CN111575420B - 一种环保节能型高炉熔渣的处理方法及专用处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环保节能型高炉熔渣的处理方法及专用处理设备，属于高炉或矿热炉熔渣处理技术领域。技术方案是：水渣推进输送装置（13）设置在滤水滤渣器（14）内，旋流式节水粒化塔（1）的渣水混合物出口（8）与滤水滤渣器（14）连接，滤水滤渣器（14）通过下料溜槽（19）与倾斜皮带机（20）连接，同时设有排污渣浆泵（21）和回水及反冲洗系统。本发明的有益效果：在滤水滤渣器前端的旋流式节水粒化塔，减少了进入滤水滤渣器的水量，相应地减少了滤水滤渣器的过滤面积；保证了滤水池段不会出现的过滤性能不好的情况，延长了滤水滤渣器的使用寿命；倾斜皮带机降低了设备造价，进一步滤出水渣中水。

Description

一种环保节能型高炉熔渣的处理方法及专用处理设备
技术领域
本发明涉及一种环保节能型高炉熔渣的处理方法及专用处理设备，高炉或矿热炉等金属冶炼过程中产生的熔渣经过高压水水淬粒化后，经过专用处理设备进行渣水混合物分离，属于高炉或矿热炉熔渣处理技术领域。
背景技术
目前，在金属冶炼领域，已经有很多高炉或矿热炉熔渣处理技术在使用，其中包括本人申请的发明专利，专利申请号2019107935864 ，名称“一种高炉或矿热炉冶炼过程中的熔渣处理方法”，虽然解决了高炉或矿热炉冶炼过程中熔渣的处理过程中存在的一些问题，但是，还存在如下不足之处：滤水器和滤渣池为分体式结构，面积较大，水渣输送设备及土建施工投资较高，冲渣余热水水温不易控制，达不到低温发电要求等。
发明内容
本发明目的是提供一种环保节能型高炉熔渣的处理方法及专用处理设备，减少了滤水滤渣器的过滤面积，延长了滤水滤渣器的使用寿命，降低了设备造价，进一步滤出水渣中水，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种环保节能型高炉熔渣的处理设备，包含旋流式节水粒化塔、水渣推进输送装置、滤水滤渣器、下料溜槽、倾斜皮带机、排污渣浆泵和回水及反冲洗系统；水渣推进输送装置设置在滤水滤渣器内，旋流式节水粒化塔的渣水混合物出口与滤水滤渣器连接，滤水滤渣器通过下料溜槽与倾斜皮带机连接，同时设有排污渣浆泵和回水及反冲洗系统；
所述旋流式节水粒化塔包含粒化塔水池、粒化塔壳体、高炉熔渣沟、冲渣水喷嘴、渣水混合物出口、溢流管和溢流冲渣过滤器，粒化塔水池位于底部，上面设有粒化塔壳体，粒化塔壳体上设有高炉熔渣沟和冲渣水喷嘴，高炉熔渣沟用于将高炉熔渣流进粒化塔水池，高炉熔渣沟偏离旋流式节水粒化塔中心垂线安装，与旋流式节水粒化塔中心垂线为圆心形成的圆相切；所述冲渣水喷嘴安装在高炉熔渣沟下方，偏离旋流式节水粒化塔中心垂线，与旋流式节水粒化塔中心垂线为圆心形成的圆相切；冲渣水喷嘴为高炉冲渣通用喷嘴，向高炉熔渣沟流出的熔渣喷出高速水流，粒化熔渣；所述渣水混合物出口布置在粒化塔水池的最底部，渣水混合物出口的中心线与旋流式节水粒化塔中心垂线相交；所述溢流管安装在粒化塔水池上，用于溢流粒化塔水池上面的渣水混合物，溢流管由中间的水平段和两端的垂直段一和垂直段二构成，垂直段一和垂直段二与旋流式节水粒化塔中心垂线平行，垂直段一位于粒化塔水池上方并朝向粒化塔水池，水平段出粒化塔壳体，垂直段二与粒化塔壳体外的溢流冲渣过滤器相连通；
