專利名稱：過程氣體過濾方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對鐵合金熔煉過程中生成的過程氣體即 一 氧化碳 氣體進行過濾以便基本上減少氣體所含固體數(shù)量的方法和裝置。
背景技術(shù)：
為了清洗固體的金屬熔煉過程中生成的廢氣，例如為了清洗鐵合 金熔煉過程中生成的氣體， 一般使用文丘里滌氣器。要清洗的帶有固 體的氣體經(jīng)該文丘里滌氣器的頂部導(dǎo)入文丘里滌氣器中，并且水射流 噴到向下流動的氣流上。由于該水射流的緣故，氣體所含固體被沖洗 到水中，并且清洗過的氣體經(jīng)文丘里滌氣器頂部上的排放孔被引導(dǎo)離 開該文丘里滌氣器。為了提高文丘里滌氣器的固體分離能力，可串聯(lián) 安裝兩個或更多個文丘里滌氣器，以使要清洗的氣體流過所有這些滌
氣器。但是，即使該方法也只能得到50- 200mg/Nii^的純度，在鐵合 金生產(chǎn)的各個不同過程步驟中或根據(jù)所需目的的其它場合要毫無問題 地使用該經(jīng)清洗氣體的情況下該純度是不夠的。
此外，在處理過程氣體例如處理鐵合金熔煉過程中生成的 一氧化 碳?xì)怏w時，還必須注意到這樣的一氧化碳?xì)怏w是危險的。因此，在處 理一氧化碳?xì)怏w時，必須謹(jǐn)慎地考慮工作和外界環(huán)境的安全要求，以 便基本上不得有一氧化碳?xì)怏w逸出到外界工作空間中。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點，并對從過程氣體即鐵合金 熔煉過程中生成的一氧化碳?xì)怏w中清除固體的方法和裝置作出改進， 從而可有利地采用該過程氣體例如在熔煉過程前和/或熔煉過程后的 過程步驟中來用于加熱。本發(fā)明的新穎實質(zhì)性特征從權(quán)利要求中將明白。
根據(jù)本發(fā)明用于清洗過程氣體即鐵合金熔煉過程中生成的 一 氧化 碳?xì)怏w的方法和裝置優(yōu)選首先在氣流方向上具有至少一個這樣的滌氣 器，其中，最好用液體介質(zhì)進行氣體與固體的分離。清洗后的過程氣 體即一氧化碳?xì)怏w進一步引導(dǎo)到至少一個氣體過濾單元，其中，過濾 以干法分離方式進行。需要時，該滌氣器與氣體過濾單元之間可安裝 氣體鼓風(fēng)機，在這種情況下，可提高滌氣器與過濾單元之間的氣體流 率。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，氣體過濾單元由橫截面優(yōu)選基本上呈圓 形且形狀基本上呈圓筒的過濾室構(gòu)成。氣體過濾單元的過濾室中可有 利地設(shè)有一圓錐形底部。從而，該氣體過濾單元也做得緊湊。在過程 氣體流動方向上，在該圓筒件的第一端或靠近該圓筒件的第一端安裝 有用于把要處理的氣體供給到過濾室的導(dǎo)管，在圓筒件的另一端或靠 近該圓筒件的另一端安裝有用于把氣體排出過濾室的導(dǎo)管。過濾室有 利地基本上立式安裝，在這種情況下，過濾室下部或與過濾室下部連 接的底部還形成有用于排放從氣體中分離的固體的排放孔。根據(jù)本發(fā) 明過濾室的橫截面也可基本上呈長方形或例如橢圓形。
根據(jù)本發(fā)明，過濾室內(nèi)有利地安裝有若干過濾件。如果過程氣體 的數(shù)量基本上很少，過濾室中也可只安裝一個過濾件，但是就安裝和 維護過濾件而言，更有利地是在過濾室中使用若干過濾件。過濾件在 過濾室中安裝成使得過濾件大致覆蓋過濾室的整個橫截面，或有利地 至少是覆蓋過濾室中要處理的氣體從過濾室進口孔引導(dǎo)到出口孔所經(jīng) 的那部分橫截面。過濾件最好用要清洗的氣體能夠流過的多孔材料、 塑料或其它此類材料例如陶瓷材料制成。這樣，氣體中所含的固體材 料可與氣體分離，這是由于防止了固體通過過濾件。過濾件也可用金
屬制成。
此外，根據(jù)本發(fā)明過濾單元中的過濾室設(shè)有惰性氣體導(dǎo)管和液體 介質(zhì)導(dǎo)管，用于清洗過濾件的惰性氣體例如氮氣通過該惰性氣體導(dǎo)管 輸送，用來把從過濾件分離的固體從過濾室清除的液體介質(zhì)例如水經(jīng)
5該液體介質(zhì)導(dǎo)管輸送到過濾室。在與過濾室連接的兩端，惰性氣體導(dǎo) 管和液體介質(zhì)導(dǎo)管均設(shè)有至少一個噴嘴，利用該噴嘴可在預(yù)定方向上 導(dǎo)引要供應(yīng)的材料。因此，固體在過濾室中的處理一部分是干法分離、 一部分是濕法分離。供應(yīng)惰性氣體的噴嘴朝向過濾件，以除去粘在過 濾件表面上的固體。用于輸送清洗過濾件的氣體的導(dǎo)管設(shè)有控制單元， 利用該控制單元可調(diào)節(jié)例如流過該導(dǎo)管的一股氣流的持續(xù)時間或強度 以及吹送周期的頻率。
