專利名稱：從氣流分離顆粒狀固體物質(zhì)用的方法和裝置的制作方法
從氣流分離顆粒狀固體物質(zhì)用的方法和裝置本發(fā)明涉及一種從氣流，特別是從輸送顆粒狀固體物質(zhì)用的承載氣流分離顆粒狀固體物質(zhì)用的裝置，帶有至少一個(gè)通入分離腔的輸送管道；連接的干式過濾器，用來(lái)分離粉塵和/或細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)，帶有引出凈化后的氣流用的引出管道；儲(chǔ)存容器，用來(lái)接納分離出來(lái)的顆粒狀固體物質(zhì)。另外，本發(fā)明還涉及從氣流，特別是輸送顆粒狀固體物質(zhì)用的承載氣流分離顆粒狀固體物質(zhì)用的方法。從技術(shù)現(xiàn)狀已知，以氣動(dòng)方式輸送顆粒狀固體物質(zhì)用的輸送氣體，在借助熱旋風(fēng)分離器與被輸送的固體物質(zhì)分離之后，并在下一步借助于濕式洗滌器凈化。這時(shí)的缺點(diǎn)是， 除耗水量大外，還有大量泥漿沉淀，它只有通過成本過高的處理才能再次利用。從JP 05-076803A已知一種安排在旋風(fēng)分離器中的過濾器，粗顆粒在旋風(fēng)分離器分離之后在過濾器中進(jìn)行精細(xì)沉降。這時(shí)，沉降的材料可以進(jìn)一步加工。WO 94/11283表示一種從輸送氣體分離粉塵的方法，這時(shí)，沉積的粉塵引入開敞的容器中，或者輸送氣體在旋風(fēng)分離器或在袋式過濾器中凈化。因此，本發(fā)明的任務(wù)是提出一種允許可靠而成本盡可能低廉地凈化氣流并使粉塵物質(zhì)便于材料利用和進(jìn)一步處理的方法和裝置。這個(gè)任務(wù)通過按照權(quán)利要求1的裝置和按照權(quán)利要求10的方法解決。通過按照本發(fā)明的裝置，顆粒狀固體物質(zhì)借助于氣流的氣動(dòng)輸送與顆粒狀固體物質(zhì)分離之后氣流的凈化結(jié)合起來(lái)，并提出一種簡(jiǎn)單得多的裝置。氣流和顆粒狀固體物質(zhì)的混合物首先特別是沿著切向進(jìn)入分離腔，使得顆粒狀固體物質(zhì)由于重力在很大程度上分離出來(lái)，只有粉塵或者還有細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)進(jìn)入干式過濾器，并在那里沉降下來(lái)。這時(shí)，該分離腔構(gòu)造成使分離不僅靠重力，而且類似于旋風(fēng)分離器內(nèi)的情況，靠沿著切向的流動(dòng)進(jìn)行。由于還原冶金例如鐵礦石直接還原產(chǎn)生的過程氣體含有大量的粉塵和細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)，這樣的氣體用的凈化裝置必須設(shè)計(jì)得即使數(shù)量非常大也能可靠地進(jìn)行處理。為了保證可靠的運(yùn)行，該干式過濾器具有反吹裝置，使濾渣從干式過濾器分離。這時(shí)，干式過濾器與儲(chǔ)存容器要連接得使濾渣進(jìn)入儲(chǔ)存容器。通過過濾裝置的反吹，可以凈化過濾器，并因此，再次將其置于初始的工作狀態(tài)下，其中把沉積在該過濾器上的固體物質(zhì)作為干式過濾器的濾渣加以清除，而且可以將其帶進(jìn)儲(chǔ)存容器。因此，不再需要排除濾渣并輸送到單獨(dú)的利用或者單獨(dú)的加工過程。該儲(chǔ)存容器是裝料容器，用來(lái)給加工該顆粒狀固體物質(zhì)用的壓實(shí)裝置，特別是燒結(jié)裝置，或者冶金設(shè)備，特別是熔化設(shè)備裝入顆粒狀固體物質(zhì)和/或?yàn)V渣。以此可以把顆粒狀物料直接從輸送管道帶入分離腔和儲(chǔ)存容器，其中不與周圍氣氛接觸。以此直接作進(jìn)一步處理，某些情況下在事先壓實(shí)之后，從而例如使得不再需要單獨(dú)的裝置來(lái)輸送或儲(chǔ)存顆粒狀固體物質(zhì)。因?yàn)槌３Ｊ菬岬念w粒狀固體物質(zhì)和熱的濾渣不與大氣接觸，而是只與氣流接觸， 還不會(huì)無(wú)意中例如被空氣氧化。
