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高爐渣處理工藝分析

文檔作者：楊緒平文檔來源：江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月05日
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Ev
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第42卷第4期
現(xiàn)代冶金
 Vol.42 No.4
2014年8月
 Modern Metallurgy
Aug.2014
高爐渣處理工藝分析
楊緒平
(江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司,江蘇南京210007)
摘要:介紹了幾種主要的高爐渣處理工藝,并對(duì)各渣處理工藝進(jìn)行了分析,探討了當(dāng)前高爐渣處理情況
及高爐渣處理的發(fā)展方向
關(guān)鍵詞:高爐渣;渣處理;發(fā)展方向
中途分類號(hào):TF524
引言
2
高爐煉鐵生產(chǎn)中,爐渣的順暢處理對(duì)整個(gè)流程
的正常運(yùn)行具有重要的作用。當(dāng)前鋼鐵廠廣泛應(yīng)用
的渣處理工藝是通過水沖渣完成的,應(yīng)用最多的水
8
沖渣工藝有底濾法、拉薩法、圖拉法、因巴法、MG
法、嘉恒法、明特法等。
1高爐渣處理工藝
1.高爐;2.抓斗吊車;3.沖渣器;4.水溢流;5貯料斗;6粒
化器;7.沖洗空氣入口;8水出口
1.1底濾法
圖1底濾法水渣處理
底濾法(見圖1)是在沖制箱內(nèi)設(shè)置高壓噴頭,
對(duì)高爐渣水淬?；纬伤?經(jīng)由高爐沖渣溝進(jìn)入鋼鐵廠1號(hào)高爐上使用(見圖2)拉薩法的工藝流
沉渣池。沉渣池中的水渣由抓斗抓出堆放在干渣場(chǎng)程:高爐熔渣流沖制箱與壓力水相遇進(jìn)行水淬
繼續(xù)脫水。沉淀池的最底層鉆有多排濾水管,濾水
水淬后的渣漿在水渣槽內(nèi)濃縮成渣漿,由渣漿泵輸
管的上面是河沙和鵝卵石。水渣進(jìn)入沉淀池后經(jīng)過
送至脫水槽脫水;分離槽水面上懸浮的微粒渣經(jīng)溢
鵝卵石、河砂的濾水作用后,水渣顆粒積聚在鵝卵流口流入中間槽,由泵送到沉淀池沉淀后,用排泥
石的上表面,過濾后比較潔凈的水經(jīng)集水管由泵加
泵送回脫水槽,同粗粒分離器送去的渣水混合物一
壓送入冷卻塔冷卻后重復(fù)使用。底慮法在國(guó)內(nèi)應(yīng)用起進(jìn)行脫水,脫水后水渣由卡車外運(yùn)。水處理系統(tǒng)
最多,其優(yōu)勢(shì)在于:(1)濾池的總深度較低,機(jī)械
設(shè)有冷卻塔,設(shè)置液面調(diào)整泵用以控制粗粒分離槽
設(shè)備少,施工、操作、維修都較方便。(2)循環(huán)水水位。該法爐渣處理量大、水質(zhì)量較好,技術(shù)上
質(zhì)好,水渣質(zhì)量好。(3)沖渣系統(tǒng)用水可實(shí)現(xiàn)100%有一定進(jìn)步。但該法因工藝復(fù)雜、占地面積大、設(shè)
循環(huán)使用,沒有外排污水。缺點(diǎn)是占地面積大,系備較多、電耗高及維修費(fèi)用大等缺點(diǎn),在新建大型
統(tǒng)投資也較大。
高爐上已不再采用。
1.2拉薩法
1.3圖拉法
拉薩法為英國(guó)RASA公司與日本鋼管公司共
圖拉法渣處理工藝為俄羅斯圖拉廠開發(fā)的爐
同開發(fā)的爐渣處理工藝,1967年首次在日本福山渣理工藝,工作原理是通過機(jī)械力將熔渣?；?