用于把粘在過濾件上的固體從過濾室排放的液體介質(zhì)例如水有利 地是使用噴嘴來引導(dǎo)，以便在使用若干噴嘴時，至少一部分噴嘴優(yōu)選 定向成使得流過這些噴嘴的液體介質(zhì)用于從過濾件、過濾件壁上分離 固體，并且一部分噴嘴用于從過濾件的自由空間清除固體。用該液體 介質(zhì)連續(xù)地或優(yōu)選在重復(fù)的周期中除去固體。由液體介質(zhì)和從氣體分 離的固體構(gòu)成的泥漿經(jīng)在過濾室下部形成的泥漿排放孔或在與過濾室 連接的底部中形成的泥漿排放孔排出過濾室。
過濾室中的該固體排放孔與排放導(dǎo)管、最好是排放管連接；在固 體流動方向上，基本上靠近排放導(dǎo)管的第一端也就是靠近與過濾室連 接的一端處，該排放導(dǎo)管設(shè)有兩個阻塞件，其中一個阻塞件緊鄰排放 孔安裝，另一阻塞件離第一阻塞件一定距離安裝。排放導(dǎo)管中兩阻塞 件之間剩余的空間構(gòu)成固體排放室。該排放室也可為與排放導(dǎo)管分開 的、設(shè)有兩個阻塞件的單獨部件，在這種情況下，排放導(dǎo)管與排放室 連接。這樣，排放室一方面與過濾室的固體排放孔連接，另一方面與 排放導(dǎo)管連接，從而過濾室的排放孔以及排放導(dǎo)管的結(jié)合部均設(shè)有阻 塞件。阻塞件交替動作，以便當(dāng)要清洗的一氧化碳?xì)怏w流過過濾室時， 至少一個阻塞件總是關(guān)閉。借助該關(guān)閉的阻塞件，防止了一氧化碳?xì)?體從排放室流到排放導(dǎo)管或流到排放導(dǎo)管中與排放室相繼的部位，并 且防止了一氧化碳?xì)怏w從此流到外界空間。排放導(dǎo)管有利地是設(shè)計成 在排放導(dǎo)管中可形成一液封例如水封。排放導(dǎo)管也可與形成有一液封 例如水封的部件連接。使用該液封，優(yōu)選防止了氣態(tài)一氧化碳進入外 界空間中。液體介質(zhì)的供應(yīng)以及構(gòu)成排放室的阻塞件的工作在根據(jù)本發(fā)明的 方法中有利地是由也用于控制把惰性氣體供給到過濾室的同 一控制單 元調(diào)節(jié)。但是，惰性氣體和液體介質(zhì)的供應(yīng)以及排放室阻塞件的工作 也可用一獨立控制單元調(diào)節(jié)。
當(dāng)本發(fā)明裝置使用本發(fā)明方法工作時，由金屬熔煉過程得到并含 有帶固體的廢氣的氣體即一氧化碳?xì)怏w首先被引導(dǎo)到文丘里滌氣器中
清洗，在該滌氣器中，將水射流引導(dǎo)到向下流動的氣流。由于該水射
流， 一氧化碳?xì)怏w中所含的一部分固體沿水流^L清除到滌氣器下部， 而氣體向上朝排氣孔流動。根據(jù)流出滌氣器的 一氧化碳?xì)怏w的氣體壓 力， 一氧化碳?xì)怏w或是直接引導(dǎo)到過濾單元或是先引導(dǎo)到氣體鼓風(fēng)機， 在該鼓風(fēng)機中，通過在進入過濾單元之前進行鼓風(fēng)可增大一氧化碳?xì)?體的壓力。至少在從滌氣器排出的氣體壓力相對于在過濾單元中發(fā)生 的壓力損耗來說不足時，使用鼓風(fēng)機是有意義的。
要過濾的一氧化碳?xì)怏w通過過濾單元的過濾室的進口孔流向設(shè)在 過濾室中的過濾件，在這種情況下，氣體中所含的固體材料被阻擋在 過濾件表面上，并且清洗后的氣體本身繼續(xù)流過過濾件。為了清洗過 濾件，對過濾件進行氮氣噴吹，其持續(xù)時間、壓力和周期頻率由一控 制單元調(diào)節(jié)。水通過過濾單元中安裝的噴嘴輸送入過濾單元中，用于 把從過濾件上脫離的固體材料傳送到過濾單元下部?；旧显陂_始供 水的同時，在過濾室下部中排放孔的流動方向上，第一阻塞件打開， 以把由水和從過濾件清除的固體構(gòu)成的泥漿從過濾室排出到固體排放 室中。供水停止時，用于排放泥漿的排放孔流動方向上的第一阻塞件 關(guān)閉。
為了把排放室中所含的泥漿引導(dǎo)離開排放室，用于清除泥漿的排 放孔流動方向上的第二阻塞件打開，從而使泥漿流到排放導(dǎo)管的位于 排放室之后的那部分。排放導(dǎo)管有利地是設(shè)計成使得泥漿流過排放導(dǎo) 管中形成的一水封，流過后作進一步處理。因此，可在泥漿流到排放 導(dǎo)管之后的外界自由空間前除去可能隨泥漿夾帶的一氧化碳?xì)怏w。