按照本發(fā)明裝置的一種有利的設(shè)計(jì)方案，該輸送管道具有調(diào)節(jié)器和/或閥門，特別是開/閉閥門，用來(lái)調(diào)節(jié)氣流的體積流量或持續(xù)時(shí)間和其中所含的顆粒狀固體物質(zhì)。為了確保該裝置的最優(yōu)運(yùn)行，有必要調(diào)節(jié)體積流量或打開時(shí)間，或?qū)⑵浔３衷谡{(diào)節(jié)范圍或時(shí)間范圍內(nèi)。按照本發(fā)明裝置的特別有利的設(shè)計(jì)方案，該干式過濾器裝在儲(chǔ)存容器上，其中該分離腔由儲(chǔ)存容器形成。這使非常緊湊的裝置成為可能，使得可以取消把濾渣送進(jìn)儲(chǔ)存容器的單獨(dú)裝置。按照本發(fā)明該干式過濾器安排在儲(chǔ)存容器旁邊，其中用干式過濾器下部形成分離腔。這種特殊的設(shè)計(jì)方案，例如，在后建的按照本發(fā)明的裝置時(shí)，或者即使位置狹窄的情況下是有利的。按照本發(fā)明的裝置的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案，該干式過濾器有引出管道，用來(lái)把分離出來(lái)的顆粒狀固體物質(zhì)和/或?yàn)V渣送入儲(chǔ)存容器。以此在把干式過濾器布置在儲(chǔ)存容器旁邊時(shí)，使濾渣可以回送到儲(chǔ)存容器，使得可以把濾渣連同顆粒狀固體物質(zhì)一起引入下一個(gè)加工步驟。按照本發(fā)明裝置的適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方案，該干式過濾器是燒結(jié)的多孔金屬過濾器、陶瓷過濾器或袋式過濾器。這樣的過濾器，其特征在于允許高的工作溫度，使得不必采用成本過高的冷卻裝置，從而不需要較高的能耗。按照本發(fā)明的裝置的另一個(gè)推薦的設(shè)計(jì)方案，該儲(chǔ)存容器有接頭，用來(lái)以惰性氣體，特別是氮?dú)鈦?lái)吹刷顆粒狀固體物質(zhì)和/或?yàn)V渣。用惰性氣體進(jìn)行吹刷保證該顆粒狀固體物質(zhì)，特別是當(dāng)它們?nèi)耘f具有較高的溫度時(shí)，不被氧化并使顆粒狀固體物質(zhì)和濾渣的流動(dòng)特性得以改善。按照本發(fā)明，設(shè)置脈沖線和壓力測(cè)量裝置，用來(lái)測(cè)量干式過濾器之前和之后的壓力或用來(lái)求出差壓，其中該差壓輸入調(diào)節(jié)器，并用來(lái)對(duì)反吹裝置進(jìn)行控制。通過該差壓可以借助于調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)或引發(fā)干式過濾器的反吹，以便把該干式過濾器恢復(fù)到初始的工作狀態(tài)下，排除過濾器的錯(cuò)誤功能。按照本發(fā)明的裝置的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案，設(shè)置調(diào)節(jié)器，用來(lái)交替地對(duì)顆粒狀固體物質(zhì)借助于氣流的輸入和吹刷氣體的輸入進(jìn)行調(diào)節(jié)。借助于該調(diào)節(jié)器可以引入不同的工作狀態(tài)。按照本發(fā)明的方法用來(lái)從氣流，特別是從輸送顆粒狀固體物質(zhì)的承載氣流分離顆粒狀固體物質(zhì)。