收稿日期:2013-10-18
作者簡(jiǎn)介:楊緒平(1985-),男,助理工程師電話:1820516992-mail:18205169992163.com
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現(xiàn)代冶金
第42卷
箱,在沖制箱內(nèi)的壓力水作用下沖成水渣經(jīng)水渣溝
送入接受塔,從接受塔輸送到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的分配器,經(jīng)
過分配器后將沖渣水均勻的分布到沿轉(zhuǎn)鼓圓周安
裝的篩網(wǎng)上,使水和水渣分離。濾水后的水渣經(jīng)皮
帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出轉(zhuǎn)鼓并送至貯渣場(chǎng):分離后的熱水流
入轉(zhuǎn)鼓下的沉淀池內(nèi),極少量的渣粉在池內(nèi)沉淀,
沉淀池內(nèi)的水經(jīng)循環(huán)泵抽除送到?jīng)_渣水管道中(見
1水渣槽;2.噴水口:3.攪拌槽;4.輸渣泵;5.循環(huán)槽攪拌泵圖4)
6.攪拌槽攪拌:7冷卻塔8循環(huán)水槽;9沉降槽;10沖渣
因巴法工藝的優(yōu)勢(shì)在于布置緊湊,可實(shí)現(xiàn)整個(gè)
給水泵:11.冷卻:12.分配器;13.脫水槽14.汽車;15.流程機(jī)械化、自動(dòng)化,水渣質(zhì)量好。沖渣水閉路循
泥泉
環(huán),泵和管路的磨損小。無爆炸危險(xiǎn),渣中含鐵量
圖2拉薩法水渣處理
高達(dá)20%時(shí),系統(tǒng)能安全地進(jìn)行爐渣的粒化。環(huán)保
型因巴法能夠吸收蒸汽、二氧化硫、硫化氫,硫排
噴水冷卻產(chǎn)生水渣(見圖3)在渣溝下面設(shè)粒放量很低,解決煙塵、蒸汽對(duì)環(huán)境的污染,達(dá)到零
化輪爐渣落至高速旋轉(zhuǎn)的?；喩媳粰C(jī)械破碎、排放的日標(biāo)。該法為引進(jìn)技術(shù),故投資費(fèi)用大
粒化后的爐渣顆粒撞擊擋渣板二次破碎。渣水混合
物落入脫水轉(zhuǎn)鼓的下部,繼續(xù)進(jìn)行水淬冷卻。水渣
脫水采用圓筒形轉(zhuǎn)鼓脫水器。轉(zhuǎn)鼓外壁設(shè)有不銹鋼
濾網(wǎng),下部浸在熱水槽內(nèi)。在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)沿圓周方向均
勻設(shè)置葉片式篩板,隨轉(zhuǎn)鼓的運(yùn)轉(zhuǎn)帶起渣脫水,成
品渣自動(dòng)通過轉(zhuǎn)鼓內(nèi)鑲的耐磨受料斗收集,經(jīng)受料
斗卸料下方的膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出。水經(jīng)溢流裝置進(jìn)
入循環(huán)水池底部沉渣,由提升裝置或渣漿泵打到轉(zhuǎn)
1.沖制箱:2.水渣溝;3.水渣槽;4.分配器;5轉(zhuǎn)鼓過濾器;
鼓脫水器內(nèi)進(jìn)行脫水。產(chǎn)生的蒸汽和有害氣體混合
6緩沖槽;7.集水槽;8.熱水池;9冷卻塔;10冷水池;11.膠
物由集汽裝置收集通過排氣筒向高空排放。該法可
帶機(jī);12成品槽
處理含鐵40%的渣,徹底解決了傳統(tǒng)水淬渣易爆炸
的問題,現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境良好,渣處理在封閉狀態(tài)下
圖4因巴法水渣處理
進(jìn)行,循環(huán)水量少,動(dòng)力能耗低,成品渣質(zhì)量好21。
1.5馬鋼法
馬鋼四煉鐵廠2500m高爐水渣采用老式BA
沖渣法,自高爐投產(chǎn)后設(shè)備在線率高,損耗和維修
量大,水渣沖制率75%~85%,對(duì)生產(chǎn)造成影響?；?