所述滤水滤渣器包含滤水滤渣器壳体、不锈钢滤网、过滤石子和滤水滤渣器钢板格，滤水滤渣器壳体为钢筋混凝土或钢结构制作，为上开口槽型，两端分别连接旋流式节水粒化塔和倾斜皮带机；滤水滤渣器壳体内分为滤水池段和滤渣池段，滤水池段靠近旋流式节水粒化塔，滤渣池段靠近倾斜皮带机，滤水滤渣器壳体底部设有不锈钢滤网、过滤石子和滤水滤渣器钢板格，不锈钢滤网位于滤水滤渣器钢板格的底部，不锈钢滤网上面设有过滤石子；滤水池段的滤水滤渣器钢板格高于滤渣池段的滤水滤渣器钢板格；所述水渣推进输送装置位于滤水滤渣器壳体内的滤水滤渣器钢板格上方；
所述下料溜槽为钢结构件，安装在滤水滤渣器和倾斜皮带机之间，用于将水渣排入倾斜皮带机；所述倾斜皮带机倾斜安装，用于运送水渣和进一步滤出水渣中的水；所述排污渣浆泵用于排出倾斜皮带机中滤出水渣中的水；
所述回水及反冲洗系统包括滤水滤渣池回水及反冲管路和溢流冲渣过滤器回水及反冲管路，滤水滤渣池回水及反冲管路和溢流冲渣过滤器回水及反冲管路分别与冲渣泵站回水池和冲泵冲渣管路连接，分别用于回水和反冲洗滤水滤渣器及溢流冲渣过滤器。由于滤水池段的滤水滤渣器钢板格高于滤渣池段的滤水滤渣器钢板格，滤水滤渣器反洗时，滤水池段反洗的细渣会进入滤渣池段，从而，确保滤水池段不板结，保证滤水池段的过滤性能。
所述冲渣泵站回水池和冲泵冲渣管路连接采暖和低温水发电设施。
所述水渣推进输送装置由中心轴上安装若干拨齿或螺旋叶片或两种形式组合构成，水渣推进输送装置外形与滤水滤渣器内部结构进行匹配。
所述溢流冲渣过滤器用于过滤溢流出的渣水混合物，安装在粒化塔壳体外侧，溢流冲渣过滤器由不锈钢滤网和过滤石子组成。
所述粒化塔水池为混凝土或钢结构制作而成，外形为圆形、椭圆形或类似家用坐便冲水马桶形状，底面为流线型，底面可镶有陶瓷等耐磨损材料。所述粒化塔壳体为钢结构壳体，内镶嵌耐磨损材料；所述渣水混合物出口布置在粒化塔水池的最底部，镶有耐磨损材料。
一种高炉熔渣的环保节能处理方法，采用上述设备，包含如下步骤：
高炉或矿热炉生产冶炼中的液态溶渣，沿高炉熔渣沟进入旋流式节水粒化塔中，经过冲渣水喷嘴喷出的高压水流粒化后，变成渣水混合物，由于冲渣水喷嘴偏离旋流式节水粒化塔中心垂线，渣水混合物在旋流式节水粒化塔内形成旋流，粒化塔水池底部的渣水混合物从渣水混合物出口流出，进入滤水滤渣器；粒化塔水池上部的渣水混合物，从溢流管流出，进入粒化塔壳体外的溢流冲渣过滤器进行滤水，滤出的大部分水进入溢流冲渣过滤器回水及反冲管路，一小部分水进入滤水滤渣器；进入滤水滤渣器的渣水混合物，在滤水滤渣器滤水，过滤出的水通过滤水滤渣池回水及反冲管路进入冲渣泵站回水池，过滤的渣在水渣推进输送装置的作用下，被推送到下料溜槽，落入倾斜皮带机，由倾斜皮带机将水渣运送到指定地点。
