水渣处理系统

炉渣是高炉的副产品，采用不同的炉渣处理工艺对高炉布置、高炉操作、环境条件、投资及经济效益都有不同的影响。目前，国内外高炉炉渣的处理方法有干渣法和水渣法两类，水渣法主要有平流沉淀池法、底滤法、新英巴法、轮法等，其工艺各有特点。

传统的渣池法（无论是平流沉淀法还是底滤法）与英巴法相比，占地面积大，对出铁场附近环境污染较大，且渣池的作业环境较差、滤料层更换较困难。本设计按新英巴法水渣处理工艺考虑，在正常情况下100％冲水渣，开炉初期和水渣设备出故障检修时采用渣罐出渣。

1 工艺设计条件

高炉有效容积：2600m3

日产生铁量： 5720t（平均），6500t（最大）

日产熔渣量： 2059t（平均），2340t（最大）

每日出铁次数：12次

每次出熔渣量：172t（平均），195t（最大）

每次出渣时间：约70min

渣流速度： 4t/min（正常），8t/min（最大），12t/min（事故）

冲渣水流量： 2400m3/h

冷凝水流量： 2000m3/h

冲渣压力： 0.25MPa

冷凝水压力： 0.3MPa

冲渣及冷凝水温度：≤45℃

渣水比： 1:5（正常），1:33（事故时出渣速度12t/min）

2 工艺流程

C1、C2出铁场各设一套水渣处理设施，水渣处理系统平侧面布置见附图。新英巴法工艺流程见图。

该工艺主要由冲制箱、水渣槽、分配器、转鼓过滤器、蒸汽冷凝装置、泵站等设施组成。其工艺流程为：在正常情况下铁口的下渣在主铁沟中与铁水分离后经冲制箱将熔渣粒化，粒化后的渣水混合物汇集到水渣槽，通过水渣槽下部结构进入分配器再流入转鼓过滤器进行渣水分离。分离后的渣由胶带输送机运至水渣装车槽，热水进入热水池，通过水泵打入冷却塔冷却后循环使用。冲制水渣时产生的大量蒸汽通过水渣槽上部的冷凝装置冷凝液化，冷凝回水进入缓冲槽，通过缓冲槽下部的水泵打入冷却塔冷却后循环使用。

系统设有事故供水、补充水、高压清洗水和压缩空气吹扫装置。当出渣过程中出现停电事故时，事故供水可短时对熔渣进行冲制。事故供水量为600m3/h，水压≥0.15MPa，供水时间5min。由于水渣带走了部分水和在冲制水渣时产生的水蒸汽的散失，系统必须进行补水，补水量为400m3/h（包括冷却塔补水、事故水补水、转鼓清洗水、液压站冷却水、各泵轴封水及检测仪表清洗用水），其中冷却塔根据水位高低自动补水。为防止转鼓过滤器滤网堵塞，可在线用高压清洗水（加压泵加压）和压缩空气清洗、吹扫滤网，高压清洗水水量为50m3/h、水压为0.7MPa，压缩空气量为800m3/h、压力为0.6MPa。同时，系统还设置了较为完善的防冻措施。

为便于冲制箱的设备检修，在冲制点上方设置了检修吊装设施。

3 主要工艺设备

a) 水渣冲制箱

水渣冲制箱是对熔渣进行水淬粒化的设备，为钢结构件，安装在水渣槽入口处熔渣沟末端的下方。箱体为长方形结构，一端是喷嘴板，另一端设有更换喷嘴的检修孔，喷嘴呈半园形布置，粒化水从喷嘴板喷出，喷嘴板处粒化水压力≥0.25MPa。

主要规格：进水口直径DN500mm

喷嘴个数120个

b) 冲制箱挡渣内罩

冲制箱挡渣内罩是防止水淬粒化后的水渣四处飞溅而起一个缓冲作用的设备，为钢结构件，呈异型筒体状，材质为1Cr5Mo耐热钢。安装在冲制箱的上方。内罩上安装有4个喷嘴，喷出的水形成水帘，防蒸汽外泄，同时内罩上还设置了检修走梯及人孔。

c) 水渣槽上部冷凝装置

水渣槽上部冷凝装置是一个使蒸汽冷凝液化的设备，为钢结构件，由不同直径的管道和喷嘴组成，材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢，安装在水渣槽上部，冷凝水从喷嘴喷出。