該氣流借助于輸送管道首先引入分離腔，其中由于重力至少使顆粒狀固體物質(zhì)部分地沉降。由此現(xiàn)在至少部分地凈化后的氣流引入連接的干式過濾器，用來(lái)分離剩余的粉塵和/或細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)，其中該凈化后的氣流借助于引出管道從干式過濾器引出，而分離出來(lái)的顆粒狀固體物質(zhì)被引入儲(chǔ)存容器。通過按照本發(fā)明的方法可以省去濕式過濾方法。沉積在過濾器上的粉塵或者細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)仍舊在處理方法中，因?yàn)樗鼈兲砑釉陬w粒狀固體物質(zhì)中，在此其包含在特殊的主要是不氧化的氣氛的儲(chǔ)存容器中。因此，可以不必采取其他措施即可使該濾渣與顆粒狀固體物質(zhì)一起作進(jìn)一步處理。以此可以完全省去對(duì)濾渣附加的加工措施。該顆粒狀固體物質(zhì)和/或?yàn)V渣被引入壓實(shí)裝置，特別是燒結(jié)裝置，和/或冶金設(shè)備，特別是熔化設(shè)備，以便加工該顆粒狀固體物質(zhì)和/或?yàn)V渣。通過這個(gè)措施，顆粒狀固體物質(zhì)和濾渣一起進(jìn)一步加工，使得例如，可以為后隨的工藝級(jí)制造團(tuán)塊。這時(shí)，無(wú)需單獨(dú)加工濾渣，以此還可以利用這種物質(zhì)。作為替代方案，還可以把顆粒狀固體物質(zhì)和濾渣直接引入熔化設(shè)備或?qū)F(tuán)塊引入熔化設(shè)備，并將其熔化為生鐵或鋼的初產(chǎn)品。按照本發(fā)明的方法特定的設(shè)計(jì)方案，吹刷氣體，特別是氮?dú)庠趬毫ο?，在特別是3 至6巴的壓力下，借助于反吹裝置引入，用來(lái)在干式過濾器中除去濾渣，其中除去的濾渣被送入儲(chǔ)存容器。借助于吹刷氣體對(duì)過濾器吹刷在很大程度上達(dá)到凈化過濾件，例如，過濾燭管的目的，其中該吹刷氣體還在干式過濾器內(nèi)、在分離腔和儲(chǔ)存容器中用來(lái)調(diào)整或維持不氧化的氣氛。該吹刷氣體或吹刷氣體的壓力可以根據(jù)要求改變，其中作為吹刷氣體，除了氮?dú)庖酝膺€可以應(yīng)用其他不氧化的氣體，例如，來(lái)自冶金過程的過程氣體。按照本發(fā)明的方法的特殊的設(shè)計(jì)方案，在凈化階段期間，從吹刷氣體引入干式過濾器的時(shí)刻開始，借助于調(diào)節(jié)器和/或閥門截止氣流和顆粒狀固體物質(zhì)的輸入。這個(gè)措施保證了，在干式過濾器中下降的分離出來(lái)的濾渣和向上流動(dòng)的氣體的對(duì)流減到最小。必要時(shí)可以通過調(diào)節(jié)器使吹刷階段相應(yīng)地節(jié)拍化或匹配，其中可以參考干式過濾器中的壓力測(cè)量。按照本發(fā)明的方法特定的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，顆粒狀固體物質(zhì)，特別是細(xì)顆粒狀是至少部分地還原的鐵、鐵團(tuán)塊或海綿鐵。這樣的含鐵材料可在生鐵或鋼產(chǎn)品中作為初產(chǎn)品。大多順序的工序，像這種材料的還原，直接與熔化過程連接，以便力求加工仍舊是熱的含鐵材料。為了防止至少已經(jīng)部分地還原的含鐵材料被再次氧化，這樣的材料往往在不氧化的氣氛下輸送或儲(chǔ)存或弓I入壓縮或壓實(shí)裝置。按照本發(fā)明的方法一種有利的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，氣流由還原氣體和/或氮?dú)饣蚱浠旌衔镄纬?。通過應(yīng)用來(lái)自直接還原的過程氣體，一方面可以利用其中所含的熱量，另一方面，還利用其作為還原氣體的特性。