滤水滤渣器反冲洗时，分段进行反冲洗，先进行滤水池段反冲洗，反冲洗的细渣流入到滤渣池段，然后再进行滤渣池段的反冲洗，反冲洗的细渣被冲到滤渣池段最上层，在水渣推进输送装置的作用下，被推送到下料溜槽，落入到倾斜皮带机。
本专利申请在本人专利申请号2019107935864 ，名称“一种高炉或矿热炉冶炼过程中的熔渣处理方法”的基础上，做了如下创新，一是优化了滤水器和滤渣池的结构形式，由原来分体式结构变为一体式结构形式，统称为滤水滤渣器；二是在滤水滤渣器的前端，增加了旋流式节水粒化塔；三是取消了斗轮取渣机，优化为由倾斜式皮带机代替斗轮取渣机，通过以上创新发明措施，使高炉或矿热炉渣处理设备占地面积更少，设备和土建工程投资更低，冲渣余热水温度也可调节控制，能达到低温水发电要求。
本发明的有益效果：本发明通过安装在滤水滤渣器前端的旋流式节水粒化塔，减少了进入滤水滤渣器的水量，相应地减少了滤水滤渣器的过滤面积；本发明通过创新的一体化的滤水滤渣器，保证了滤水池段不会出现的过滤性能不好的情况，延长了滤水滤渣器的使用寿命；本发明通过倾斜一定角度的倾斜皮带机，代替了原来斗轮取渣机，不仅降低了设备造价，同时也起到了进一步滤出水渣中水的作用。
附图说明
图1 本发明实施例整体结构示意图；
图2 本发明实施例旋流式节水粒化塔示意图；
图3 本发明实施例高炉熔渣沟布置示意图；
图4 本发明实施例冲渣水喷嘴布置示意图；
图5本发明实施例滤水滤渣器结构示意图；
图中：旋流式节水粒化塔1、高炉熔渣沟2、冲渣水喷嘴3、粒化塔水池4、溢流管5、溢流冲渣过滤器6、溢流冲渣过滤器回水及反冲管路7、渣水混合物出口8、粒化塔壳体9、滤水滤渣器钢板格10、不锈钢滤网11、过滤石子12、水渣推进输送装置13、滤水滤渣器14、滤水滤渣器壳体15、滤水池段16、滤水滤渣池回水及反冲管路17、滤渣池段18、下料溜槽19、倾斜皮带机20、排污渣浆泵21、水平段22、垂直段一23、垂直段二24、连接管路25。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。
一种环保节能型高炉熔渣的处理设备，包含旋流式节水粒化塔1、水渣推进输送装置13、滤水滤渣器14、下料溜槽19、倾斜皮带机20、排污渣浆泵21和回水及反冲洗系统；水渣推进输送装置13设置在滤水滤渣器14内，旋流式节水粒化塔1的渣水混合物出口8与滤水滤渣器14连接，滤水滤渣器14通过下料溜槽19与倾斜皮带机20连接，同时设有排污渣浆泵21和回水及反冲洗系统；
所述旋流式节水粒化塔包含粒化塔水池4、粒化塔壳体9、高炉熔渣沟2、冲渣水喷嘴3、渣水混合物出口8、溢流管5和溢流冲渣过滤器6，粒化塔水池4位于底部，上面设有粒化塔壳体9，粒化塔壳体9上设有高炉熔渣沟2和冲渣水喷嘴3，高炉熔渣沟2用于将高炉熔渣流进粒化塔水池4，高炉熔渣沟偏离旋流式节水粒化塔中心垂线安装，与旋流式节水粒化塔中心垂线为圆心形成的圆相切；所述冲渣水喷嘴安装在高炉熔渣沟下方，偏离旋流式节水粒化塔中心垂线，与旋流式节水粒化塔中心垂线为圆心形成的圆相切；冲渣水喷嘴为高炉冲渣通用喷嘴，向高炉熔渣沟2流出的熔渣喷出高速水流，粒化熔渣；所述渣水混合物出口8布置在粒化塔水池4的最底部，渣水混合物出口8的中心线与旋流式节水粒化塔中心垂线相交；所述溢流管5安装在粒化塔水池4上，用于溢流粒化塔水池4上面的渣水混合物，溢流管5由中间的水平段22和两端的垂直段一23和垂直段二24构成，垂直段一23和垂直段二24与旋流式节水粒化塔中心垂线平行，垂直段一23位于粒化塔水池4上方并朝向粒化塔水池4，水平段22出粒化塔壳体9，垂直段二24与粒化塔壳体9外的溢流冲渣过滤器6相连通；
