波动超过该比率的情况下，从而不可能维持装置的运转和不可能维持清洁气体所容许的灰尘含量。如果每台净化装置安装有两台可调节的文杜里涤气器或除尘器以及两台辅助的水滴分离装置，则数量变化的调整率有可能达到大约。然而，这将造成另外一些困难，特别有经常阻塞或堵塞的危险，这是由于气体中夹带有大量灰尘之缘故。
因此本发明的课题是改进已知的生产冷却气体的方法，这种冷却气体是由熔化气化器产生的发生炉煤气用适当的方法，至少对部分发生炉煤气通过冷却和净化来改进可使用的剩余气体;改善铁矿还原装置的高炉煤气。仅仅由发生炉煤气产生的冷却气体，通过下述方式，即把数量波动很大的气体输送给冷却和净化装置时，常常有可能使灰尘含量降低到所需要的数值5-10mg/Nm3，这些装置的维修简单和费用便宜，而能耗也是相当低的。
根据本发明，提出了为熔化气化器产生的发生炉煤气生产冷却气体的方法和装置，提出了有用的剩余气体用一个适当的方法至少对部分发生炉煤气通过冷却和净化处理的方法和装置;提出了对铁矿还原装置的高炉煤气进行处理的方法和装置。
本发明的特征在于各个冷却装置和净化装置被用来产生冷却气体和剩余气体的，一个大体上怛定的气体量至少要通过冷却和净化装置的末段，并以这样的方式把超过该恒定气体流量的被冷却和净化的部分发生炉煤气通入剩余气体的冷却和净化装置。
根据本方法一个有益的改进，在每个冷却和净化装置中用二段法进行净化处理，用以产生剩余气体的部分发生炉煤气通过冷却气体的冷却和净化装置的第一净化段，尔后通过剩余气体的冷却和净化装置的第二净化段。由熔化气化器产生的、包括熔化气化器和还原装置在内的装置中不再需要的部分气体，最好专门通过剩余气体的冷却和净化装置排出，把唯一需要作为装置(保持熔化气化器和还原装置)的冷却气体和喂入气体的气体数量通过冷却气体的冷却和净化装置。从冷却气体的冷却和净化装置中排出的部分气体在不需要被作为装置(包括熔化气化器和还原装置)的冷却气体和喂入气体时，可返回到上述装置的进口处，因此，通过后者的气体数量大体上是恒定的，并且与冷却气体的需要无关。
在一个实施本发明方法的有利装置中，每个冷却和净化装置有一个密封涤气器和在其后面跟有一个可调节的文杜里涤气器。从冷却气体的冷却和净化装置的密封涤气器的出口到剩余气体的冷却和净化装置的文杜里涤气器的进口处最好有一条连接管线。一种特别合适的装置其特征在于具有恒定流量的加料装置或输送机装置被安装在连接管线分支后面的冷却气体的冷却和净化装置内，或安装在上述冷却和净化装置的后面。
在下文以附图所示的一个实施例为基准，较详细地描述本发明，它用图说明用于包括直接还原装置和熔化气化器在内的一种装置的发生炉煤气和高炉煤气的冷却和净化装置。
经过管线(1)，这些装置提供从直接还原竖炉来的高炉煤气，通过管线(2)提供在熔化气化炉中产生的部分发生炉煤气，这部分发生炉煤气不是被直接吹到直接还原竖炉的还原区内的。压缩的高炉煤气从管线(1)通入密封涤气器(3)，它在那里被冷却到所要求的温度和进行初步洗涤。于是，预处理过的高炉煤气通过管线(4)进入可调节的文杜里涤气器(5)。
部分发生炉煤器流经管线(2)通入密封的涤气器(6)，在这里，上述气体也被冷却到所要求的温度以及进行初步洗涤。于是，部分预处理过的气体通过管线(7)导入可调节的文杜里涤气器(8)，气体在那里再次被洗涤，结果清洁气体的灰尘含量达到了必要的条件，气体接着在后面的水滴分离器(9)中进行脱水处理。然后经过管线(10)通入鼓风机(11)，用它产生需要的压力，以使在管线(12)中可得到主要用以调节发生炉煤气温度的冷却气体。
鼓风机(11)是一台输送机，它常常在一个恒定的装置压力下输送相同的气体量，以使恒定的气体数量流过文杜里涤气器(8)。当通过管线(2)输送的气体数量同鼓风器(11)所要求的气体数量不一致时，气体不通过管线(7)而通往文杜里涤气器(5)的进口，密封涤气器(6)的出口管线被支成管线(7)和另外的管线(13)。把经过密封涤气器(3)预处理的高炉煤气以及经过密封气器(6)预处理的通过管线(13)的部分发生炉煤气一并输送到管线(4)的后半部。这两种气体的总量在异常操作状态的情况下，大体上也是恒定的。文杜里涤气器(5)也可跟一个用于清洁气体脱水的水滴分离器(14)管线(15)把装置里清洁的、被冷却的剩余气体输送给合适的流量装对置。就在包括熔化气化器和直接还原竖炉在内的装置所不需要的，管线(12)中的冷却气体来说，可把气体通过支路管线(16)再次输送到密封洗涤气器(6)的进口处。这保证与还原装置的冷却气体的要求无关，这也保证总是一个大约恒定的气体量流过文杜里涤气器(8)。
