高爐爐渣處理工藝現(xiàn)狀及展望

趙曉駿

(中冶京誠工程技術(shù)有限公司,北京 100176)

高爐爐渣處理工藝現(xiàn)狀及展望

趙曉駿

(中冶京誠工程技術(shù)有限公司,北京 100176)

本文首先介紹了高爐爐渣處理技術(shù)現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上對渣處理各工藝的優(yōu)缺點作對比。重點介紹了環(huán)保底濾法渣處理工藝,它能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能、減排、安全生產(chǎn)、徹底改變傳統(tǒng)渣處理方法占地面積、投資大的弊端,降低建設(shè)、運行成本的目的。

高爐 爐渣處理 環(huán)保底濾法

1 前言

高爐爐渣處理方法主要有沖水渣、放干渣、泡渣、膨珠等，目前廣泛應(yīng)用的是沖水渣，放干渣作為備用手段。目前水渣工藝主要有：底濾(OCP)、INBA、攪籠(明特克)和輪法(圖拉)。

表1 幾種爐渣處理工藝比較

2 高爐爐渣處理技術(shù)現(xiàn)狀

目前應(yīng)用最為廣泛的水沖渣工藝主要有：底濾法(OCP)、INBA、攪籠(明特克)和輪法(圖拉)。

底濾法最大的特征就是采用水淬?；瓦^濾池過濾相結(jié)合，傳統(tǒng)底濾法是將過濾后的沖渣水直接打至爐前繼續(xù)沖渣循環(huán)利用，為了保證系統(tǒng)水平衡，過濾池內(nèi)需要一定高度的安全水位，因此蒸汽彌漫，環(huán)境不友好。通過對底濾法的不斷優(yōu)化后得到了環(huán)保底濾工藝，在傳統(tǒng)底濾的基礎(chǔ)之上增加了?；?、冷卻塔和儲水池，取消了過濾池內(nèi)的保護水位，實現(xiàn)無水抓渣，而且提高了濾池的過濾能力，最大限度的減小了占地面積，克服了蒸汽彌漫高爐作業(yè)區(qū)的現(xiàn)象。環(huán)保底濾法渣處理工藝因為其過濾效果好、沖渣水可以用來采暖、系統(tǒng)投資低、運行成本低，具有廣闊的市場前景。

INBA法是采用水淬粒化(在?；?nèi))和INBA轉(zhuǎn)鼓過濾相結(jié)合的工藝。過濾后的沖渣水直接打至爐前沖渣的工藝為熱INBA；在熱INBA的基礎(chǔ)上，將過濾后的沖渣水先上冷卻塔冷卻，再打至爐前沖渣，那么該工藝為冷INBA；在冷INBA的基礎(chǔ)上，在?；?nèi)增加噴淋水，對沖渣蒸汽進行回收的工藝為環(huán)保型INBA，又叫新型INBA。從熱INBA到環(huán)保型INBA，其工藝越來越合理，而且環(huán)境也越來越好，但是其投資和運行成本也越來越大。

攪籠法是采用水淬?；蛿嚮\機脫水相結(jié)合的工藝，渣水從沖渣溝自流入明特法攪籠池，水渣由攪籠從攪籠池中提取出液面，在此過程中進一步脫水，水渣在攪籠最高點螺旋端頭靠重力自由落下，進入水渣膠帶機中，經(jīng)水渣膠帶機轉(zhuǎn)運至水渣堆場。

圖拉法的機械破碎，是通過?；唽⑷墼鼡羲闉樾☆w粒，然后通過高速水流進行二次粒化，然后小熔渣顆粒與水之間通過熱量傳遞進行冷卻，冷卻后進入脫水過程。機械破碎的優(yōu)點是極大的減小了循環(huán)水量，降低了沖渣過程中的動力消耗，但是?；啽旧砟p嚴重、更換頻繁，綜合運行維護成本高。

3 爐渣處理各工藝的比較

幾種水渣處理工藝的比較和應(yīng)用詳見表1。

4 環(huán)保底濾法渣處理工藝

目前，底濾法高爐爐渣處理設(shè)備中，爐渣的沖制與淬化是在沖渣溝內(nèi)完成的，利用過濾池進行渣水分離，其過濾速度設(shè)計值為5～8t/(m3·h)，這種方法雖然能夠較好地實現(xiàn)爐渣淬化與渣水分離的目的，但存在下列缺陷：(1)沖渣水量大；(2)過濾池過濾速度設(shè)計值??；(3)占地面積大；(4)過濾池蒸汽排放量大；(5)運行成本較高；(6)沖渣溝沖渣易冒渣、爆炸，危及沖渣點周圍人員、設(shè)施。

