CN112791458A - 一种高炉水渣系统用多级沉淀装置及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金技术领域，提出一种高炉水渣系统用多级沉淀装置及其处理工艺，旨在解决水渣系统的补水问题，本装置包括沉淀槽本体，沉淀槽本体由一级沉淀槽、二级沉淀槽、三级沉淀槽组成，一级沉淀槽与二级沉淀槽通过斜流板连通，二级沉淀槽与三级沉淀槽通过两者之间的隔板上的溢流通道连通，一级沉淀槽连接有进水管和溢流管，三级沉淀槽连接有出水管，一级沉淀槽、二级沉淀槽、三级沉淀槽的底部均设有一沉渣斗。本发明的装置能够使转鼓清洗泵水源来自水渣系统的循环水，而无需采用生产水或串级水，达到节水、环保的目的；并实现水渣系统的内部水量平衡，减少水渣系统排污水量，甚至实现零排放。
Description
技术领域
本发明属于钢铁厂高炉水渣系统的水质处理和水量平衡技术领域，具体涉及一种高炉水渣系统用多级沉淀装置及其处理工艺。
背景技术
随着钢铁厂高炉单元管理水平的提升和技术的改进，水渣系统耗水量逐步降低，现主要为水池必要的补充水和转鼓清洗泵用水，转鼓清洗泵水源水为系统主要补水，来自厂区生产水或串级水。由于整个水渣系统水量平衡，补充水与内部消耗和排污水量相等。但是，从节水、环保角度出发，减少水渣系统排污水是积极响应国家政策要求，因此需降低水渣系统的补充水。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高炉水渣系统用多级沉淀装置及其处理工艺，旨在解决水渣系统的补水问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的一种高炉水渣系统用多级沉淀装置，包括沉淀槽本体，沉淀槽本体由一级沉淀槽、二级沉淀槽、三级沉淀槽组成，一级沉淀槽与二级沉淀槽通过斜流板连通，二级沉淀槽与三级沉淀槽通过两者之间的隔板上的溢流通道连通，一级沉淀槽连接有进水管和溢流管，三级沉淀槽连接有出水管，一级沉淀槽、二级沉淀槽、三级沉淀槽的底部均设有一沉渣斗。
采用上述方案，本发明将高炉水渣系统中的循环水进行沉淀处理，以提升水质，并用于转鼓吹扫使用，来降低水渣系统的外部水进入量，并实现水渣系统的内部水量平衡，有助于减少水渣系统的排污水排放，从而达到节水、环保的目的。
进一步，一级沉淀槽内设有与进水管连接的配水槽及与溢流管连接的溢流槽。
进一步，配水槽的四周具有筛孔，且相邻两个筛孔间隔150mm，单个筛孔尺寸为φ100mm。
进一步，沉渣斗底部的水平夹角不小于60°。
进一步，斜流板具有朝向一级沉淀槽倾斜的斜面，且斜面与水平之间的夹角为20°至 35°；斜流板的宽度为300mm至500mm；斜流板在沉淀槽本体的高度方向上设有多个，且相邻两个之间的垂直距离为180mm至230mm，底层斜流板与沉渣斗的垂直距离为100mm至150mm。
进一步，沉淀槽本体的顶部为敞开式结构。
进一步，沉渣斗连接有排渣管。
进一步，斜流板的水流流速为不大于0.015m/s。
进一步，沉淀槽本体的顶部标高低于粒化冷水池的溢流水位。
本发明还提供一种高炉水渣系统用多级沉淀处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：引流出粒化冷水池中的上清液；对引流出的上清液进行缓速的多级沉淀；将经多级沉淀后的清水供应于转鼓清洗泵；利用溢流自动调节多级沉淀中的上清液容量。
本发明的优点在于：本发明的多级沉淀装置能够解决水渣系统的补水问题，以使转鼓清洗泵水源来自水渣系统的循环水，而无需采用生产水或串级水，达到节水、环保的目的；并实现水渣系统的内部水量平衡，减少水渣系统排污水量，甚至实现零排放。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明高炉水渣系统用多级沉淀装置的应用示意图。