作為替代方案，必要時(shí)在氣流中摻入氮?dú)?，而且?duì)氣流中的氣體量和壓力進(jìn)行匹配。按照本發(fā)明的方法特別有利的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，測(cè)量干式過濾器中的差壓，并當(dāng)其超過預(yù)先定義的差壓水平時(shí)，借助于調(diào)節(jié)器引入干式過濾器的反吹。通過該調(diào)節(jié)，一方面可以使工作狀態(tài)最優(yōu)化，并以此調(diào)節(jié)流過干式過濾器的氣體量，以便能使在干式過濾器上的沉降或反吹之間的運(yùn)行時(shí)間最大化。另外，可以通過差壓確認(rèn)何時(shí)必須進(jìn)行凈化干式過濾器的吹刷。按照本發(fā)明的方法適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方案規(guī)定，借助于氣流斷續(xù)地，特別是周期地輸入顆粒狀固體物質(zhì)，并調(diào)節(jié)與凈化周期交替地開始輸入吹刷氣體。以此可以確保該干式過濾器確的定期凈化，并因此，總是可以確保干式過濾器的功能。在過濾器的吹刷期間，最好中斷顆粒狀固體物質(zhì)和氣流的輸入，使得吹刷氣體以3至6巴的壓力對(duì)干式過濾器進(jìn)行一次完全的凈化。圖1 特別布置的直接在顆粒狀固體物質(zhì)用的儲(chǔ)存容器上面的按照本發(fā)明的干式過濾器ο圖1表示顆粒狀固體物質(zhì)用的儲(chǔ)存容器1，它經(jīng)常用于直接還原的顆粒狀鐵礦石的中間儲(chǔ)存。這種儲(chǔ)存容器1，例如，可以與未示出的燒結(jié)裝置和/或同樣未示出的熔化設(shè)備連接。燒結(jié)裝置借助于承載氣流3通過輸送管道2把顆粒狀固體物質(zhì)4送入分離腔5。 輸送氣體管道2這樣地通入分離腔5，使得氣流或者承載氣流3和顆粒狀固體物質(zhì)4切向地
6進(jìn)入，其中由于離心力達(dá)到類似于旋風(fēng)分離器的附加的沉降作用。在按照?qǐng)D1的具體設(shè)計(jì)方案中，該分離腔5由儲(chǔ)存容器1的上部區(qū)域形成。流入的氣流3和顆粒狀固體物質(zhì)在很大程度上在分離腔5中分離，其中大部分顆粒狀固體物質(zhì) 6a和6b由于重力沉積在儲(chǔ)存容器1中。特別是粉塵或者還有細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)7，隨著氣流8a和8b被帶入干式過濾器9，并沉積在過濾件上，在所示的示例中，沉積在多個(gè)過濾燭管 10上。凈化后的氣流通過一個(gè)或者多個(gè)引出管道12的管子11被引出干式過濾器，并可以作為凈化后的氣體引入其他應(yīng)用。該干式過濾器9具有反吹裝置13，13a, 13b，籍此吹刷氣體可以逆著氣流的流動(dòng)方向以大致6巴的超壓引入干式過濾器，其中形成濾渣的沉降的粉塵和細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)再次從過濾燭管10分離，并進(jìn)入儲(chǔ)存容器1。該反吹裝置做成環(huán)形管道，裝有多個(gè)引入管道 13a和相應(yīng)的截止閥13b。在引入管道2中閥門14設(shè)有操縱裝置15，使得氣流和顆粒狀固體物質(zhì)的輸入可以受控打開和閉合。通常閥門14借助于操縱裝置15總是只短時(shí)間打開，并輸送入所需要的顆粒狀固體物質(zhì)數(shù)量。作為替代方案，還可以設(shè)想在很大程度上連續(xù)地輸送，帶有短時(shí)間的中斷。