CN114011155A - 高炉熔渣底滤池及高炉熔渣底滤法过滤系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉熔渣底滤池及高炉熔渣底滤法过滤系统，涉及金属冶炼设备领域，所述高炉熔渣底滤池包括滤池本体，所述滤池本体内设有模块化过滤层，所述滤池本体通过所述模块化过滤层分为抓渣区和滤后沉淀区，所述滤后沉淀区内设有反冲洗管结构和排水结构，通过滤后沉淀区对过滤后的冲渣水进一步沉淀处理，降低水中粒渣用以减少渣粒对管道、阀门或泵体造成的磨损。本发明还公开了一种高炉熔渣底滤法过滤系统，所述高炉熔渣底滤法过滤系统包括冲洗管路和前述的高炉熔渣底滤池，其能够对排水结构进行反冲洗，通过底滤池和冲洗管路还实现了对冲渣水回收和利用，使得冲渣水能够循环使用。

Description

高炉熔渣底滤池及高炉熔渣底滤法过滤系统

技术领域

本发明涉及金属冶炼设备领域，特别涉及一种高炉熔渣底滤池及高炉熔渣底滤法过滤系统。

背景技术

国内钢铁冶炼领域年粗钢产量约为10亿吨，每年用于生产粗钢的铁水约7亿吨，产生的高温液态熔渣约2.5亿吨。目前普遍采用水冲渣工艺对熔渣进行粒化处理。高炉水冲渣工艺有底滤法、转鼓法、轮法、搅拢水冲渣工艺系统设计法、拉萨法、圆盘法等，根据渣水分离方式的不同，大致可归为过滤法和机械法两种。国内外通常采用沉淀过滤法(常称底滤法)水渣工艺对熔渣进行处理。高炉炉渣经过水力冲渣，用水将炉渣击碎后，炉渣成为松散的渣水混合物，渣水混合物经过冲渣沟进入过滤池，液态水经过过滤池内的多层过滤层过滤，固态的渣粒沉积在过滤池底部，通过抓取机构将固态散装炉渣抓取、装车外运。经过水淬后的渣粒的粒径在0.2mm-3mm，主要用于水泥原料、隔热填料等，用途广泛。实际使用过程中，影响渣水分离效率的主要影响因素是过滤层的过滤速率和分离效果：滤层太严密，导致过滤速度缓慢，渣水分离需要时间长，同时渣中水含量较高，无法实现合理回收利用水资源，造成水资源的浪费；滤层太稀疏，导致细小的渣粒无法滤除，造成细小渣粒和液态水进入水循环系统，对水循环系统的管路、阀门、泵体均造成严重磨损，增加设备维护和检修成本，降低设备作业率，影响水渣系统的正常运行。

高炉冲渣水中含有一定量的渣棉，在渣水分离的过程中，渣棉容易堵塞滤层内的过滤孔隙，造成渣层的板结，板结后的过滤层降低了过滤速度和效率，造成渣水系统生产不能顺利进行。生产实践表明，过滤层板结问题已经成为底滤法急需解决的难点问题，尤其是在我国北方地区，冲渣水水质硬度较高，更增加了过滤层板结的可能性，一旦滤料板结，更换难度增大，严重的会影响高炉生产节奏。为了避免或减缓过滤层板结的难题，采用冲渣水进入过滤池底的底滤管对滤料进行反向冲洗，但因底滤管布置在过滤池底部，以集水为主要目的，反冲洗效果不太理想。同时现有底滤管多为长管结构，水压从底滤管上的过流孔中流出后会逐渐降低底滤管内的水压，使得底滤管存在反冲洗作用的盲区。由于盲区无法全方位得到冲洗，因此盲区是滤料发生板结的主要区域，滤料板结后如不及时处理会逐渐扩大甚至连接成片，进而严重影响过滤池的过滤效率。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种高炉熔渣底滤池及高炉熔渣底滤法过滤系统，其能够对模块化过滤层及排水结构进行反向冲洗，极大减缓模块化过滤层的板结速度，延长模块化过滤层的使用寿命，降低水渣运行成本，并且能够提高排水结构的排水效果，通过滤后沉淀区还能够对过滤水进一步沉淀净化，避免细小渣粒进入管路进而对管道、阀门或泵体造成严重磨损，通过高炉熔渣底滤法过滤系统还实现了冲渣水的循环利用。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现，本发明提供了一种高炉熔渣底滤池，所述高炉熔渣底滤池包括滤池本体，所述滤池本体内设有模块化过滤层，所述模块化过滤层与所述滤池本体的池底间隔设置，所述滤池本体通过所述模块化过滤层分为抓渣区和滤后沉淀区，所述滤后沉淀区中设有反冲洗管结构和排水结构，所述反冲洗管结构位于所述模块化过滤层与所述排水结构之间。