两个密封涤气器(3)、(6)对大量波动气体的通过相对是不敏感的。气体中的灰尘基本上从那里排除掉，因此在文杜里涤气器(5)、(8)那里被清洗出来的灰尘量是相当少的，没有被堵塞的危险。因此，有可能在文杜里涤气器的出口处得到一个灰尘含量很低的清洁气体，其灰尘含量为5mg/Nm3。
文杜里涤气器的操作视通过它们的气体量而定，就描述的方法来说，尤其是输送恒定气体量的鼓风机(11)及在密封涤气器(6)出口和文杜里涤气器(5)进口之间的管线(13)，能保证大体上恒定的气体流流过文杜里涤气器(5)和(8)。于是，一方面文杜里涤气器(5)能够达到量佳的沉积物水平，因为由熔化气化器产生的和包括熔化气器及直接还原竖炉在内的装置中所不需要的部分气体仅仅通过上述的文杜里涤气器，作为剩余气体排出。在另一方面，文杜里涤气器(8)也能达到最佳的沉积物水平，因为，需要作为装置(包括熔化气器和直接还原竖炉)的冷却气体和喂入气体的气体数量仅仅通过文杜里涤气器(8)。这就保证在所有的操作条件下，清洁气体的灰尘含量不会超过一定的数值。当文杜里涤气器仅仅进行最终气体的净化时，也不需要担心由于过量的灰尘引起它们的堵塞。因此该装置不但有优良的操作结果，而且其操作稳定和没有故障。
权利要求
1.为熔化气化器产生的发生炉煤气生产冷却气体的方法，有用的剩余气体用一个适当的方法至少对部分发生炉煤气通过冷却和净化处理的方法，对铁矿还原装置产生的高炉煤气的处理方法，冷却气体仅仅是从发生炉煤气产生的，其特征在于各个冷却和净化装置被用来生产冷却气体和剩余气体，大体上怛定的气体量至少通过冷却气体的冷却和净化装置的末段，并以这样的方式即把超过上述气体流量的被冷却和净化的部分发生炉煤气通入剩余气体的冷却和净化装置。
2.根据权利要求
1所述的方法，其进一步的特征在于所述的净化在各自的冷却和净化装置中以二段法进行，以及用来产生剩余气体的那部分发生炉煤气通过冷却气体的冷却和净化装置的第一净化段，然后通过剩余气体的冷却和净化装置的第二净化段。
3.根据权利要求
1或2所述的方法，其一步的特征在于由熔化气化器产生的、包括熔化气化器和还原装置在内的装置不再需要的部分气体仅仅通过剩余气体的冷却和净化装置排掉。
4.根据权利要求
1-3所述的方法，其进一步的特征在于把唯一需要作为装置(包括熔化气化器和还原装置)的冷却气体和喂入气体的气体数量通过冷却气体的冷却和净化装置。
5.根据权利要求
1-4中的任何一个所述的方法，其进一步的特征在于把从冷却气体的冷却和净化装置所排出，而不需要被作为装置(包括熔化器和还原装置)的冷却气体和喂入气体的部分气体返回到上述装置的进口处。
6.根据权利要求
1-5中的任何一个所述的方法，其进一步的特征在于对冷却和净化装置中通过的气体进行脱水处理。
7.根据权利要求
1-6中的任何一个实施本方法所述的装置，其进一步的特征在于每个冷却和净化装置有一个密封涤气器(3)或(6)和跟在它们后面的可调节的文杜里涤气器(5)或(8)。
8.根据权利要求
7所述的装置，其进一步的特征在于从冷却气体的冷却和净化装置的密封涤气器(6)的出口处到剩余气体的冷却和净化装置的文杜里涤气器(5)的进口处有条连接管线(13)。
9.根据权利要求
7或8所述的装置，其进一步的特征在于每个文杜里涤气器(5)和(8)的出口处连接一个水滴分离器(14)和(9)。
10.根据权利要求
7-9中的任何一个所述的装置，其进一步的特征在于一个具有恒定流量加料装置或运输机装置安装在连接管线(13)分支后面冷却气体的冷却和净化装置内，或安装在上述冷却和净化装置的后面。
11.根据权利要求
10所述的装置，其进一步的特征在于鼓风机(11)连接在冷却气体的冷却和净化装置的出口处。
12.根据权利要求
11所述的装置，其进一步的特征在于冷却气体的冷却和净化装置的水滴分离器(9)的出口通过鼓风机(11)连接到伴生的密封涤气器(6)的进口处。
专利摘要
一种用于由熔化气化器产生的发生炉煤气生产冷却气体，和有用的剩余气体至少对部分发生炉煤气通过冷却和净化处理，以及对铁矿还原装置的高炉煤气进行处理的方法和装置。各个冷却装置和净化装置被用来产生冷却气体和剩余气体，大体上恒定的气体量至少通过用于冷却气体的冷却和净化装置末端，并以这样的方式把超过该恒量的被冷却和净化部分发生炉煤气通入剩余气体的冷却和净化装置。
文档编号F27D17/00GK86104420SQ86104420
公开日1987年2月4日 申请日期1986年7月2日
发明者博格丹·沃菜蒂克 申请人:科夫工程有限公司, 沃斯特-阿尔派因股份公司