[发明专利]用于清洁高炉炉气的工艺和过滤装置

说明书

一种用于清洁炉气的工艺以及装置。沿主流方向(A)流动的炉气经过过滤袋(13)的阵列。已经经过过滤袋的过滤的炉气通过沿过滤袋的下游端部移动的一个或多个喷嘴(28)部分地返回。在循环过程中每个过滤袋(13)由至少一个喷嘴(28)经过至少一次。经过过滤袋的喷嘴沿回流方向(B)吹动过滤的炉气通过所述过滤袋。回流方向与主流方向相反。

技术领域

本发明涉及一种用于除去由金属生产工艺(特别是钢铁生产工艺) 产生的炉气(如高炉炉气或用电弧炉(EAF)、氧气顶吹转炉(BOF) 或直接还原铁(DRI)工艺产生的炉气)的干式除尘的工艺和过滤装置。

背景技术

通常具有相对高的一氧化碳含量，例如约20-28％的高炉炉气，能够在各种类型的燃烧器中用作燃料气体。然而，离开高炉的高炉炉气含尘量通常为约10-40g/Nm³，这对于在这种燃烧器中使用来说太高。为了确保使用高炉炉气的燃烧器或其他设备的正常和稳定地工作，必须显著降低高炉炉气的含尘量。这通常通过两步过程完成。在第一步中，较大的灰尘颗粒在气旋中分离。在第二步中，较小的颗粒通常通过湿法工艺中的洗涤器分离。这种湿法工艺需要大量的水消耗，并产生污泥和废水，这需要进一步处理。水洗涤处理还导致经处理的高炉炉气的压力和温度的下降，这降低了其作为下游气体燃烧器中的燃料气体的效率。

为了克服湿式气体清洁工艺的缺陷，已经提出通过从管板垂下的过滤袋来过滤气体，例如在2009年中国上海的第5届国际炼铁科技大会记录第612-616页中张富明的文献“大型高炉的高炉炉气的干式过滤袋清洁技术的研究”中。

过滤袋可以通过通常是惰性气体(例如氮气)的回流进行清洁，例如在Lanzerstorfer和Xu，“Neue Entwicklungen zur Gichtgasreinigung von Hochofen：ein”，BH，第195卷，第91-98,2014中公开的。这可以离线或在线完成。离线清洁会中断过滤工艺。在线清洗具有氮气会冷却并且稀释高炉炉气的缺点。为了使这种影响最小化，氮气流必须使用最少量的氮以短而强的脉冲喷出。这些脉冲应该非常强，以产生与2.5巴主流相对的冲击波。可通过这种在线回流清洁的过滤袋的最大长度通常约为4米。

该出版物还讨论了1982年小仓钢铁厂的日本过滤装置，所述过滤装置使用清洁过的高炉炉气的逆流来清洁过滤袋。所述过滤器从气流中取出并离线清洗。

本发明的目的是提供一种用于使用过滤袋以在线回流从高炉炉气除尘的干式清洁工艺，其具有改进的清洁效率，并且允许使用较长的过滤袋。

发明内容

本发明的目的是通过用于清洁炉气的工艺实现的，在该工艺中沿主流方向流动的炉气经过过滤袋的阵列。已经经过过滤袋的过滤的炉气通过一个或多个喷嘴部分返回，所述喷嘴沿过滤袋的下游端部移动，其中在一个循环过程中每个过滤袋由至少一个喷嘴经过至少一次。经过过滤袋的喷嘴将过滤后的炉气吹向回流方向通过过滤袋，回流方向与主流方向相反。

将过滤的高炉炉气用于在线回流不会冷却或稀释主高炉炉气流。因此，可以使用比氮气可能的用量大得多的量，所以脉冲可以更长并且可能较弱。由于每个脉冲可以使用更大量的回流气体，因此可以使用的过滤袋可以更长。

例如当管板上的压力差过高时，返回的回流气体可以连续或间歇地与主流分离。返回的气体量例如可以是主气流的体积的约0.1％至约 0.5％。

在特定实施例中，喷嘴布置在可在过滤袋阵列之上移动的臂中。过滤袋阵列例如可以包括多个同心圆形阵列，从而最大限度地利用过滤器装置的壳体中的空间，考虑到加压工艺条件，该过滤器装置的壳体通常是柱形的。在那种情况中，具有喷嘴的臂可以例如是绕与过滤袋的圆形阵列同轴的中心轴线旋转的旋转臂。相应的喷嘴布置成在旋转臂旋转期间经过具有相应径向位置的过滤袋，因此在一个循环期间每个过滤袋由至少一个喷嘴经过。