[发明专利]熔炉设备和处理炉气的工艺

说明书

用于生产液态金属的工艺和熔炉设备。熔炉包括用于处理炉气的器具(1)。该器具包括湿式洗涤器，优选地文丘里洗涤器(6)，如气隙洗涤器，其出口连接到除雾器(7)，该除雾器包括：非旋流分离装置(30、36)，例如Sulzer Mellachevron^TM；以及任选的第二非旋流分离装置，其包括与第二Sulzer Mellachevron^TM组合的织网。任选地，去雾器(7)可包括入口扩压器，如叶片式入口装置，特别是Shell Schoepentoeter^TM(22)。

技术领域

本发明涉及一种用于生产液态金属的熔炉设备和一种处理由这种熔炉产生的炉气的工艺(process，方法)。这些工艺包括高炉工艺、电弧炉(EAF)工艺、碱性氧气炉(BOF)工艺或直接还原铁(DRI)工艺。

背景技术

离开高炉的高炉气含有污染物，包含需要去除的固体粉尘颗粒。使用其他液态钢或铁生产工艺生产的气体也会出现同样的问题。通常通过使用文丘里洗涤器(例如环形间隙洗涤器)进行湿式洗涤来去除这些组分。

文丘里洗涤器是一种湿式洗涤器，其使用入口气体流(gas stream)来雾化用于洗涤气体流的液体。文丘里洗涤器通常包括收缩段、喉部和扩散段。气体流进入收缩段。在流动方向上，气流(gas flow)速度随着截面积(area)减小而增加。洗涤液通常在喉部或在入口处引入收缩段。气体流以极高的流速通过喉部并使洗涤液雾化，以产生微小雾滴。灰尘在其与雾混合的扩散段中从气体流中去除。在扩散段中，气体流再次减速。环形间隙洗涤器是具有可调节环形喉部的特定类型的文丘里洗涤器。通过在喉部中向上或向下移动柱塞(plunger)来调节喉部截面积。气体流过环形间隙并雾化被喷射到柱塞上或从顶部旋流的液体。在GB 1,362,306中公开了这种环形间隙洗涤器的一个示例。

离开文丘里洗涤器的气体含有夹带在洗涤水中的气态和固态污染物，这些污染物作为小液滴由气流携带。液滴是污染的水，需要将其与气流分离并收集以进行进一步处理。液滴含量还降低了对于例如在膨胀涡轮中的例如下游燃烧器中进一步使用气体的适用性。膨胀涡轮中的液滴的蒸发导致携带固体的液滴在涡轮机叶片上产生沉积物，其导致涡轮内的振动和不平衡。在燃烧器内，气体中的液滴将倾向于蒸发，这导致热量损失。

迄今为止，通过使用包括静态旋流器的旋风除雾器减少了离开洗涤器的气体中的液滴含量，特别是考虑到离开文丘里洗涤器的雾化雾中的非常小的液滴尺寸。此外，旋风器(cyclone)通常仅需要很少的维护。在旋风器中，液滴通过由旋流器(swirler)施加的离心力分离。在F.Reufer和C.Davidi的“现代高炉(BF)和转炉(BOF)气体清洁——最先进技术的报告(Modern Blast Furnace(BF)And Converter(BOF)Gas Cleaning–A Report ofState-of-the-art Technology)”中公开了包括具有除雾器的环形间隙洗涤器的气体清洁装置的一个示例，该文可在网站http://seaisi.org上找到。大气污染控制协会杂志，18：5，第338-342页中的H.C.Henschen的文章“钢铁工业中的湿气与干气清洁(Wet vs Dry GasCleaning in The Steel Industry)”中公开了这种熔炉的另一个示例。

在使用环形间隙洗涤器和旋风除雾器的钢生产场所的现有技术的气体处理系统中，液滴浓度通常降低至约5000mg/Nm³。尽管这是液滴含量的显著减少，但仍需要更进一步减少炉气的液滴含量。

发明内容

本发明的一目的是实现炉气中载有残余灰尘的液滴含量的显著的进一步减少。