在本发明的一较佳实施方式中，所述反冲洗管结构包括多个独立分区进水管路，所述滤池本体的池底划分形成多个反冲分区，每个所述反冲分区中对应设有一个所述独立分区进水管路。

在本发明的一较佳实施方式中，所述独立分区进水管路包括相连接的分区进水主管和分区进水支管，所述分区进水支管的两端设有布水支管结构，所述布水支管结构上设有多个水流喷射孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述布水支管结构包括布水连接支管和连接在所述布水连接支管的两端的两根布水横向支管，所述分区进水支管与所述布水连接支管相连，在所述布水横向支管上间隔排列设有多根水流喷射管，多个所述水流喷射孔开设在多根所述水流喷射管上，所述水流喷射孔面向所述模块化过滤层设置。

在本发明的一较佳实施方式中，所述水流喷射孔沿所述水流喷射管的长度方向等间隔排列设置，所述水流喷射孔沿所述水流喷射管的圆周方向设有至少两个。

在本发明的一较佳实施方式中，沿所述水流喷射管的长度方向，两两相邻的所述水流喷射孔的间距为100mm-400mm。

在本发明的一较佳实施方式中，所述水流喷射孔沿所述水流喷射管的圆周方向设有两个，两个所述水流喷射孔关于所述水流喷射管的竖向中心线对称设置，两个所述水流喷射孔绕所述水流喷射管轴线的夹角为30°-180°。

在本发明的一较佳实施方式中，所述水流喷射孔的直径为5mm-30mm。

在本发明的一较佳实施方式中，所述排水结构包括多个独立分区排水管路，所述滤池本体的池底划分形成多个排水分区，每个所述排水分区中对应设有一个所述独立分区排水管路。

在本发明的一较佳实施方式中，所述独立分区排水管路包括相连接的分区排水主管和分区排水支管，所述分区排水支管的两端设有排水支管结构，所述排水支管结构上设有多个排水孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述排水支管结构包括排水连接支管和连接在所述排水连接支管的两端的两根排水横向支管，所述分区排水支管与所述排水连接支管相连，多个所述排水孔开设在多根所述排水横向支管上。

在本发明的一较佳实施方式中，沿所述排水横向支管的长度方向，两两相邻的所述排水孔的间距为100mm-400mm。

在本发明的一较佳实施方式中，所述排水孔沿所述排水横向支管的圆周方向设有两个，两个所述排水孔关于所述排水横向支管的竖向中心线对称设置，两个所述排水孔绕所述排水横向支管的轴线夹角为30°-180°。

在本发明的一较佳实施方式中，所述排水孔的直径为10mm-50mm。

在本发明的一较佳实施方式中，所述排水结构包括设置在所述滤池本体上的排水管和排污管，所述排水管和所述排污管均与所述滤后沉淀区相连通。

在本发明的一较佳实施方式中，所述模块化过滤层的底面贴合设有承重框架，所述承重框架的下部设有承重支架，所述承重框架通过所述承重支架支撑所述模块化过滤层。

在本发明的一较佳实施方式中，所述承重框架包括多个第一格栅板和多个第二格栅板，多个所述第一格栅板和多个所述第二格栅板十字交叉排列相连，相邻的所述第一格栅板与所述第二格栅板之间的中空部分形成通水孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述模块化过滤层的顶面上设有过滤层保护结构。

在本发明的一较佳实施方式中，所述过滤层保护结构包括多根第一钢梁和多根第二钢梁，多根所述第一钢梁与多根所述第二钢梁十字交叉排列相连，相邻的所述第一钢梁和所述第二钢梁之间的距离均小于抓斗起重机的抓斗尺寸。

在本发明的一较佳实施方式中，所述模块化过滤层包括过滤箱体和设于所述过滤箱体内的过滤介质，所述过滤介质沿着所述过滤箱体的高度方向层叠设置多个过滤分层，位于最上层的所述过滤分层的上表面与所述过滤箱体的上端面平齐，每个所述过滤分层内均含有颗粒状的过滤体。

在本发明的一较佳实施方式中，沿从上向下的方向，所述过滤体的直径逐渐增大。

本发明还提供一种高炉熔渣底滤法过滤系统，所述高炉熔渣底滤法过滤系统包括冲洗管路和前述的高炉熔渣底滤池；

所述冲洗管路包括依次设置的排水管段、冷却加压管段和进水管段，所述排水管段与所述排水结构相接，所述进水管段与所述反冲洗管结构相接；

在所述排水管段与所述进水管段之间设有反流管路，所述反流管路上设有反流控制阀，在所述反流管路与所述排水管段的连接处下游的所述排水管段上设有排水控制阀，在所述反流管路与所述进水管段的连接处下游的所述进水管段上设有进水控制阀。

