CN101781691B - 一种高炉炉渣处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金炼铁设备技术领域，特别涉及一种高炉炉渣处理系统。本发明主要由底滤池组、平流池和循环水池组成，在出铁场侧狭长的空余空间内，将底滤池组紧靠出铁场且位于地平面以上布置，并在底滤池组后面串联布置一个平流池和一个循环水池，平流池和循环水池位于位于地平面以下。本发明的最大特点是整个系统紧靠出铁场侧布置，无需渣水混合物远距离输送，且底滤池位于地平标高以上，充分利用出铁场侧的平面和立面空间。所以具有占地面积小，设备及设施简单，建设投资少，运行成本低，操作及维护方便、环境保护好的优点，达到环保、高效、节能的效果。本发明可以广泛应用于高炉炉渣处理系统中，也可以用于其他水冲熔渣处理系统中。

Description

一种高炉炉渣处理系统
技术领域
本发明属于冶金炼铁设备技术领域，特别涉及一种高炉炉渣处理系统。
背景技术
目前，国内外炼铁企业对高炉炉渣处理一般为机械设备法和常规冲水法(渣池法)两大类。机械设备法包括INBA法、搅笼法、轮法等系统；常规冲水法(渣池法)包括平流法和底滤法等系统。
机械设备法具有机械化，自动化程度高的优点，但多为国外专利技术，专利费及设备引进价格昂贵，投资成本及运行成本高。
常规冲水法(渣池法)中平流法的工艺流程是：高炉熔渣在炉前水淬后，渣水混合物通过水渣沟输送到平流池，平流池的工作原理是通过减缓渣水混合物的流速，水渣颗粒靠重力沉淀，水则通过挡墙溢流至下一级沉淀池继续沉淀，一般经过三级左右串联的平流池沉淀后，水进入循环水池进行循环使用。该法的优点是：水渣冲制率高，结构简单，运行成本小。该方法的缺点是：平流池占地面积大，总图布置困难，渣水混合物远距离输送能耗大，平流池中抓取的成品水渣含游离水高，水渣外运过程中滴漏现象严重，环境污染较大。
常规冲水法(渣池法)中底滤法的工艺流程是：高炉熔渣在炉前水淬后，渣水混合物通过水渣沟输送到底滤池，底滤池的工作原理是通过水泵抽取底滤池滤料层下方的水，而使渣水混合物中的水透过滤料层不断被抽走，最后水渣留在滤料层上方而达到渣水分离的目的。底滤池一般由2个或2个以上并联的底滤池组组成，底滤池组互为备用。该法的优点是：水渣冲制率高，循环水悬浮颗粒少，系统可靠性强。该方法的缺点是：底滤池组下面的切换阀门浸泡在渣水中，渣水腐蚀性强，阀门易损坏，过滤、抓渣、滤池检修时因阀门不严产生大量返灌水，造成底滤池检修维护困难，且底滤池位于地坪面以下很深，土方开挖量大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高炉炉渣处理系统。主要由底滤池组、平流池和循环水池组成，在出铁场侧狭长的空余空间内，将底滤池组紧靠出铁场且位于地平面以上布置，并在底滤池组后面串联布置一个平流池和一个循环水池，平流池和循环水池位于位于地平面以下。整个系统吸收并改进了底滤法和平流法的优点。该处理系统具有：结构简单、不占用额外工业用地、土方开挖量小、投资省、运行成本低、检修维护方便、水渣冲制率高且含水率低的特点。达到环保、高效、节能的目的。本发明可以广泛应用于高炉炉渣处理系统中，也可以用于其他水冲熔渣处理系统中。
本发明充分利用熔渣冲制点与地坪面的落差，在出铁场侧狭长的空余空间内，将底滤池组紧靠出铁场且位于地平面以上布置，并在底滤池组后面串联布置一个平流池和一个循环水池，平流池和循环水池位于位于地平面以下。底滤池实现渣水分离的功能，平流池实现提高系统可靠性的功能，循环水池实现渣水循环利用和底滤池返冲洗的功能。本发明无需远距离渣水混合物输送，底滤池位于地坪标高以上，渣水过滤靠重力自然沉降分离；该处理系统占地面积小、结构简单、投资省、运行成本低检修维护方便，水渣冲制率可达100％。
为实现所述目的，本发明的高炉炉渣处理系统包括有熔渣沟、冲制箱、冲渣槽、水渣沟、浆液阀门、底滤池组、平流池、循环水池、抓斗起重机等。