于此種情況,馬鋼開發(fā)了MG法爐渣處理法
MG高爐沖渣工藝(見圖5)在應(yīng)用中將熱水池
水直接泵送至沖制箱進(jìn)行沖渣,中間節(jié)省了冷卻環(huán)
1熔渣溝2.?；?3排氣筒;4脫水器;5熱水池;6膠帶節(jié),從龐大的水循環(huán)系統(tǒng)中脫離出來,既減少了設(shè)
機(jī);7成品槽
備磨損,又優(yōu)化了水循環(huán)系統(tǒng)配置。通過開發(fā)應(yīng)用
獨(dú)特的沖制孔板來增大沖渣水壓,同時(shí)優(yōu)化了沖制
圖3圖拉法水渣處理
箱內(nèi)部結(jié)構(gòu),內(nèi)腔結(jié)構(gòu)由三層更改為兩層,內(nèi)部設(shè)
置定位擋圈,即可使沖制箱孔板安裝到位有了基準(zhǔn)
1.4因巴法
面,同時(shí)消除了孔板與箱體內(nèi)部的安裝間隙,減小
因巴法高爐沖渣工藝是盧森堡PW公司的專利對(duì)孔板噴嘴的磨損。馬鋼法在馬鋼運(yùn)行良好,工
技術(shù),分為熱因巴、冷因巴和環(huán)保型因巴三種類型。藝流程簡(jiǎn)化、建設(shè)投資少、占地面積小、運(yùn)行成
因巴法工藝流程34:液態(tài)渣從渣溝落入水渣沖制
本低等優(yōu)點(diǎn),為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
 Ev
第4期
楊緒平:高爐渣處理工藝分析
化、投資少等。同時(shí)恒法木身技術(shù)的不斷提高,
成
轉(zhuǎn)皮帶
煙
設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性大幅度提高。
沖制
1.7明特法
內(nèi)皮帶
明特法爐渣處理技術(shù)最早在首鋼3高爐上應(yīng)
分配器
用,主要工藝裝備包括一臺(tái)特制的螺旋輸送機(jī)和一
水
臺(tái)過濾器,水渣的分離通過安裝在水渣池底部的螺
沉綻
熱水池
旋輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)。明特法是國(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的
沖
工藝方法,在生產(chǎn)實(shí)踐過程中,明特法不斷改進(jìn)
圖5MG法水渣處理
形成新的環(huán)保型明特法高爐水渣處理技術(shù),即利用
沖制箱將高爐熔渣沖制成水渣混合物,由攪攏機(jī)將
1.6嘉恒法
水渣混合物中渣分離出,脫水成渣,沖渣水過濾
嘉恒法爐渣處理工藝由唐山市嘉恒實(shí)業(yè)有限
后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),沖渣粒化過程中產(chǎn)生的蒸汽聚集
公司研發(fā),其工藝過程是液態(tài)熔渣經(jīng)過渣溝流入
到蒸汽冷凝塔,塔內(nèi)設(shè)常溫噴淋水用來冷卻蒸汽
?；?被高速旋轉(zhuǎn)的粒化輪機(jī)械破碎,同時(shí)在粒(見圖7)明特法爐渣處理系統(tǒng)由沖制箱、攪攏機(jī)、
化器內(nèi)高壓水射流冷卻和水淬作用下形成顆粒水過濾器、蒸汽冷凝塔冷卻塔組成。具有設(shè)備投資
渣,渣水混合物同時(shí)落入脫水器篩斗中,通過篩斗
省、備件消耗少、運(yùn)行成本低、占地面積小、現(xiàn)場(chǎng)
布置靈活、脫水率高、沖渣水全凈水閉路循環(huán)使用、
中的篩網(wǎng)實(shí)現(xiàn)渣水分離,成品?；粼诤Y斗中,對(duì)環(huán)境污染少等特點(diǎn)
水則透過篩網(wǎng)流入水槽。隨著脫水器的旋轉(zhuǎn),篩斗
中的渣緩慢上升,達(dá)到頂部時(shí)翻落下來進(jìn)入受料
熔溝汽放攪機(jī)
斗,通過受料斗下面的出口落到皮帶機(jī)上,運(yùn)往儲(chǔ)
渣倉(cāng)或進(jìn)一步深加工處(見圖6)。在?；^程中產(chǎn)
生的高溫蒸汽,通過集氣裝置引入脫水器上部的排
沖制箱水池
氣裝置高空排放或收集,脫水器篩網(wǎng)下的水經(jīng)過濾
沖制
貯水槽
后用循環(huán)水泵輸送回粒化系統(tǒng)中。
水過濾器
圖7明特法渣處理
一空氣
一水器
化器
補(bǔ)充水
機(jī)
2水沖渣工藝探討
儲(chǔ)水
上述幾種高爐渣處理工藝中,沖渣水都很好地
環(huán)水
實(shí)現(xiàn)了自循環(huán)。底慮法由于機(jī)械設(shè)備少,施工、操
作、維修方便,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多。圖拉法的安全性
圖6嘉恒法渣處理
能最高,渣中帶鐵達(dá)40%時(shí),仍能正常工作。環(huán)保
型因巴法投資費(fèi)用最高,在沖渣處理后廢氣的處理
嘉恒法在國(guó)內(nèi)多家鋼廠應(yīng)用,不同鋼廠結(jié)合自
上好,讓有害氣體的排放降到最低,在很多鋼廠應(yīng)
身的特點(diǎn),對(duì)嘉恒法進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),如重鋼用良好拉薩法因工藝復(fù)雜、占地面積大、設(shè)備較