為能可靠地檢測(cè)干式過濾器9當(dāng)前的工作狀態(tài)，設(shè)置脈沖線20a，20b, 20c和壓力或差壓測(cè)量裝置16，17和調(diào)節(jié)器18，使得干式過濾器9的反吹可以根據(jù)實(shí)測(cè)的差壓或在考慮其他參數(shù)的情況下進(jìn)行。這時(shí)，該調(diào)節(jié)器可以考慮閥門14的開關(guān)狀態(tài)，或通過操縱裝置 15對(duì)其進(jìn)行控制。為了改善顆粒狀固體物質(zhì)和濾渣在儲(chǔ)存裝置1中的流動(dòng)特性，設(shè)置接頭19，以便用惰性氣體，特別是氮?dú)鈦?lái)吹刷顆粒狀固體物質(zhì)和濾渣。


1儲(chǔ)存容器2輸送管道3氣流或者承載氣流4顆粒狀固體物質(zhì)5分離腔
6a, 6b 固體物質(zhì)7粉塵，細(xì)顆粒狀固體物質(zhì) 8a，8b 氣流9干式過濾器10過濾燭管11管子12引出管道13反吹裝置 13a 引入管道 13b截止閥14閥門
15 操縱裝置16，17壓力或差壓測(cè)量裝置18 調(diào)節(jié)器19 吹刷接頭20a, 20b, 20c 脈沖線
權(quán)利要求
1.從氣流(3)，特別是輸送顆粒狀固體物質(zhì)(4)用的承載氣流分離顆粒狀固體物質(zhì)用的裝置，帶有至少一個(gè)輸送管道O)，其特別是切向地通入分離腔(5)；連接的干式過濾器 (9)，用來(lái)分離粉塵和/或細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)，干式過濾器帶有引出管道(12)，用來(lái)引出凈化后的氣流；儲(chǔ)存容器(1)，用來(lái)接納分離出來(lái)的顆粒狀固體物質(zhì)，其特征在于，該干式過濾器(9)具有反吹裝置(13，13a, 13b)，用來(lái)從干式過濾器(9)分離濾渣，其中該干式過濾器 (9)與儲(chǔ)存容器(1)這樣地連接，使得濾渣進(jìn)入儲(chǔ)存容器(1)中，其中該儲(chǔ)存容器(1)是裝料容器，用來(lái)把顆粒狀固體物質(zhì)和/或?yàn)V渣裝入壓實(shí)裝置，特別是燒結(jié)裝置，或者裝入冶金設(shè)備，特別是熔化設(shè)備，以加工該顆粒狀固體物質(zhì)。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該輸送管道(2)設(shè)有調(diào)節(jié)器(18)和/或閥門 (14)，特別是開/閉閥門，用來(lái)調(diào)節(jié)氣流(3)的體積流量或持續(xù)時(shí)間，以及其中所含的顆粒狀固體物質(zhì)G)。
3.按照權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，該干式過濾器(9)裝在儲(chǔ)存容器(1)上， 其中用儲(chǔ)存容器(1)形成分離腔(5)。
4.按照權(quán)利要求1-2中一項(xiàng)的裝置，其特征在于，該干式過濾器(9)設(shè)置在儲(chǔ)存容器 (1)旁邊，其中分離腔( 用干式過濾器(9)的下部形成。
5.按照權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，該干式過濾器(9)具有引出管道，用來(lái)把分離出來(lái)的顆粒狀固體物質(zhì)和/或?yàn)V渣送入儲(chǔ)存容器(1)。
6.按照權(quán)利要求1-5中一項(xiàng)的裝置，其特征在于，該干式過濾器(9)是燒結(jié)的多孔金屬過濾器、陶瓷過濾器或袋式過濾器。
7.按照權(quán)利要求1-6中一項(xiàng)的裝置，其特征在于，該儲(chǔ)存容器(1)具有接頭(19)，用來(lái)以惰性氣體，特別是氮?dú)獯邓㈩w粒狀固體物質(zhì)和/或?yàn)V渣。