图2为本发明高炉水渣系统用多级沉淀装置的正面结构示意图。
图3为本发明高炉水渣系统用多级沉淀装置的俯视结构示意图。
图4为本发明高炉水渣系统用多级沉淀装置的侧面结构示意图。
附图标记：沉淀槽本体1、冷却塔2、粒化冷水池3、粒化热水池4、转鼓5、清洗泵6、进水管7、溢流管8、出水管9、排渣管10、一级沉淀槽11、二级沉淀槽12、三级沉淀槽13、溢流槽14、配水槽15、斜流板16、沉渣斗17、隔板18。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1-4所示，本实施例中提及的高炉水渣系统用多级沉淀装置，包括沉淀槽本体1，为钢制敞开式结构，便于观察和检修，采用钢板包括但不限于普通碳素钢板、不锈钢板、复合钢板，钢板厚度为6～40mm，其由一级沉淀槽11、二级沉淀槽12、三级沉淀槽13组成，一级沉淀槽11与二级沉淀槽12通过斜流板16连通，两者间的水流流速受斜流板16控制在0.015m/s，二级沉淀槽12与三级沉淀槽13通过两者之间的隔板18上的溢流通道连通，一级沉淀槽11连接有进水管7和溢流管8，进水管7连接上具有冷却塔2的粒化冷水池3，且沉淀槽本体顶部标高低于粒化冷水池3的溢流水位，使得粒化冷水池3是通过溢流出上清液进入到进水管7中的，三级沉淀槽13则连接有出水管9，出水管9则与清洗泵6相连，清洗泵6则用于对转鼓5的冲洗，其冲洗完的水液则通过冲渣水回水沟排入粒化热水池4中，作为循环水使用，而溢流管8则用于调节沉淀槽本体内进入的上清液的水位，并通过溢流排放多余水量进入冲渣水回水沟中，进而循环进入粒化热水池4中；一级沉淀槽11、二级沉淀槽 12、三级沉淀槽13的底部均设有一沉渣斗17，用于沉渣排放，其下连接有排渣管10，而排渣管10连接至冲渣水回水沟。这样，进水来自粒化冷水池上清液，并通过进水管进入沉淀槽本体的一级沉淀槽内，接着水流向下经斜流板缓慢进入二级沉淀槽，较小的炉渣颗粒因流速变缓而起到沉淀的作用，经过一级沉淀槽和二级沉淀槽的沉淀，炉渣沉入沉渣斗中，清液则在三级沉淀槽上层区域，出水管设于三级沉淀槽外壁，并排向清洗泵。当转鼓用清洗泵工作时，沉淀槽本体内的进水量与出水量相当，而当转鼓用清洗泵停止时，沉淀槽本体内的多余水量则通过溢流管排至冲渣水回水沟，使液位自动平衡，实现自动调节，无人值守，并保证水渣系统的内部水量平衡，其处理率可达90％以上。
在本实施例中的一级沉淀槽11内设有与进水管7连接的配水槽15及与溢流管8连接的溢流槽14，这样，进水管7接入一级沉淀槽11内的配水槽15，配水槽15四周开筛孔，每间隔150mm开孔，其尺寸为φ100mm，使得水流均匀扩散开；而一级沉淀槽11内多余的水则通过溢流槽14均匀的输送至溢流管8中。
在本实施例中的沉淀槽本体内表面负荷为15～25m3/m2h。沉渣斗底部的水平夹角不得小于 60°。一级沉淀槽11与二级沉淀槽12之间的斜流板16的水平夹角为26°,相邻两个斜流板 16之间垂直距离为200mm，斜流板16宽度为400mm。底层斜流板与沉渣斗垂直距离为100～150mm。此外，在进水管7、出水管9和排渣管10均设置检修阀门以及电控箱，阀门型式包括但不限于蝶阀、球阀、闸阀。
下面阐述下本多级沉淀装置的处理工艺，包括如下步骤：
S1、引流出粒化冷水池中的上清液，即进水来自粒化冷水池3内的上清液，并通过调节进水管7上的阀门开度使得进水流量稍稍大于转鼓5用清洗泵6工作流量；
