專利名稱：輸送顆粒狀固體的方法
技術領域：
本發明涉及一種通過氣態介質，將顆粒狀固體從一個壓力為4到16巴的第一區域通過一個下降管線和一個上升管線連續輸送到一個壓力比第一區域中低3到15巴的第二區域中的方法。
在直接還原工廠中，顆粒狀固體，如直接還原鐵，從一個升高的壓力引入大氣壓下，用于在工廠中進一步加工。在該工廠中，直接還原的鐵從一個流化床反應器輸送到一個加壓旋流器，從該旋流器通過一個儲存料倉經一個下降管線將顆粒狀固體向下排出。將惰性氣體引入該下降管線中。
通過一個閥，該下降管線通常與一個上升管線聯接，通過將惰性氣體供應到該上升管線中，顆粒狀固體通過該上升管線向上輸送到一個沖擊罐中。固體從上述沖擊罐引入一個壓塊料倉中，同時進一步引入惰性氣體。由于連續供應細微顆粒狀固體，在下降管線中形成這些固體的一列，該列同時代表一個壓力隔層。
當在閥上使用前述的方案時，從下降管線到上升管線的過渡需要更多的工作和維護，由于顆粒狀固體的溫度水平和粗糙表面，密封和關閉本體受到非常高的磨損，因而必須很頻繁地更換。
根據US-A2684873，細微顆粒狀固體引入一個流入箱體中，通過一個閥對再次供應的量進行調節。在該流入箱體中，形成了一定量的細微顆粒狀固體，一個管伸入該箱體中，固體通過該管運輸到位于較高高度的箱體中。一個對流入箱體進行加壓的管線向流入箱體內部開放，從而通過該管將固體運輸到設置于較高高度的該箱體中。
這種已知的方法相似地用于調節固體流入的閥。對于要運輸的較大量固體，流入箱體的尺寸必須相應地較大，這再次使裝置非常復雜而昂貴。
本發明的目的是，在上述方法中，能廉價地并以很少的維護工作來降低兩個區域之間的壓力，同時連續輸送顆粒狀固體。
根據本發明，該目的是通過權利要求1的特征來實現的。通過一個向上指向的噴嘴在下降管線向上升管線內部開放的位置流入氣態介質。
為了盡可能減少運動能量的損失，用于流入氣體的噴嘴小孔應當方便地設置成盡量靠近要運輸的散料。由于散料下降的管線，因而噴嘴小孔應當有利地設置在管軸線交叉點下方一定距離處，該距離為噴嘴小孔的液壓直徑的0.5至8倍。
由于從下降管線流出的細微顆粒狀固體因其上方直立的列而被緊壓，有利的是在輸送噴嘴旁邊設置一個輔助噴嘴。
特別有利的是，上升管線中的固體重量為松填重量的0.3到0.8倍，優選地是松填重量的0.4到0.7倍。
在有限的整體高度下，有利的是通過一個多級壓降來輸送固體。
下面參照附圖通過舉例對該方法的實施例進行描述，其中
圖1表示該方法的流程圖；圖2表示圖1中的詳細圖示；圖3表示該多級方法的流程圖。
熱固體在650℃到800℃的溫度下從一個加熱器輸送到一個旋流器(1)。在該旋流器(1)中存在著一個4至16巴的壓力。成細微顆粒狀的固體通過一個下降管線(2)向下排放。將惰性氣體(8a)氮氣引入該下降管線中，從而沖洗出還原氣體。
在下降管線之后，通過供應載運氣體(9)如氮氣，由一個上升管線(3)將固體向上輸送到一個沖擊罐(4)，該沖擊罐中的壓力在1至2巴范圍內。從上述沖擊罐將固體引入一個壓塊料倉(5)，然后通過供應惰性氣體而進入一個壓塊壓力機(10)中。
由于細微顆粒狀固體的連續流入，在下降管線(2)中形成這些固體的一個列，該列同時代表一個壓力隔層。該列固體具有2至15米的高度，其高度可通過一個位置計來測量。該列可通過向下排放來調節。
流過下降管線(2)的固體流取決于惰性氣體流入量(8a)，該惰性氣體流入量(8a)同時影響下降管線(2)中固體列的高度。下降管線(2)向上升管線(3)開放的點的壓力為4至16巴。
在上升管線(3)的中心線與下降管線(2)的中心線的交叉點下方，載運氣體(9)通過一個噴嘴(6)流入。噴嘴小孔(6)處的壓力比旋流器(1)中的壓力高0.5至1.5巴。通過該上升管線(3)將固體輸送到一個其中壓力為1至2巴的沖擊罐(4)。從下降管線(2)的小孔到過流料倉(4)的高度為10至50米。上升管線(3)的直徑可在0.2至1.5米之間。
在噴嘴小孔(6)周圍設有多個輔助噴嘴(7)，該多個輔助噴嘴(7)使固體松散，并將其從噴嘴小孔(6)運輸到載運氣體(9)的影響范圍之內。該載運氣體(9)穿過噴嘴(6)和(7)。
圖3表示壓力多級遞減地輸送固體。熱固體在650至800C溫度下從一個加熱器輸送到一個旋流器(1)。該旋流器(1)中存在著4至16巴的壓力。細微顆粒狀固體通過一個下降管線(2)向下排放。將惰性氣體(8a)如氮氣引入該下降管線中，從而沖洗出還原氣體。