在本发明的一较佳实施方式中，沿所述排水管段至所述进水管段方向，所述冷却加压管段上依次设有热水泵、冷却塔和冲渣泵。

在本发明的一较佳实施方式中，在所述冲渣泵的下游的所述冷却加压管段上连接有回流管路，所述回流管路的另一端与所述冷却塔相连，所述回流管路上设有回流控制阀。

在本发明的一较佳实施方式中，所述高炉熔渣底滤法过滤系统还包括粒化池，所述粒化池上设有水渣流槽，所述水渣流槽的出口设置在所述滤池本体的顶部，所述进水管段上连接有输送管路，所述输送管路的另一端与所述粒化池相接，所述输送管路上设有输送控制阀。

在本发明的一较佳实施方式中，所述高炉熔渣底滤法过滤系统包括多个所述反冲分区和多个所述排水分区，每个所述反冲分区中对应设有一个所述独立分区进水管路，每个所述排水分区中对应设有一个所述独立分区排水管路，所述反冲分区与所述排水分区上下对称设置，所述冷却加压管段的两端设有多个所述排水管段和多个所述进水管段，每个所述排水管段对应连接一个所述独立分区排水管路，每个所述进水管段对应连接一个所述独立分区进水管路，每个所述反冲分区对应的所述进水管段与对称的所述排水分区对应的所述排水管段之间均设有一个反流管路。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

本发明的高炉熔渣底滤池中：

1、通过滤后沉淀区能够对过滤后的冲渣水进行沉淀处理，进一步减少水中的细小渣粒，避免渣粒进入管路进而对管道、阀门或泵体造成严重磨损。

2、反冲洗管结构采用独立的管路排布方式，通过反冲分区内的独立分区进水管路，使得管路中水压更加均匀，并且反冲洗管结构均匀分布在模块化过滤层下方，消除了反冲洗盲区，极大减缓模块化过滤层的板结速度，延长模块化过滤层的使用寿命。

3、排水结构也采用独立的管路排布方式，通过控制反流管路使过滤水输送至排水结构中对排水结构进行反冲洗以防止排水管路堵塞，解决了排水结构堵塞的问题。反冲洗管结构与排水结构能够独立控制，从而能够对独立分区内的水流量进行单独控制，以满足不同区域反向冲洗需要。

4、当排水结构采用排水管和排污管结构时，利用重力作用进行排水，简化了管网布置，并且排污管能够将底滤池内的污泥、细小炉渣等排出，避免对管网造成堵塞和磨损，结构简单可靠、使用方便。

5、过滤箱体内的过滤体沿从上向下的方向直径逐渐增大，采用这种梯度配置使得过滤体稳定性好，上层的小直径过滤体不会被过滤水带走，保证了模块化过滤层的过滤稳定性。

本发明的高炉熔渣底滤法过滤系统中：

1、通过高炉熔渣底滤池对渣水混合物进行过滤分离，分离出的冲渣水能够在高炉熔渣底滤池内进一步沉淀，避免了冲渣水内的渣粒进入管路系统内造成磨损，冲渣水通过排水结构排出后进入冲洗管路，在冷却加压管段中进行冷却，冷却后的冲渣水通过加压能够输送至反冲洗管结构中对模块化过滤层进行反冲洗，防止滤料的堵塞和板结，延长滤料的使用寿命，减少滤料更换的次数，减少设备维修停产时间。并且反冲洗管结构采用独立分区设置，可以针对局部容易发生板结和堵塞的区域进行独立的反向冲洗作业，能够在各个反冲分区实现独立控制，降低运行成本；通过控制反流管路将过滤水输送至排水结构中对排水结构进行反冲洗以防止排水管路堵塞，解决了排水结构堵塞的问题。本发明的高炉熔渣底滤法过滤系统通过高炉熔渣底滤池和冲洗管路相配合实现了冲渣水的回收和再利用，使得冲渣水能够循环使用。

2、通过输送管路还能够将冲渣水输送回粒化池内对熔渣进行处理，提高了冲渣水的利用率。

3、通过回流管路调节管路系统内的回流水量，避免管路水流量剧烈变化对泵体造成冲击。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明的高炉熔渣底滤池剖视结构示意图；

图2为模块化过滤层俯视结构示意图；

图3为模块化过滤层剖视结构示意图；

图4为反冲洗管结构俯视结构示意图；

图5为布水支管结构示意图；

图6为水流喷射孔轴线方向布置示意图；

图7为水流喷射孔圆周方向布置示意图；

图8为一种排水结构俯视结构示意图；

图9为排水孔轴线方向布置示意图；

图10为排水孔圆周方向布置示意图；

图11为承重框架结构示意图；

图12为另一种排水结构示意图；

图13为本发明的高炉熔渣底滤法过滤系统结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、滤池本体；11、抓渣区；12、滤后沉淀区；13、反冲分区；131、第一反冲分区；132、第二反冲分区；14、排水分区；141、第一排水分区；142、第二排水分区；