主要规格：进水口直径Φ610mm

喷嘴个数28个

d) 水渣槽冷凝水回收漏斗

水渣槽冷凝水回收漏斗是一个收集冷凝回水的设备，为钢结构件，主要由回收漏斗1、回收漏斗2和回水管组成，呈环形漏斗状，材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢，安装在水渣槽中部壳体上。

主要规格：出水管直径Φ1000mm

漏斗直径Φ6000mm

e) 水渣槽顶部压力释放阀

水渣槽顶部压力释放阀是一个用来预防冲制水渣时突然发生爆炸而对槽体内各设备产生破坏的一种防护设备，为钢结构件，主要由框架、重锤和防爆钢板组成，材质为Q235－B普通碳钢，安装在水渣槽顶部。重锤可调节，以生产时不冒蒸汽为原则。

主要规格：释放阀直径Φ2480mm

f) 水渣槽下部结构

水渣槽是水渣进入分配器连接管之前的一个缓冲并滤出大块渣的设施，为钢结构件，其下部过滤栅格由上下呈90°交叉的两层均匀排列的钢板组合而成，材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢。

g) 水渣分配器

水渣分配器是将水渣均匀分配进入转鼓过滤器的设备，为钢结构件，主要由分配器本体、前后支承轮组成，材质为Q235－A普通碳钢，安装在转鼓过滤器内。本体底部开孔处衬有耐磨陶瓷砖。

主要规格：分配器总长8390mm

支承轮轮距为8060mm

前轮支承轨距为1700mm

后轮支承轨距为1270mm

h) 缓冲槽

缓冲槽是为了防止渣流直接冲击转鼓过滤器过滤网而在鼓内设置的一组（共三个）缓冲装置，主要由壳体、缓冲板和耐磨陶瓷砖内衬组成，安装在转鼓过滤器内轨道梁上。

主要规格：排料口1579×900mm

i) 转鼓过滤器

转鼓过滤器是渣和水的分离设备，亦是水渣设施的核心设备，主要由转鼓本体、支座、鼓内支承梁、溢流槽、封罩、滤网等组成。转鼓过滤器由四个托辊支承在支座上，鼓内支承梁支承胶带输送机和分配器，鼓外设有保护罩，转鼓两端设有溢流接水管。当转鼓转至上部时，过滤后的渣落到伸入转鼓过滤器内的胶带输送机上，转鼓过滤器滤出的水进入下面的热水池。转鼓过滤器采用液压驱动，链轮链条传动，根据液压压力和转鼓过滤器内液位高低可在0.2～1.2r/min范围内自动调节转鼓过滤器转速。转鼓过滤器链轮采用稀油润滑，自动给油；轴承等设备采用干油润滑，一次性干油瓶自动给油；转鼓过滤器内设有液位检测和速度检测装置。

主要规格：转鼓直径×长度＝5000×6250mm

j) 转鼓过滤器溢流接水管

转鼓过滤器溢流接水管是预防转鼓过滤器出故障时渣水从转鼓的两端四处溢流的一种装置，为钢结构件，主要由溢流槽和接水管组成，材质为Q235－A普通碳钢，安装在转鼓过滤器两端的支承架上。

主要规格：接水管直径Φ402mm

k) 转鼓过滤器罩

转鼓过滤器罩是保护转鼓过滤器滤网和排放残余蒸汽的一种装置，为钢结构件，主要由排气筒、排气罩、支承架、检修门等组成，材质为16Mn低合金结构钢，安装在转鼓过滤器两端的支承架上。

主要规格：排气筒直径Φ1200mm

转鼓过滤器罩高度9253mm

l) 水渣槽隔板、挡板、溢流板

隔板是为了使转鼓过滤器过滤水比较平稳地流入管道中而起一个导流作用的装置；挡板防止热水槽的水外溢；溢流板防止大块物料堵塞溢流口，均为钢结构件，材质为Q235－B普通碳钢。隔板用螺栓固定在热水槽中，挡板在热水槽两侧，溢流板安装在溢流口周围。

主要规格：挡板5140×1340×15mm

隔板6490/3334×6722×20mm

4 水渣处理系统主要技术特点小结

a) 采用新英巴水渣处理工艺，环境污染很小；

b) 水渣质量好。