由于根據(jù)本發(fā)明方法和裝置過濾的過程氣體為一氧化碳?xì)怏w，而少量一氧化碳也是非常危險的，因此過濾一氧化碳?xì)怏w過程中防止該 氣體進入外界自由空間非常重要。
使用本發(fā)明裝置時，過濾后一氧化碳?xì)怏w中固體含量少于
5mg/Nm3、優(yōu)選少于lmg/Nm3。
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，附圖中
圖1為本發(fā)明過濾單元局部剖視的側(cè)視圖，以及
圖2為與本發(fā)明過濾單元有關(guān)的流程圖。
具體實施例方式
根據(jù)圖1和圖2,過濾單元的過濾室1連接有輸入導(dǎo)管2和輸出 導(dǎo)管3,用于輸入和輸出要在過濾單元中處理的一氧化碳?xì)怏w。同樣 地，過濾室1還連接有惰性氣體供氣導(dǎo)管4、供水導(dǎo)管5和用于去除 與氣體分離的固體的排放導(dǎo)管6。
流到過濾室1的一氧化碳?xì)怏w經(jīng)輸入導(dǎo)管2的進口孔流到過濾件 7,過濾件7由熱處理的精磨聚乙烯制成， 一氧化碳?xì)怏w能夠流動通過 過濾件7。流過過濾件7后， 一氧化碳?xì)怏w流過輸出導(dǎo)管3的出口孑L， 以進行進一步利用。一氧化碳?xì)怏w中所含固體殘留在過濾件7表面上， 在連續(xù)操作中通過與惰性氣體供氣導(dǎo)管4連接的氣體噴嘴8向過濾件 7的表面周期性地噴射氮氣。氮氣噴流由與惰性氣體供氣導(dǎo)管4連接 的控制單元9進行控制。被氮氣清除的固體朝著過濾室1的底部10 下降，并且，為了便于清除固體，水從供水導(dǎo)管5輸送到過濾室1, 并且利用與供水導(dǎo)管5連接的噴嘴11把水至少部分地噴到過濾室的壁 上。這樣，由固體和水構(gòu)成的泥漿向底部10的底端流動，底部10的 底端設(shè)有一阻塞件13。阻塞件13用來調(diào)節(jié)泥漿向設(shè)于底部IO下面的 排放室12的流動。借助排放室12,防止了可能隨泥漿一起夾帶的一 氧化碳?xì)怏w從過濾單元1流出到外界，從而排放室12在泥漿流動方向 上的另一端還設(shè)有一阻塞件14。通過控制單元9來調(diào)節(jié)阻塞件13和14的操作，使得阻塞件13和14輪流打開，即一個打開的同時另一個 關(guān)閉。從排放室12排出的泥漿流到排放導(dǎo)管6，排放導(dǎo)管6設(shè)有水封 15，以確保在例如如果阻塞件13和14的交互工作被擾亂時一氧化碳 氣體不會流到外界。也利用控制單元9來控制噴水噴嘴11的使用。
根據(jù)圖2所示一氧化碳?xì)怏w的流程圖，從熔煉爐21得到的一氧化 碳?xì)怏w首先流到滌氣器22，在該滌氣器中，必要時清除氣體中的部分 固體。為了確保一氧化碳?xì)怏w有足夠壓力，氣體經(jīng)鼓風(fēng)機23送到過濾 單元24的過濾室1。
權(quán)利要求
1、一種用于對鐵合金熔煉過程中生成的過程氣體即一氧化碳?xì)怏w進行過濾以便基本上減少氣體中固體含量的方法，在該方法中，將一氧化碳?xì)怏w輸送到至少一個氣體過濾單元(24)，其特征在于，在該氣體過濾單元(24)中，含有固體的氣體流過至少一個過濾件(7)，向過濾件(7)吹送(8)惰性氣體以使固體材料從過濾件(7)的表面脫離；并且，為了清除從過濾件(7)表面上脫離的固體材料，借助供送(11)到氣體過濾單元(24)中的液體來使固體材料成為泥漿；并且，通過排放室(12)把含有固體材料的泥漿從氣體過濾單元(24)清除。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于， 一氧化碳?xì)怏w經(jīng)滌 氣器(22)而送到該氣體過濾單元(24)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在連續(xù)操作中 把一氧化碳?xì)怏w周期性地送入該氣體過濾單元(24)。
4、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在連續(xù)操作 中把惰性氣體周期性地送入該氣體過濾單元(24)。
5、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，含有固體材 料的泥漿經(jīng)液封而送離該氣體過濾單元(24)。
6、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，過濾(24) 后， 一氧化碳?xì)怏w中固體含量少于5mg/Nm3、優(yōu)選少于lmg/Nm3。