8.按照權(quán)利要求1-7中一項(xiàng)的裝置，其特征在于，設(shè)置脈沖線(20a，20b，20c)和壓力測(cè)量裝置(16，17)，用來(lái)測(cè)量干式過濾器(9)之前和之后的壓力，或者求出差壓，其中把該差壓輸入調(diào)節(jié)器(18)，并用以控制反吹裝置(13，13a，13b)。
9.按照權(quán)利要求1-8中一項(xiàng)的裝置，其特征在于，設(shè)置調(diào)節(jié)器(18)，用來(lái)調(diào)節(jié)交替地借助于氣流(3)輸入顆粒狀固體物質(zhì)(4)和輸入吹刷氣體。
10.從氣流，特別是輸送顆粒狀固體物質(zhì)用的承載氣流分離顆粒狀固體物質(zhì)用的方法， 其特征在于，該氣流借助于輸送管道首先引入分離腔，在此其由于重力使顆粒狀固體物質(zhì)至少部分地沉降，并由此把至少部分地凈化的氣流引入連接的干式過濾器，用來(lái)分離剩余的粉塵狀和/或細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)，其中凈化后的氣流借助于引出管道引出干式過濾器， 而分離后的顆粒狀固體物質(zhì)被引入儲(chǔ)存容器，其中顆粒狀固體物質(zhì)和/或?yàn)V渣被引入壓實(shí)裝置，特別是燒結(jié)裝置和/或冶金設(shè)備，特別是熔化設(shè)備，用以加工顆粒狀固體物質(zhì)和/或?yàn)V渣。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于，借助于反吹裝置在干式過濾器中引入吹刷氣體，尤其是氮?dú)猓谔貏e是3至6巴的壓力下，用來(lái)清除濾渣，其中清除的濾渣引入儲(chǔ)存容
12.按照權(quán)利要求10或11的方法，其特征在于，在凈化階段期間，從吹刷氣體引入干式過濾器的時(shí)刻開始，借助于調(diào)節(jié)器和/或閥門截止氣流和顆粒狀固體物質(zhì)的輸入。
13.按照權(quán)利要求10-12中一項(xiàng)的方法，其特征在于，該顆粒狀固體物質(zhì)，特別是細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)，是至少部分還原的鐵，鐵團(tuán)塊或海綿鐵。
14.按照權(quán)利要求10-13中一項(xiàng)的方法，其特征在于，該氣流由還原氣體和/或氮?dú)饣蚱浠旌衔镄纬伞?br> 15.按照權(quán)利要求10-14中一項(xiàng)的方法，其特征在于，測(cè)量干式過濾器上的差壓，并在超過預(yù)先定義的差壓水平時(shí)，借助于調(diào)節(jié)器進(jìn)行干式過濾器的反吹。
16.按照權(quán)利要求10-15中一項(xiàng)的方法，其特征在于，斷續(xù)地，特別是周期地借助于氣流輸入顆粒狀固體物質(zhì)，并調(diào)節(jié)與凈化周期交替地開始輸入吹刷氣體。
全文摘要
提出一種從氣流，特別是用來(lái)輸送顆粒狀固體物質(zhì)用的承載氣流分離顆粒狀固體物質(zhì)用的方法和裝置，帶有通到分離腔(5)的輸送管道(2)；分離粉塵和/或細(xì)顆粒狀固體物質(zhì)用的干式過濾器(9)，其帶有引出管道(12)，用來(lái)把凈化后的氣流引出；儲(chǔ)存容器(1)，用來(lái)接收分離出來(lái)的顆粒狀固體物質(zhì)。該干式過濾器裝有反吹裝置，用來(lái)清潔干式過濾器。
文檔編號(hào)B01D50/00GK102264450SQ200980142338
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者J·L·申克, N·賴因, R·米爾納, T·埃德 申請(qǐng)人:西門子Vai金屬科技有限責(zé)任公司