所述滤水滤渣器14包含滤水滤渣器壳体15、不锈钢滤网11、过滤石子12和滤水滤渣器钢板格10，滤水滤渣器壳体15为钢筋混凝土或钢结构制作，为上开口槽型，两端分别连接旋流式节水粒化塔1和倾斜皮带机20；滤水滤渣器壳体15内分为滤水池段16和滤渣池段18，滤水池段16靠近旋流式节水粒化塔1，滤渣池段18靠近倾斜皮带机20，滤水滤渣器壳体15底部设有不锈钢滤网11、过滤石子12和滤水滤渣器钢板格10，不锈钢滤网11位于滤水滤渣器钢板格10的底部，不锈钢滤网11上面设有过滤石子12；滤水池段16的滤水滤渣器钢板格高于滤渣池段18的滤水滤渣器钢板格；所述水渣推进输送装置13位于滤水滤渣器壳体15内的滤水滤渣器钢板格10上方；
所述下料溜槽19为钢结构件，安装在滤水滤渣器14和倾斜皮带机20之间，用于将水渣排入倾斜皮带机20；所述倾斜皮带机倾斜安装，用于运送水渣和进一步滤出水渣中的水；所述排污渣浆泵21用于排出倾斜皮带机中滤出水渣中的水；
所述回水及反冲洗系统包括滤水滤渣池回水及反冲管路17和溢流冲渣过滤器回水及反冲管路7，滤水滤渣池回水及反冲管路17和溢流冲渣过滤器回水及反冲管路7分别与冲渣泵站回水池和冲泵冲渣管路连接，分别用于回水和反冲洗滤水滤渣器14及溢流冲渣过滤器6。由于滤水池段16的滤水滤渣器钢板格高于滤渣池段18的滤水滤渣器钢板格，滤水滤渣器反洗时，滤水池段反洗的细渣会进入滤渣池段，从而，确保滤水池段不板结，保证滤水池段的过滤性能。
所述冲渣泵站回水池和冲泵冲渣管路连接采暖和低温水发电设施。
所述水渣推进输送装置由中心轴上安装若干拨齿或螺旋叶片或两种形式组合构成，水渣推进输送装置外形与滤水滤渣器内部结构进行匹配。
所述溢流冲渣过滤器6用于过滤溢流出的渣水混合物，安装在粒化塔壳体外侧，溢流冲渣过滤器6由不锈钢滤网和过滤石子组成。
所述粒化塔水池4为混凝土或钢结构制作而成，外形为圆形、椭圆形或类似家用坐便冲水马桶形状，底面为流线型，底面可镶有陶瓷等耐磨损材料。所述粒化塔壳体9为钢结构壳体，内镶嵌耐磨损材料；所述渣水混合物出口8布置在粒化塔水池4的最底部，镶有耐磨损材料。
一种高炉熔渣的环保节能处理方法，采用上述设备，包含如下步骤：
高炉或矿热炉生产冶炼中的液态溶渣，沿高炉熔渣沟2进入旋流式节水粒化塔1中，经过冲渣水喷嘴3喷出的高压水流粒化后，变成渣水混合物，由于冲渣水喷嘴3偏离旋流式节水粒化塔1中心垂线，渣水混合物在旋流式节水粒化塔1内形成旋流，粒化塔水池4底部的渣水混合物从渣水混合物出口8流出，进入滤水滤渣器14；粒化塔水池4上部的渣水混合物，从溢流管5流出，进入粒化塔壳体9外的溢流冲渣过滤器6进行滤水，滤出的大部分水进入溢流冲渣过滤器回水及反冲管路7，一小部分水进入滤水滤渣器14；进入滤水滤渣器14的渣水混合物，在滤水滤渣器滤水，过滤出的水通过滤水滤渣池回水及反冲管路17进入冲渣泵站回水池，过滤的渣在水渣推进输送装置13的作用下，被推送到下料溜槽19，落入倾斜皮带机20，由倾斜皮带机将水渣运送到指定地点。
