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高爐渣處理工藝分析

文檔作者：楊緒平文檔來源：江蘇省冶金設計院有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年03月05日
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第42卷第4期
現代冶金
 Vol.42 No.4
2014年8月
 Modern Metallurgy
Aug.2014
高爐渣處理工藝分析
楊緒平
(江蘇省冶金設計院有限公司,江蘇南京210007)
摘要:介紹了幾種主要的高爐渣處理工藝,并對各渣處理工藝進行了分析,探討了當前高爐渣處理情況
及高爐渣處理的發展方向
關鍵詞:高爐渣;渣處理;發展方向
中途分類號:TF524
引言
2
高爐煉鐵生產中,爐渣的順暢處理對整個流程
的正常運行具有重要的作用。當前鋼鐵廠廣泛應用
的渣處理工藝是通過水沖渣完成的,應用最多的水
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)是在沖制箱內設置高壓噴頭,
對高爐渣水淬粒化形成水渣,經由高爐沖渣溝進入鋼鐵廠1號高爐上使用(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程:高爐熔渣流沖制箱與壓力水相遇進行水淬
繼續脫水。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濃縮成渣漿,由渣漿泵輸
管的上面是河沙和鵝卵石。水渣進入沉淀池后經過
送至脫水槽脫水;分離槽水面上懸浮的微粒渣經溢
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使用。底慮法在國內應用起進行脫水,脫水后水渣由卡車外運。水處理系統
最多,其優勢在于:(1)濾池的總深度較低,機械
設有冷卻塔,設置液面調整泵用以控制粗粒分離槽
設備少,施工、操作、維修都較方便。(2)循環水水位。該法爐渣處理量大、水質量較好,技術上
質好,水渣質量好。(3)沖渣系統用水可實現100%有一定進步。但該法因工藝復雜、占地面積大、設
循環使用,沒有外排污水。缺點是占地面積大,系備較多、電耗高及維修費用大等缺點,在新建大型
統投資也較大。
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的爐
同開發的爐渣處理工藝,1967年首次在日本福山渣理工藝,工作原理是通過機械力將熔渣粒化并
收稿日期:2013-10-18
作者簡介:楊緒平(1985-),男,助理工程師電話:1820516992-mail:18205169992163.com
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現代冶金
第42卷
箱,在沖制箱內的壓力水作用下沖成水渣經水渣溝
送入接受塔,從接受塔輸送到轉鼓內的分配器,經
過分配器后將沖渣水均勻的分布到沿轉鼓圓周安
裝的篩網上,使水和水渣分離。濾水后的水渣經皮
帶運輸機運出轉鼓并送至貯渣場:分離后的熱水流
入轉鼓下的沉淀池內,極少量的渣粉在池內沉淀,
沉淀池內的水經循環泵抽除送到沖渣水管道中(見
1水渣槽;2.噴水口:3.攪拌槽;4.輸渣泵;5.循環槽攪拌泵圖4)
6.攪拌槽攪拌:7冷卻塔8循環水槽;9沉降槽;10沖渣
因巴法工藝的優勢在于布置緊湊,可實現整個
給水泵:11.冷卻:12.分配器;13.脫水槽14.汽車;15.流程機械化、自動化,水渣質量好。沖渣水閉路循
泥泉
環,泵和管路的磨損小。無爆炸危險,渣中含鐵量
圖2拉薩法水渣處理
高達20%時,系統能安全地進行爐渣的粒化。環保
型因巴法能夠吸收蒸汽、二氧化硫、硫化氫,硫排
噴水冷卻產生水渣(見圖3)在渣溝下面設粒放量很低,解決煙塵、蒸汽對環境的污染,達到零
化輪爐渣落至高速旋轉的粒化輪上被機械破碎、排放的日標。該法為引進技術,故投資費用大
粒化后的爐渣顆粒撞擊擋渣板二次破碎。渣水混合
物落入脫水轉鼓的下部,繼續進行水淬冷卻。水渣
脫水采用圓筒形轉鼓脫水器。轉鼓外壁設有不銹鋼
濾網,下部浸在熱水槽內。在轉鼓內沿圓周方向均
勻設置葉片式篩板,隨轉鼓的運轉帶起渣脫水,成
品渣自動通過轉鼓內鑲的耐磨受料斗收集,經受料
斗卸料下方的膠帶運輸機運出。水經溢流裝置進
入循環水池底部沉渣,由提升裝置或渣漿泵打到轉
1.沖制箱:2.水渣溝;3.水渣槽;4.分配器;5轉鼓過濾器;
鼓脫水器內進行脫水。產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;12成品槽
處理含鐵40%的渣,徹底解決了傳統水淬渣易爆炸
的問題,現場生產環境良好,渣處理在封閉狀態下
圖4因巴法水渣處理
進行,循環水量少,動力能耗低,成品渣質量好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,自高爐投產后設備在線率高,損耗和維修
量大,水渣沖制率75%~85%,對生產造成影響。基
于此種情況,馬鋼開發了MG法爐渣處理法
MG高爐沖渣工藝(見圖5)在應用中將熱水池
水直接泵送至沖制箱進行沖渣,中間節省了冷卻環
1熔渣溝2.粒化器;3排氣筒;4脫水器;5熱水池;6膠帶節,從龐大的水循環系統中脫離出來,既減少了設
機;7成品槽
備磨損,又優化了水循環系統配置。通過開發應用