S2、对引流出的上清液进行缓速的多级沉淀，即进水管7内的上清液进入到沉淀槽本体 1的一级沉淀槽11内，并且进水还通过一级沉淀槽11内的配水槽15起到水流稳定的作用，还通过一级沉淀槽11与二级沉淀槽12之间的斜流板16来减缓水流速度和改变水流方向，使得水中炉渣颗粒沉淀于沉渣斗，而二级沉淀槽12与三级沉淀槽13再次通过两者之间隔板 18顶部上的溢流通道连通，进一步沉淀炉渣颗粒及过滤清水，还通过定期观察三个沉渣斗 17底部渣位，以对沉渣斗17进行排污；
S3、将经多级沉淀后的清水供应于转鼓用清洗泵，即由沉淀槽本体1的三级沉淀槽13 排放出的清水通过出水管9出流，并由清洗泵6使用，以对转鼓5进行吹扫清洗；
S4、利用溢流自动调节多级沉淀中的上清液容量，即由于沉淀槽本体1为敞开式钢制方槽结构，且粒化冷水池3的溢流水位高于沉淀槽本体1的顶板，当沉淀槽本体1进水流量大于清洗泵6吸水流量时，多余水量则可以经过溢流槽14及溢流管8排至冲渣水回水沟，实现自动调节，无人值守。
采用本发明的多级沉淀装置，水渣系统除必要的水池补水之外，无需按照传统做法补充外部水源作为转鼓用清洗泵来水，以降低了水渣系统外来水量，从而降低因水渣系统水量不平衡导致的排污水量，甚至实现水渣系统的零排放，实现水渣系统内部水量平衡，达到节水、环保的目的。
上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种高炉水渣系统用多级沉淀装置，包括沉淀槽本体(1)，其特征在于，所述沉淀槽本体由一级沉淀槽(11)、二级沉淀槽(12)、三级沉淀槽(13)组成，所述一级沉淀槽与所述二级沉淀槽通过斜流板(16)连通，所述二级沉淀槽与所述三级沉淀槽通过两者之间的隔板(18)上的溢流通道连通，所述一级沉淀槽连接有进水管(7)和溢流管(8)，所述三级沉淀槽连接有出水管(9)，所述一级沉淀槽、二级沉淀槽、三级沉淀槽的底部均设有一沉渣斗(17)。
2.根据权利要求1所述的高炉水渣系统用多级沉淀装置，其特征在于，所述一级沉淀槽内设有与进水管连接的配水槽(15)及与溢流管连接的溢流槽(14)。
3.根据权利要求2所述的高炉水渣系统用多级沉淀装置，其特征在于，所述配水槽的四周具有筛孔，且相邻两个筛孔间隔150mm，单个筛孔尺寸为φ100mm。
4.根据权利要求1所述的高炉水渣系统用多级沉淀装置，其特征在于，所述沉渣斗底部的水平夹角不小于60°。
5.根据权利要求1所述的高炉水渣系统用多级沉淀装置，其特征在于，所述斜流板具有朝向一级沉淀槽倾斜的斜面，且斜面与水平之间的夹角为20°至35°；所述斜流板的宽度为300mm至500mm；所述斜流板在沉淀槽本体的高度方向上设有多个，且相邻两个之间的垂直距离为180mm至230mm，底层斜流板与沉渣斗的垂直距离为100mm至150mm。
6.根据权利要求1所述的高炉水渣系统用多级沉淀装置，其特征在于，所述沉淀槽本体的顶部为敞开式结构。
7.根据权利要求1所述的高炉水渣系统用多级沉淀装置，其特征在于，所述沉渣斗连接有排渣管(10)。
8.根据权利要求1所述的高炉水渣系统用多级沉淀装置，其特征在于，所述斜流板的水流流速为不大于0.015m/s。
9.根据权利要求1所述的高炉水渣系统用多级沉淀装置，其特征在于，所述沉淀槽本体的顶部标高低于粒化冷水池(2)的溢流水位。
10.一种高炉水渣系统用多级沉淀处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
引流出粒化冷水池中的上清液；
对引流出的上清液进行缓速的多级沉淀；
将经多级沉淀后的清水供应于转鼓清洗泵；
利用溢流自动调节多级沉淀中的上清液容量。
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