鑒于傳統(tǒng)底濾法及其它水渣工藝的現(xiàn)狀，為了解決各工藝技術(shù)間的矛盾，取長補短，充分吸收各工藝INBA、傳統(tǒng)底濾工藝的優(yōu)點，環(huán)保底濾法渣處理技術(shù)應(yīng)運而生。

4.1 環(huán)保底濾法渣處理工藝概述

環(huán)保底濾法渣處理的工作過程是：高爐爐渣經(jīng)熔渣溝流入?；?，被從?；鲊姵龅母咚偎鲹羲?、淬冷、?；⒃诹；貎?nèi)一步浸泡、淬化。淬化后的渣水混合物經(jīng)出口裝置、出口閥門流入工作過濾池，過濾后的沖渣水經(jīng)過濾管，由上塔泵打到冷卻塔冷卻，冷卻后進入儲水池，儲水池內(nèi)的水再由沖渣泵打到爐前繼續(xù)沖渣循環(huán)使用，同時，沖渣泵定期將沖渣水打到過濾池過濾管內(nèi)，對過濾管和濾層進行反沖洗，以防止過濾層的堵塞、板結(jié)，延長過濾層的使用壽命。沖渣時，在?；貎?nèi)產(chǎn)生大量蒸汽，在?；貎?nèi)向上經(jīng)煙囪高空排放，為了減少外排蒸汽量，用生產(chǎn)補充水向?；貎?nèi)噴淋。過濾池過濾時，進出過濾池的水量相同，過濾池內(nèi)幾乎沒有沖渣水，避免傳統(tǒng)過濾池大量蒸汽外溢。環(huán)保底濾法渣處理工藝總圖如下圖1所示。

4.2 環(huán)保底濾法渣處理工藝的特點

圖1 環(huán)保底濾法渣處理工藝總圖

環(huán)保底濾法渣處理工藝環(huán)保底濾法渣處理工藝在粒化池內(nèi)進行沖渣能夠減小沖渣水量、降低水泵電能消耗；粒化池能夠有效全封閉，避免沖渣點爆炸對周圍環(huán)境的危害；粒化池設(shè)計冷凝水噴淋蒸汽，減小蒸汽排放量、降低水耗；設(shè)計選取較高的過濾池的過濾速度、減小占地面積；過濾池過濾時，池內(nèi)不存儲沖渣水，避免傳統(tǒng)過濾池大量蒸汽外溢；過濾后的熱水干凈，可采暖進行余熱回收。

4.3 環(huán)保底濾法渣處理工藝的應(yīng)用

從應(yīng)用實踐來看，底濾法因工藝簡單、設(shè)備較少、維護費用低等優(yōu)點，在90%以上的中小型高爐上廣泛應(yīng)用。但大型高爐由于渣量大，沖渣水量也相應(yīng)增大，最終導(dǎo)致傳統(tǒng)底濾法需要過濾面積大，占地面積大，目前大型高爐很少用傳統(tǒng)底濾法。近年，新開發(fā)的?；貨_渣、過濾池過濾實現(xiàn)渣水自然分離的環(huán)保底濾法渣處理工藝已逐步推廣至3200m3級高爐，能克服傳統(tǒng)底濾法隨著渣量增大過濾面積增大的缺點，具有很大的市場空間。

5 結(jié)語

(1)環(huán)保底濾法渣處理工藝能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能、減排、安全生產(chǎn)、徹底改變傳統(tǒng)渣處理方法占地面積、投資大的弊端，降低建設(shè)、運行成本的目的。

(2)環(huán)保底濾法渣處理工藝克服了傳統(tǒng)底濾法隨著渣量增大過濾面積增大及其它渣處理工藝的缺點，具有工藝簡單、設(shè)備較少、維護費用低等優(yōu)點。

(3)近年來，環(huán)保底濾法渣處理工藝已逐步推廣至3200m3級高爐，實際生產(chǎn)運行很好，具有廣闊的市場前景。