[实用新型]轴向气旋分离器以及包含其的高炉气体除尘设备

说明书

技术领域

本实用新型通常涉及用于高炉气体的除尘的单元，尤其涉及用于这种单元的轴向气旋分离器，其中，优选地将轴向气旋分离器设计为除尘设备的完整(complete)初步净化级。

背景技术

用于高炉气体的除尘设备通常包括初步净化级和精细净化级。在许多现有的单元中，初步净化级由除尘器形成。然后，粗略地预净化的高炉气体从除尘器转到精细净化级，精细净化级通常包括至少一个净气器或静电集尘器。

由于除尘器无法实现足够的分离功效，所以，在高炉气体离开除尘器之后且在转到精细净化级之前，还使高炉气体通过气旋分离器。此类型的气旋分离器包括平行连接的一个或多个气旋器。气旋器是压力容器，高炉气体通常以高速切向地被注入所述气旋器，结果是使气体进行旋涡式运动。微粒在离心力和漩涡的作用下被抛出到气旋分离器的外壁上，并沿着此外壁下滑入集尘斗。因此，气旋分离器属于离心力除尘分离器或属于漩涡除尘分离器。

已经构造了用于高炉气体的除尘设备，其中，用单一的大气旋分离器(德国THYSSEN Krupp Stahl AG的Schwelgen工厂中的高炉No.2的除尘设备)代替与其气旋单元接合的除尘器。在此单元中，将高炉的降气管切向地引入至气旋容器，结果是使高炉气体进行旋涡式运动，从而，如上面已经描述地进行除尘。然而，迄今为止，此类型的大气旋分离器不能代替市场上常见的除尘器。主要的原因最可能是：(A)气管从高炉炉喉到大气旋分离器的有问题的连接；(B)压力容器上留有的磨损以及(C)缺少关于使用这种大气旋分离器用于高炉气体的初步净化的经验值。

对于观点(A)，应该指出，大降气管(横截面达到4m)与气旋容器的切向连接尤其要求：复杂的管道路线、要求大量空间的侧向支撑结构、附加的管弯头和补偿器，以及加固以抵抗弯曲的昂贵的矩形管。如果用大气旋分离器代替现有的除尘器，那么这将必须对降气管和钢结构进行重大修改。关于这一点，同样应指出，由于管道的沉重重量(沉重的耐火衬料)、将要考虑的风载(大直径)和热膨胀(大长度和大温差)，从高炉炉喉处支撑降气管的支撑结构决不是没有问题的。对于观点(B)，通过解释，应该注意到，流入气旋分离器的气体以高速在前面撞击到容器壁上并导致严重磨损。对于观点(C)，应该指出，高炉操作员担心会观察不到大气旋分离器的预测的分离特性。由于此类型的气旋分离器的分离特性仅由气旋分离器的几何形状和流入的切向气体决定，所以仅在花费相当高的成本的情况下才可能实现分离特性的任何后续改进。

国际专利申请WO 00/40763提出了一种尤其减少了与观点(B)和(C)相关的问题的轴向气旋分离器，首先，轴向地引入高炉气体，其次，外部可接触的导向叶片产生旋涡式运动，从而确保后续修改简单可行。

WO 00/40763的大气旋分离器包括垂直压力容器，在其上端是将高炉气体轴向注入压力容器中的专用的轴向装置。具有导向叶片的旋涡装置设置于压力容器中，并使轴向引入的高炉气体围绕压力容器的轴线进行涡流。为了将高炉气体注入下游的精细分离级，轴向气旋分离器包括中心出口连接管，该中心出口连接管穿过供给装置从压力容器的中心引出。将中心出口连接管与压力容器同轴地布置。为了供给高炉气体，供给装置具有至少两个倾斜的、向上引导的入口连接管，这些入口连接管在中心出口连接管周围终止于压力容器。根据WO 00/40763，为了将供给装置与降气管连接，大气旋分离器具有分配器，该分配器包括垂直向上定位的连接管和两个倾斜的、向下引导的支管。源自高炉的降气管与垂直连接管连接，并且，供给装置的两个入口连接管均与支管连接。

对于在上述观点(A)下列出的问题，根据WO 00/40763的解决方案能够进一步改进。具体地，Y形分配器要求一定的最小结构高度的轴向气旋分离器，其中，应该注意，较大的结构高度会限制轴向气旋器的可能的位置或距高炉的具体距离。此外，甚至对于根据WO 00/40763的大气旋分离器，源自高炉顶部的降气管的连接仍是有问题的。Y形分配器仅能承载有限重量，而其中尤其是由于降气管中的较重眼镜阀(goggle valve)以及由于大直径降气管导致具有相当大的重量。而且，对于热膨胀，根据WO 00/40763的设备仅具有有限的公差，结果是必须有适当的保护措施。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种轴向气旋分离器，其整体上具有较小的安置高度，并且其中，也可适应较大的重量和较大的膨胀移动。