滤水滤渣器14反冲洗时，分段进行反冲洗，先进行滤水池段反冲洗，反冲洗的细渣流入到滤渣池段，然后再进行滤渣池段的反冲洗，反冲洗的细渣被冲到滤渣池段最上层，在水渣推进输送装置13的作用下，被推送到下料溜槽，落入到倾斜皮带机。
粒化塔水池4与滤水滤渣器14之间通过渣水混合物出口8外的管路连接；溢流冲渣过滤器6与滤水滤渣器14之间通过连接管路25连接。
倾斜皮带机的倾斜角度根据现场情况进行调整，倾斜皮带机滤水量大，倾角也大，倾斜皮带机滤水量小，倾角也小。

Claims (6)

1.一种环保节能型高炉熔渣的处理设备，其特征在于：包含旋流式节水粒化塔（1）、水渣推进输送装置（13）、滤水滤渣器（14）、下料溜槽（19）、倾斜皮带机（20）、排污渣浆泵（21）和回水及反冲洗系统；水渣推进输送装置（13）设置在滤水滤渣器（14）内，旋流式节水粒化塔（1）的渣水混合物出口（8）与滤水滤渣器（14）连接，滤水滤渣器（14）通过下料溜槽（19）与倾斜皮带机（20）连接，同时设有排污渣浆泵（21）和回水及反冲洗系统；
所述旋流式节水粒化塔包含粒化塔水池（4）、粒化塔壳体（9）、高炉熔渣沟（2）、冲渣水喷嘴（3）、渣水混合物出口（8）、溢流管（5）和溢流冲渣过滤器（6），粒化塔水池（4）位于底部，上面设有粒化塔壳体（9），粒化塔壳体（9）上设有高炉熔渣沟（2）和冲渣水喷嘴（3），高炉熔渣沟（2）用于将高炉熔渣流进粒化塔水池（4），高炉熔渣沟偏离旋流式节水粒化塔中心垂线安装，与旋流式节水粒化塔中心垂线为圆心形成的圆相切；所述冲渣水喷嘴安装在高炉熔渣沟下方，偏离旋流式节水粒化塔中心垂线，与旋流式节水粒化塔中心垂线为圆心形成的圆相切；冲渣水喷嘴为高炉冲渣通用喷嘴，向高炉熔渣沟（2）流出的熔渣喷出高速水流，粒化熔渣； 所述渣水混合物出口（8）布置在粒化塔水池（4）的最底部，渣水混合物出口（8）的中心线与旋流式节水粒化塔中心垂线相交；所述溢流管（5）安装在粒化塔水池（4）上，用于溢流粒化塔水池（4）上面的渣水混合物，溢流管（5）由中间的水平段（22）和两端的垂直段一（23）和垂直段二（24）构成，垂直段一（23）和垂直段二（24）与旋流式节水粒化塔中心垂线平行，垂直段一（23）位于粒化塔水池（4）上方并朝向粒化塔水池（4），水平段（22）出粒化塔壳体（9），垂直段二（24）与粒化塔壳体（9）外的溢流冲渣过滤器（6）相连通；
所述滤水滤渣器（14）包含滤水滤渣器壳体（15）、不锈钢滤网（11）、过滤石子（12）和滤水滤渣器钢板格（10），滤水滤渣器壳体（15）为钢筋混凝土或钢结构制作，为上开口槽型，两端分别连接旋流式节水粒化塔（1）和倾斜皮带机（20）；滤水滤渣器壳体（15）内分为滤水池段（16）和滤渣池段（18），滤水池段（16）靠近旋流式节水粒化塔（1），滤渣池段（18）靠近倾斜皮带机（20），滤水滤渣器壳体（15）底部设有不锈钢滤网（11）、过滤石子（12）和滤水滤渣器钢板格（10），不锈钢滤网（11）位于滤水滤渣器钢板格（10）的底部，不锈钢滤网（11）上面设有过滤石子（12）；滤水池段（16）的滤水滤渣器钢板格高于滤渣池段（18）的滤水滤渣器钢板格；所述水渣推进输送装置（13）位于滤水滤渣器壳体（15）内的滤水滤渣器钢板格（10）上方；