采用熔渣雙側(cè)?；?、雙側(cè)過濾、雙側(cè)水循環(huán)機(jī)渣輸多、電耗高及維修費(fèi)用大等缺點(diǎn)國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。嘉
送方式,延長(zhǎng)了沖制箱長(zhǎng)度,取消大傾角皮帶機(jī),恒法、明特法隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)和提高,在國(guó)內(nèi)
改進(jìn)沉淀池結(jié)構(gòu)。鞍鋼用新型的沖制箱代替?；灿休^多成功運(yùn)行。
輪、沖制箱后面設(shè)置水渣槽、脫水轉(zhuǎn)鼓內(nèi)布置渣水
不同的高爐水沖渣處理工藝,部分新建的廠增
分配器和緩沖箱等。這些措施均減少了設(shè)備運(yùn)行中
加了蒸汽冷凝或高空煙囪排放的方式,減少對(duì)大氣
的薄弱環(huán)節(jié),提高了設(shè)備的作業(yè)率,減少了設(shè)備的
中有害氣體的排放,或改善了高爐附近工作環(huán)境。
維修。生產(chǎn)實(shí)際表明,嘉恒法高爐渣處理表現(xiàn)出了
但水淬渣方式依然存在一些問題:
良好的水耗少、運(yùn)行費(fèi)用低、檢修方便、設(shè)備國(guó)產(chǎn)
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現(xiàn)代冶金
第42卷
(1)高爐渣含有高品質(zhì)余熱資源高爐熔渣用尚需探索,今后在爐渣處理上應(yīng)盡量對(duì)渣資源最
溫度可達(dá)1350℃~1450℃,在高壓水將其破碎并冷大限度的利用,同時(shí)最大限度地降低有害物質(zhì)的排
卻過程中,大量水形成蒸氣排放到大氣中,該部分放。
資源未得到有效利用。
(2)水資源浪費(fèi)較大。盡管各系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了參考文獻(xiàn):
沖渣水的循環(huán),沖渣過程中水以蒸汽或其他形式曹智堂,拉薩法水渣處理系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)踐]寶鋼技術(shù)
存在較多的損耗。
1988,22:22-25
(3)產(chǎn)生的二氧化硫及硫化氫等有害氣體,2】崔福民李亞茹.唐鋼2560m高爐圖拉法渣處理工藝及
未能全面得到控制c
生產(chǎn)實(shí)踐[],河北冶金,2000,1:31-33.
針對(duì)水沖渣處理工藝的上述問題,開發(fā)并嘗試3馬繼文本鋼煉鐵廠新3號(hào)高爐水系統(tǒng)特點(diǎn)及運(yùn)行情況
了多種干法渣處理工藝10收熔渣中的顯熱,避
分析【J].本鋼技術(shù),2008,1:7-10.
14]陳飛舟.現(xiàn)代高爐新INBA水沖渣系統(tǒng)探討J.鋼
免水渣處理工藝新水耗量高,產(chǎn)生二氧化硫和硫化
鐵技術(shù),2006.5:42-43.
的問題代表性的工藝有:風(fēng)淬法、轉(zhuǎn)杯法、連[5]李明,趙剛.高爐MG法爐渣處理藝的開發(fā)應(yīng)用
鑄連軋、旋轉(zhuǎn)滾筒法熔渣?；に嚒C(jī)械攪拌法熔
].安徽冶金2003.2:5-7
渣造粒法、離心?；ǖ?。這些干法工藝大多處于[6]解連文,司海波,何姝等嘉恒法爐渣粒化工藝的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)室或T業(yè)化實(shí)驗(yàn)階段,對(duì)高爐余熱的回收效率
與發(fā)展[].煉鐵,2003,22(2):53-55
不高,技術(shù)尚不成熟等缺陷,未能得到全面推廣應(yīng)7魯?shù)虏?重鋼3×2500m高爐采用的新技術(shù)[J].煉鐵
用。
2012,31(2):13-17.
8]趙東明,孫宏武,唐小藏鞍鋼朝陽(yáng)2600m3高爐采用的
新技術(shù)[J].煉鐵,2009、28():10-13
3結(jié)束語
9]王鑒立.明特法高爐水渣處理新技術(shù)[Z]2006年全
國(guó)煉鐵生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議暨煉鐵年會(huì)文集,2006:578-580
高爐渣水沖處理能夠完全滿足高爐煉鐵生產(chǎn)10]齊淵洪,干磊,王海風(fēng)等高爐熔余熱回收技術(shù)發(fā)
展過程及趨勢(shì)[].鋼鐵,2012,47(4):1-8
的工藝需求,是一類可靠的生產(chǎn)方法爐渣經(jīng)水淬m張西鵬,周守航高爐渣顯熱回收前景分析[Z].第
形成粒渣作為后續(xù)原料使用,爐渣的利用層次低,
七屆中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集,2009,7:175-178.
未能實(shí)現(xiàn)資源的全面利用。爐渣干法處理的成熟應(yīng)

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