[发明专利]还原气体的粉尘除去方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种还原气体的粉尘除去方法及其装置，更具体地，涉及一种通过导入附着物成形层而从还原气体中除去粉尘的粉尘除去方法及装置。

背景技术

就包括多级流化床还原炉及熔融炉而直接使用粉状或者块状的一般碳及粉状的含铁矿石的铁水制备装置而言，在流化床还原炉中用于矿石的流动及还原的还原气体可在形成有煤填充层的熔融气化炉或者电炉中生成并进行供给。

从熔融气化炉排出的还原气体，其主要组成成分为一氧化碳（CO）和氢（H₂），并具有较强还原能力，而还原气体每1Nm³包含约100g～200g左右的粉尘。

之所以还原气体包含上述大量粉尘，是因为熔融气化炉上部是进行1000℃以上的高温作业的场所，所以装入的煤炭被热解产生粉尘等。大部分产生的粉尘移动至煤炭填充层内部，然而部分微粉乘着从下部上升的还原气体的上升气流流入还原气体导管。

90%以上的流入粉尘在连接于还原气体导管的旋风器收集，并吹入熔融气化炉被再次使用，而没有收集成的粉尘经由还原气体导管流入流化床还原炉。

其结果，流入流化床还原炉的还原气体每1Nm³包含约10g～20g的粉尘，其主要成分包括煤炭的热解残留物（固定碳、灰）、还原铁粉和一部分碱金属化合物。

为了将如上所述的含有粉尘的高温还原气体均匀地供给至大直径流化床还原炉，从而在整个反应器中使流动和还原均匀地维持，需要将分散板设置于圆筒状流化床还原炉反应器上，所述分散板上有数百个通气用喷嘴，其以规定间距设置。

在包含有大量粉尘的还原气体通过喷嘴的过程中，以液态或者气态存在的碱金属化合物等会腐蚀喷嘴表面，使喷嘴表面变得粗糙，从而会增加喷嘴表面的附着物形成。

而且，碱金属化合物等由于在高温以液态存在，所以具有粘附力。因此会增加喷嘴表面的附着物形成。

如上所述，形成于喷嘴表面的附着物，在进行作业的过程中逐渐成长，最坏的情况可能会堵塞喷嘴。

诱导均匀气体流的喷嘴的一部分被附着物堵住时，气体流集中到一部分区域，这将导致反应器内部正常流动的还原矿石集中在未形成气流的区域，从而会形成矿石的滞留层。

因此，由于喷嘴的堵塞，导致流化床还原炉内部的气体流变得不良，结果流化床还原炉的流动和还原均不能发挥其本身原有的功能。

而且，若为了抑制喷嘴附着物的形成，使流化床还原炉的温度维持较低，则会带来矿石还原率降低的结果。为解决如上问题，应中断流化床还原炉的作业，并更换形成有附着物的喷嘴。

发明内容

技术问题

本发明是为解决上述问题而提出的，目的在于，提供一种能够增大还原炉的作业率及还原率的还原气体的粉尘除去方法及其装置，将还原气体内所包含的碱金属氯化物等的粉尘预先附着于牺牲喷嘴单元并除去，从而降低在供给还原气体的流化床还原炉的分散板上形成的喷嘴的堵塞。

技术方案

为实现上述目的，本发明优选实施例涉及的还原气体的粉尘除去装置，包括：注入导管，用于注入还原气体；腔室，包括从所述所注入的还原气体收集粉尘的牺牲喷嘴单元；及排出导管，用于排出除去所述粉尘的还原气体。

所述还原气体的温度范围为600℃～850℃。

所述注入导管包括用于连接或者阻止高温气流的第一闸门。

所述牺牲喷嘴单元由管束构成。

所述还原气体的粉尘除去装置还包括至少一个差压计，用于检测施加于所述牺牲喷嘴单元的输入端和输出端的压力。

所述腔室内的牺牲喷嘴单元在腔室的长度方向上形成为多级。

所述还原气体的粉尘除去装置还包括替代通道管，其与所述腔室连接，用于使所述注入的还原气体分流。

所述替代通道管包括用于连接或者阻断高温气体流的第二闸门。

本发明另一优选实施例涉及的还原气体的粉尘除去方法，包括：提供还原气体；将所述还原气体注入至内部具有牺牲喷嘴单元的腔室；及从所述腔室排出还原气体。

所述还原气体的粉尘除去方法还包括，测定所述牺牲喷嘴单元的输入端和输出端的压力差。

而且，所述还原气体的粉尘除去方法还包括，使注入至所述腔室的还原气体分流。

本发明另一优选实施例的粉尘除去装置的牺牲喷嘴单元包括：注入导管，用于注入还原气体；腔室，包括从所述注入的还原气体中收集粉尘的牺牲喷嘴单元；及排出导管，用于排出除去所述粉尘的还原气体；所述牺牲喷嘴单元是由不锈钢（stainless steel）做成的。