在下降管線(2)之后，通過供應載運氣體(9)如氮氣，由一個上升管線(3)將固體向上輸送到一個沖擊罐(4)中，該沖擊罐中的壓力在2至8巴范圍內。通過進一步供應惰性氣體(8b)，從上述沖擊罐將固體輸送到一個第二下降管線(11)。
在下降管線之后，通過供應載運氣體(12)如氮氣，由另一個上升管線(13)將固體向上輸送到一個沖擊罐(14)中，該沖擊罐中的壓力在1至2巴范圍內。通過供應惰性氣體(8b)，從上述沖擊罐將固體輸送到一個壓塊料倉(5)。
例1以64噸/小時的速度將直接還原的鐵與規定濃度的40000立方米/小時(Nm3/h)的H2一起供應到旋流器(1)，此時溫度為730℃，壓力為4.5巴。在H2與固體分離后，通過直徑為0.5米長度為16米的下降管線(2)排出固體。通過管線(8a)供應規定濃度的70牛立方米/小時(Nm3/h)的N2，用于沖洗該空間中所含的H2。在直徑為0.25米長度為25米的上升管線(3)中，通過經噴嘴(6)和(7)填加規定濃度的150立方米/小時的N2，經過管線(3)將固體輸送到沖擊罐(4)。在此過程中，壓力降到1巴。將固體從上述沖擊罐引入一個壓塊料倉(5)中，然后通過供應規定濃度的30立方米/小時的N2(8b)而輸送到壓塊壓力機(10)中。
例2以64噸/小時的速度將直接還原的鐵與規定濃度的40000立方米/小時的H2一起供應到旋流器(1)，此時溫度為730℃，壓力為4.5巴。在H2與固體分離后，通過直徑為0.5米長度為8米的下降管線(2)排出固體。通過管線(8a)供應規定濃度的50立方米/小時的N2，用于沖洗該空間中所含的H2。在直徑為0.25米長度為10米的上升管線(3)中，通過經噴嘴(6)和(7)填加規定濃度的150立方米/小時的N2，經過管線(3)將固體輸送到沖擊罐(4)，在該沖擊罐(4)中獲得了3.0巴的壓力。通過該下降管線(11)將固體從上述沖擊罐排出，該下降管線(11)具有0.5米的直徑和8米的長度。通過管線(8b)和(8c)供應50牛立方米/小時的N2(8b)，以進一步沖洗該空間中的所含的H2。
在直徑為0.25米長度為15米的上升管線(3)中，經管線(13)填加規定濃度的100立方米/小時的N2(12)而將固體輸送到沖擊罐中，該沖擊罐中存在著1巴的壓力。固體從上述沖擊罐引入一個壓塊料倉(5)中，然后通過供應規定濃度的30立方米/小時的N2(8d)而進入一個壓塊壓力機(10)中。
權利要求
1.一種連續輸送顆粒狀固體的方法，通過氣態介質、將顆粒狀固體從一個壓力為4到16巴的第一區域通過一個下降管線和一個上升管線連續輸送到一個壓力比第一區域中低3到15巴的第二區域中，其特征在于，氣態介質的流入是通過位于下降管線向上升管線內部開放的位置的一個向上指向的噴嘴來實現的。
2.如權利要求1中所述的方法，其特征在于，用于流入氣態介質的噴嘴小孔設置在管軸線交叉點下方一定距離處，該距離為噴嘴小孔的液壓直徑的0.5至8倍。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，在輸送噴嘴旁邊設有至少一個輔助噴嘴。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，上升管線中的固體重量為松填重量的0.3到0.8倍，優選地是松填重量的0.4到0.7倍。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過至少兩個下降管線和至少兩個上升管線輸送固體。
全文摘要
本發明涉及一種通過氣態介質，將顆粒狀固體從一個壓力為4到16巴的第一區域通過一個下降管線和一個上升管線連續輸送到一個壓力比第一區域中低3到15巴的第二區域中的工藝。為確保在連續輸送顆粒狀固體時以較低的成本和較少的維護工作減小兩個區域之間的壓力，在通過下降管線(2)將顆粒狀固體輸送到一個上升管線(3)中的位置通過一個向上指向的噴嘴(6)將氣態介質(9)流入一個管中。
文檔編號B65G53/52GK1498130SQ02806685
公開日2004年5月19日 申請日期2002年3月9日 優先權日2001年4月4日
發明者馬丁·希爾施, 斯圖爾特·斯涅德, 洛塔·福曼奈克, 特 斯涅德, 福曼奈克, 馬丁 希爾施 申請人:奧托庫姆普聯合股份公司