所述下料溜槽（19）为钢结构件，安装在滤水滤渣器（14）和倾斜皮带机（20）之间，用于将水渣排入倾斜皮带机（20）；所述倾斜皮带机倾斜安装，用于运送水渣和进一步滤出水渣中的水；所述排污渣浆泵（21）用于排出倾斜皮带机中滤出水渣中的水；
所述回水及反冲洗系统包括滤水滤渣池回水及反冲管路（17）和溢流冲渣过滤器回水及反冲管路（7），滤水滤渣池回水及反冲管路（17）和溢流冲渣过滤器回水及反冲管路（7）分别与冲渣泵站回水池和冲泵冲渣管路连接，分别用于回水和反冲洗滤水滤渣器（14）及溢流冲渣过滤器（6）。
2.根据权利要求1所述的一种环保节能型高炉熔渣的处理设备，其特征在于：所述冲渣泵站回水池和冲泵冲渣管路连接采暖和低温水发电设施。
3.根据权利要求1或2所述的一种环保节能型高炉熔渣的处理设备，其特征在于：所述水渣推进输送装置由中心轴上安装若干拨齿或螺旋叶片或两种形式组合构成，水渣推进输送装置外形与滤水滤渣器内部结构进行匹配。
4.根据权利要求1或2所述的一种环保节能型高炉熔渣的处理设备，其特征在于：所述溢流冲渣过滤器（6）用于过滤溢流出的渣水混合物，安装在粒化塔壳体外侧，溢流冲渣过滤器（6）由不锈钢滤网和过滤石子组成。
5.根据权利要求1或2所述的一种环保节能型高炉熔渣的处理设备，其特征在于：所述粒化塔水池（4）为混凝土或钢结构制作而成，外形为圆形或椭圆形，底面为流线型，底面镶有耐磨损材料；所述粒化塔壳体（9）为钢结构壳体，内镶嵌耐磨损材料；所述渣水混合物出口（8）布置在粒化塔水池（4）的最底部，镶有耐磨损材料。
6.一种高炉熔渣的环保节能处理方法，采用权利要求1-5任意一项所限定的设备，包含如下步骤：
高炉或矿热炉生产冶炼中的液态溶渣，沿高炉熔渣沟（2）进入旋流式节水粒化塔（1）中，经过冲渣水喷嘴（3）喷出的高压水流粒化后，变成渣水混合物，由于冲渣水喷嘴（3）偏离旋流式节水粒化塔（1）中心垂线，渣水混合物在旋流式节水粒化塔（1）内形成旋流，粒化塔水池（4）底部的渣水混合物从渣水混合物出口（8）流出，进入滤水滤渣器（14）；粒化塔水池（4）上部的渣水混合物，从溢流管（5）流出，进入粒化塔壳体（9）外的溢流冲渣过滤器（6）进行滤水，滤出的大部分水进入溢流冲渣过滤器回水及反冲管路（7），一小部分水进入滤水滤渣器（14）；进入滤水滤渣器（14）的渣水混合物，在滤水滤渣器滤水，过滤出的水通过滤水滤渣池回水及反冲管路（17）进入冲渣泵站回水池，过滤的渣在水渣推进输送装置（13）的作用下，被推送到下料溜槽（19），落入倾斜皮带机（20），由倾斜皮带机将水渣运送到指定地点。
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