獨特的沖制孔板來增大沖渣水壓,同時優化了沖制
圖3圖拉法水渣處理
箱內部結構,內腔結構由三層更改為兩層,內部設
置定位擋圈,即可使沖制箱孔板安裝到位有了基準
1.4因巴法
面,同時消除了孔板與箱體內部的安裝間隙,減小
因巴法高爐沖渣工藝是盧森堡PW公司的專利對孔板噴嘴的磨損。馬鋼法在馬鋼運行良好,工
技術,分為熱因巴、冷因巴和環保型因巴三種類型。藝流程簡化、建設投資少、占地面積小、運行成
因巴法工藝流程34:液態渣從渣溝落入水渣沖制
本低等優點,為企業帶來了良好的經濟效益。
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第4期
楊緒平:高爐渣處理工藝分析
化、投資少等。同時恒法木身技術的不斷提高,
成
轉皮帶
煙
設備運行穩定性大幅度提高。
沖制
1.7明特法
內皮帶
明特法爐渣處理技術最早在首鋼3高爐上應
分配器
用,主要工藝裝備包括一臺特制的螺旋輸送機和一
水
臺過濾器,水渣的分離通過安裝在水渣池底部的螺
沉綻
熱水池
旋輸送機實現。明特法是國內擁有自主知識產權的
沖
工藝方法,在生產實踐過程中,明特法不斷改進
圖5MG法水渣處理
形成新的環保型明特法高爐水渣處理技術,即利用
沖制箱將高爐熔渣沖制成水渣混合物,由攪攏機將
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業有限
后進入循環系統,沖渣粒化過程中產生的蒸汽聚集
公司研發,其工藝過程是液態熔渣經過渣溝流入
到蒸汽冷凝塔,塔內設常溫噴淋水用來冷卻蒸汽
粒化器,被高速旋轉的粒化輪機械破碎,同時在粒(見圖7)明特法爐渣處理系統由沖制箱、攪攏機、
化器內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。具有設備投資
渣,渣水混合物同時落入脫水器篩斗中,通過篩斗
省、備件消耗少、運行成本低、占地面積小、現場
布置靈活、脫水率高、沖渣水全凈水閉路循環使用、
中的篩網實現渣水分離,成品粒化渣留在篩斗中,對環境污染少等特點
水則透過篩網流入水槽。隨著脫水器的旋轉,篩斗
中的渣緩慢上升,達到頂部時翻落下來進入受料
熔溝汽放攪機
斗,通過受料斗下面的出口落到皮帶機上,運往儲
渣倉或進一步深加工處(見圖6)。在粒化過程中產
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,脫水器篩網下的水經過濾
沖制
貯水槽
后用循環水泵輸送回粒化系統中。
水過濾器
圖7明特法渣處理
一空氣
一水器
化器
補充水
機
2水沖渣工藝探討
儲水
上述幾種高爐渣處理工藝中,沖渣水都很好地
環水
實現了自循環。底慮法由于機械設備少,施工、操
作、維修方便,在國內應用最多。圖拉法的安全性
圖6嘉恒法渣處理
能最高,渣中帶鐵達40%時,仍能正常工作。環保
型因巴法投資費用最高,在沖渣處理后廢氣的處理
嘉恒法在國內多家鋼廠應用,不同鋼廠結合自
上好,讓有害氣體的排放降到最低,在很多鋼廠應
身的特點,對嘉恒法進行了適當的改進,如重鋼用良好拉薩法因工藝復雜、占地面積大、設備較
采用熔渣雙側粒化、雙側過濾、雙側水循環機渣輸多、電耗高及維修費用大等缺點國內應用較少。嘉
送方式,延長了沖制箱長度,取消大傾角皮帶機,恒法、明特法隨著技術的不斷改進和提高,在國內
改進沉淀池結構。鞍鋼用新型的沖制箱代替粒化也有較多成功運行。
輪、沖制箱后面設置水渣槽、脫水轉鼓內布置渣水
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備運行中
加了蒸汽冷凝或高空煙囪排放的方式,減少對大氣
的薄弱環節,提高了設備的作業率,減少了設備的
中有害氣體的排放,或改善了高爐附近工作環境。
維修。生產實際表明,嘉恒法高爐渣處理表現出了
但水淬渣方式依然存在一些問題:
良好的水耗少、運行費用低、檢修方便、設備國產
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現代冶金
第42卷
(1)高爐渣含有高品質余熱資源高爐熔渣用尚需探索,今后在爐渣處理上應盡量對渣資源最
溫度可達1350℃~1450℃,在高壓水將其破碎并冷大限度的利用,同時最大限度地降低有害物質的排
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)水資源浪費較大。盡管各系統都實現了參考文獻:
沖渣水的循環,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運行實踐]寶鋼技術
存在較多的損耗。
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不高,技術尚不成熟等缺陷,未能得到全面推廣應7魯德昌.重鋼3×2500m高爐采用的新技術[J].煉鐵
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高爐渣水沖處理能夠完全滿足高爐煉鐵生產10]齊淵洪,干磊,王海風等高爐熔余熱回收技術發
展過程及趨勢[].鋼鐵,2012,47(4):1-8
的工藝需求,是一類可靠的生產方法爐渣經水淬m張西鵬,周守航高爐渣顯熱回收前景分析[Z].第
形成粒渣作為后續原料使用,爐渣的利用層次低,
七屆中國鋼鐵年會論文集,2009,7:175-178.
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