熔渣沟与冲渣槽相连，冲渣槽与水渣沟相连，水渣沟通过浆液阀门与底滤池组相连，底滤池组通过浆液阀门或溢流孔与平流池相连，平流池与循环水池相连，抓斗起重机与平流池、底滤池组、水渣装运场地相连。
所述的底滤池组包括2个或2个以上并联的底滤池组组成，底滤池组互为备用，根据高炉大小及渣量选择。
所述的底滤池包括底部返冲洗管，返冲洗管上方由网格栅板架空铺设的滤料层组成，底滤池底部侧面设出水孔。底滤池正是通过出水孔与平流池相连。底滤池上部侧面还设有溢流孔，底滤池也可通过溢流孔与平流池相连。
高炉生产时，热熔渣流入熔渣沟，熔渣跌落至冲渣槽时，被水渣冲制箱喷出的高速水流水淬，水淬后的渣水混合物落入冲渣槽，水蒸汽通过冲渣槽上方设有的水蒸气烟囱排出，渣水混合物通过水渣沟有浆液阀门控制进入底滤池组中的一个底滤池。水靠重力沉降渗透滤料层由出水孔进入平流池，再平流进入循环水池循环使用。渣水分离后的水渣位于滤料层上方，由抓斗起重机抓取后在水渣装运场地由汽车或胶带机外运。同时如果进入底滤池的渣水量过大或底滤池过滤效率降低时，渣水可通过底滤池上部侧面的溢流孔溢流进入平流池进一步沉淀处理，这样系统自然形成了具有二级平流沉淀的平流法水渣处理工艺，因此整个系统的安全可靠性得到了充分的保证。
本发明与现有技术相比其优点效果如下：
1)、底滤池位于地平标高以上存在以下优点：
a.土方开挖少，工程量小，投资省。
b.渣水过滤靠重力自然沉降分离，分离出的渣水无额外能源消耗，靠重力自然流入平流池进一步沉淀处理。
c.渣水过滤完全彻底不会造成过滤水返灌，则滤池检修维护方便，水渣含水率低，水渣外运时无滴落水，环境保护好。
d.渣水能够完全彻底的分离，水渣板结的情况会大大降低，因此无需采用压缩空气返冲洗，能节省大量运行成本。
e.过滤后的水渣位于滤层上方，由抓斗起重机抓取外运时水渣提升高度大大降低，即起重机输出功率降低，能节省大量运行成本。
f.位于滤层上方的水渣等待抓取外运时无需额外的水渣堆场，在滤池旁设一个抓运场地即可。
g.底滤池位于出铁场侧，高炉容积增大时，滤池侧壁随出铁场增高而增高，则滤池容积增大时不需额外增加占地面积。
2)、水渣冲制率高，环境保护好，经济效益高。
3)、靠近出铁场布置，结构紧凑，无远距离渣水输入。
4)、设备及设施简单，建设投资少，系统安全可靠，运行成本低，操作及维护方便。
附图说明
图1为本发明的平面布置图；
图2是本发明的A-A方向剖视图；
图3是本发明的B-B方向剖视图；
图4是本发明的C-C方向剖视图。
图中，件1为熔渣沟，件2为冲制箱，件3为水蒸气烟囱，件4为冲渣槽，件5为水渣沟，件6为浆液阀门，件7为底滤池，件8为浆液阀门，件9为底滤池，件10为水渣装运场地，件11为返冲洗管，件12为返冲洗管，件13为浆液阀门，件14为浆液阀门，件15为平流池平流池，件16为循环水池，件17为循环泵，件18为滤料层，件19为抓斗起重机，件20为溢流孔。
具体实施方式
下面结合附图1～4对本发明的具体实施方式作进一步详细说明：
本发明是在出铁场侧狭长的空余空间内，将底滤池组紧靠出铁场且位于地平面以上布置，并在底滤池组后面串联布置一个平流池和一个循环水池，平流池和循环水池位于位于地平面以下。
高炉炉渣处理系统的熔渣沟1和冲制箱2与冲渣槽4相连，冲渣槽4与水蒸气烟囱3、水渣沟5相连，水渣沟5通过浆液阀门6、浆液阀门8、分别与底滤池7、9相连；底滤池7、9底滤池底部侧面设出水孔，通过浆液阀门13、14与平流池15相连，底滤池7、9上部侧面还设有溢流孔，底滤池也可通过溢流孔与平流池15相连；平流池15与循环水池16相连，循环水池16与循环泵17相连，循环泵17分别与冲制箱2、返冲洗管11、12相连，返冲洗管11、12与底滤池9、7相连。
底滤池7、9的滤料层18由网格栅板架空铺于返冲管11、12上方；抓斗起重机19位于平流池15、底滤池9、底滤池7、水渣装运场地10上方。
滤料层18由网格栅板架空铺于返冲管11、12上方，溢流孔20位于底滤池侧面上方。
高炉出渣前准备：打开浆液阀门7，关闭浆液阀门8，使底滤池7处于工作状态，底滤池9处于清渣、检修或备用状态。同时关闭浆液阀门14，由循环泵17抽取循环水池16中的循环水通过返冲管12注入到底滤池7中，当液面高于滤层1m左右，关闭循环泵17停止注水。