7 、 一種用于對鐵合金熔煉過程中生成的過程氣體即 一氧化碳?xì)怏w 進行過濾以便基本上減少氣體中固體含量的裝置，其特征在于，過濾 單元(24)包括過濾室(1)、與該過濾室機械連接的排放室(12)、以 及用于排放從氣體過濾出的固體的排放導(dǎo)管(6);過濾室(l)設(shè)有用 于將固體從氣體分離的至少一個過濾件(7 )和用于把過濾出的固體從 過濾室(1)排放的至少一個噴嘴(8， 11)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，滌氣器(22)在氣 體流動方向上安裝在過濾單元(24)之前。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，固體排放室(6)中至少在進口孔設(shè)有阻塞件(13)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7、 8或9所述的裝置，其特征在于，固體排放 室(12)構(gòu)成與過濾室(1)連接的排放導(dǎo)管(6)的一部分。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，排放導(dǎo)管(6) 與過濾室連接的一端處安裝有第一阻塞件(13)，并在離第一阻塞件 (13) —定距離處安裝有第二阻塞件(14);排放導(dǎo)管(6)中第一和第 二阻塞件之間的空間構(gòu)成固體排放室。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7、 8或9所述的裝置，其特征在于，固體排放 室(12)作為獨立部件安裝在過濾室(1)與排放導(dǎo)管(6)之間。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，固體排放室(12) 設(shè)有阻塞件(13， 14),阻塞件設(shè)在過濾室(1)與排放室(12)的結(jié) 合部處以及排放室(12)與排放導(dǎo)管(6)的結(jié)合部處。
14、 根據(jù)權(quán)利要求7-13中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在 于，排放導(dǎo)管(6)設(shè)有液封(15)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求7-14中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在 于，排放導(dǎo)管(6)與設(shè)有液封(15)的部件連接。
16、 根據(jù)權(quán)利要求7-15中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在 于，過濾室(1)設(shè)有用于向過濾室(1)供送惰性氣體的至少一個噴 嘴(8 )。
17、 根據(jù)權(quán)利要求7-16中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在 于，過濾室(1)設(shè)有用于向過濾室(1)供送液體介質(zhì)的至少一個噴 嘴(11 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于對鐵合金熔煉過程中生成的過程氣體即一氧化碳?xì)怏w進行過濾以便基本上減少氣體中固體含量的方法和裝置。在過濾單元(24)中，含有固體的氣體流過至少一個過濾件(7)，向過濾件(7)吹送(8)惰性氣體以使得固體材料從過濾件(7)的表面脫離，以及為了把從過濾件(7)表面上脫離的固體材料清除出過濾單元(24)，用供送(11)到過濾單元(24)中的液體來使得固體材料成為泥漿。經(jīng)排放室(12)把含有固體材料的泥漿清除出過濾單元(24)。過濾單元(24)包括過濾室(1)、與該過濾室機械連接的排放室(12)、以及用于排放從氣體過濾出的固體的排放導(dǎo)管(6)，過濾室(1)設(shè)有至少一個用于將固體從氣體分離的過濾件(7)和至少一個用于把過濾出的固體從過濾室(1)排放的噴嘴(8，11)。
文檔編號B01D46/24GK101578128SQ200780047279
公開日2009年11月11日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者M·楊基拉, P·蘭塔拉, P·涅梅萊 申請人:奧圖泰有限公司