高炉出渣时，由循环泵17抽取循环水池16中的循环水通过冲制箱2喷射出高速水流，高炉熔渣通过熔渣沟1在跌落过程中被冲制箱2喷射出的高速水流水淬后进入冲渣槽4，水蒸汽通过水蒸气烟囱3高空排放，熔渣和水的混合物在冲渣槽4中充分混合后进入水渣沟5，渣水混合物通过水渣沟5进入底滤池7，此时打开浆液阀门14，水靠重力渗透滤料层18由出水孔进入平流池15，再平流至循环水池16循环使用，水渣位于滤料层18上方。
底滤池7连续工作一段时间后，关闭浆液阀门6，打开浆液阀门8，转换至底滤池9。底滤池9处于冲渣状态，底滤池7转入清渣、检修或备用状态。
在本实施例中，底滤池组设两个底滤池为7和9。根据高炉容积、渣量和出渣间隔时间的不同，底滤池一般由2个或2个以上并联的底滤池组成，底滤池互为备用。其工作原理基本相同。
在本实施例中，底滤池清渣过程是：由抓斗起重机19抓取所述的平流池15的水渣，放入底滤池7或9的滤层脱水；抓斗起重机19抓取底滤池7或9滤层上方的水渣，通过水渣装运场地10由汽车外运，也可以在水渣装运场地10设置水渣仓或漏斗，并在水渣仓或漏斗下部设水渣胶带机外运水渣。
本发明的高炉炉渣处理系统保留了常规冲水法(渣池法)中平流法和底滤法的所有优势；整个系统紧靠出铁场侧布置，无需渣水混合物远距离输送。且底滤池位于地坪标高以上，充分利用出铁场侧的平面和立面空间。所以具有占地面积小，设备及设施简单，建设投资少，运行成本低，操作及维护方便、环境保护好的优点，达到环保、高效、节能的效果。
本发明可以广泛应用于高炉炉渣处理系统中，也可以用于其他水冲熔渣处理系统中。

Claims (8)

1.一种高炉炉渣处理系统，主要由底滤池组、平流池和循环水池组成，其特征在于：在出铁场侧狭长的空余空间内，将底滤池组紧靠出铁场且位于地平面以上布置，并在底滤池组后面串联布置一个平流池和一个循环水池，平流池和循环水池位于地平面以下；所述的底滤池组底部侧面设出水孔并安装浆液阀门(13、14)，底滤池上部侧面还设有溢流孔(20)，通过浆液阀门(13、14)或溢流孔(20)与平流池(15)相连；所述的底滤池组底部铺设的滤料层(18)由网格栅板架空铺于返冲管的上方；所述的浆液阀门(13、14)设置在滤料层(18)的下部；所述的平流池(15)与所述的循环水池(16)相连，循环水池(16)与循环泵(17)相连，循环泵(17)分别与冲制箱(2)、返冲管(11、12)相连，返冲管(11、12)与底滤池(9、7)相连。
2.根据权利要求1所述的高炉炉渣处理系统，其特征在于：熔渣沟(1)、冲制箱(2)与冲渣槽(4)相连，水渣沟(5)通过浆液阀门与所述的底滤池组相连。
3.根据权利要求2所述的高炉炉渣处理系统，其特征在于：所述的冲渣槽(4)包括水蒸气烟囱(3)和冲制箱(2)，水蒸气烟囱(3)设在冲渣槽(4)上方，冲制箱(2)设在冲渣槽(4)上部侧面位于熔渣沟与冲渣槽(4)接口处的下方；冲渣槽(4)的另一侧开有溢流孔，冲渣槽(4)通过溢流孔与水渣沟(5)接通。
4.根据权利要求1所述的高炉炉渣处理系统，其特征在于：抓斗起重机(19)安装在所述的平流池(15)、底滤池(7、9)及水渣装运场地(10)的上方。
5.根据权利要求4所述的高炉炉渣处理系统，其特征在于：由抓斗起重机(19)抓取底滤池(7、9)滤料层上方的水渣，通过水渣装运场地(10)由汽车外运。
6.根据权利要求5所述的高炉炉渣处理系统，其特征在于：在水渣装运场地(10)设置水渣仓或漏斗，并在水渣仓或漏斗下部设水渣胶带机外运水渣。
7.根据权利要求4所述的高炉炉渣处理系统，其特征在于：由抓斗起重机(19)抓取所述的平流池(15)的水渣，放入底滤池(7、9)脱水。
8.根据权利要求1所述的高炉炉渣处理系统，其特征在于：所述的底滤池组由2个以上并联的底滤池组成，底滤池互为备用。
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