2、模块化过滤层；21、过滤箱体；22、过滤介质；23、过滤分层；24、过滤体；

3、反冲洗管结构；31、独立分区进水管路；311、分区进水主管；312、分区进水支管；313、第一分区进水主管；314、第二分区进水主管；32、布水支管结构；321、布水连接支管；322、布水横向支管；33、水流喷射管；34、水流喷射孔；

4、排水结构；41、独立分区排水管路；411、分区排水主管；412、分区排水支管；413、第一分区排水主管；414、第二分区排水主管；42、排水支管结构；421、排水连接支管；422、排水横向支管；43、排水孔；44、排水管；45、排污管；

5、承重框架；51、第一格栅板；52、第二格栅板；53、通水孔；54、承重支架；

6、过滤层保护结构；61、第一钢梁；62、第二钢梁；

7、冲洗管路；71、排水管段；711、排水控制阀；72、冷却加压管段；73、进水管段；731、进水控制阀；74、反流管路；741、反流控制阀；75、热水泵；76、冷却塔；77、冲渣泵；78、回流管路；781、回流控制阀；

8、粒化池；81、水渣流槽；82、输送管路；821、输送控制阀。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供了一种高炉熔渣底滤池，参照图1和图2，所述高炉熔渣底滤池包括滤池本体1，滤池本体1内设有模块化过滤层2，模块化过滤层2与滤池本体1的池底间隔设置，滤池本体1通过模块化过滤层2分为抓渣区11和滤后沉淀区12，滤后沉淀区12内设有反冲洗管结构3和排水结构4，反冲洗管结构3位于模块化过滤层2与排水结构4之间。

采用模块化过滤层2的设置方式，能够对出现板结失效部分进行独立快速更换，避免耗费人力进入底滤池进行人工清理，缩短了维护时间，提高了过滤的稳定性。滤后沉淀区12能够使冲渣水得到进一步地沉淀净化，减少冲渣水中细小颗粒和污泥的含量，进而减小对管网和泵体的冲刷和磨损，延长设备使用寿命。滤池本体1过滤速度设计值>15t/(m³·h)。滤池本体1可设置成矩形。反冲洗管结构3通过支架支撑在滤池本体1中，反冲洗管结构3设置在模块化过滤层2下方用于对模块化过滤层2进行反向冲洗，排水结构4通过支架设置在滤池本体1的底部，使排水结构4与滤池本体1的池底之间留有一定距离以供渣粒沉淀。

根据本发明的一个实施方式，参照图4，滤池本体1的反冲洗管结构3包括多个独立分区进水管路31，滤池本体1的池底划分形成多个反冲分区13，每个反冲分区13中对应设有一个独立分区进水管路31。具体的，反冲分区13至少设置2个。可将反冲分区13等面积划分设置在滤池本体1中。另外，该反冲洗管结构3采用靠近模块化过滤层2的设置方式，缩短了与模块化过滤层2之间的距离，能够起到更好的反冲洗效果。再有，反冲洗管结构3采用分区设置，可以针对局部容易发生板结和堵塞的区域进行独立的反向冲洗作业，能够实现反向冲洗区域独立控制，降低运行成本。

在本实施例中，独立分区进水管路31包括相连接的分区进水主管311和分区进水支管312。具体的，该分区进水主管311连接在分区进水支管312的中部，能够使水流分布更加均匀。该分区进水支管312的两端设有布水支管结构32，布水支管结构32上设有多个水流喷射孔34。

在本实施例中，参照图5，布水支管结构32包括布水连接支管321和连接在布水连接支管321的两端的两根布水横向支管322，分区进水支管312与布水连接支管321相连，在布水横向支管322上间隔排列设有多根水流喷射管33，多个水流喷射孔34开设在多根水流喷射管33上，水流喷射孔34面向模块化过滤层2设置。

具体的，分区进水支管312的两端均与布水连接支管321的中部相连，布水连接支管321与布水横向支管322的中部相连，布水支管结构32呈工字型，这种布管方式能够均匀水流分布，消除水流喷射孔34的水流量存在极大差异的现象，使得各个水流喷射孔34的水流量更加均匀，提高了反向冲洗的效果。

在本实施例中，参照图6，水流喷射孔34沿水流喷射管33的长度方向等间隔排列设置，水流喷射孔34沿水流喷射管33的圆周方向设有至少两个。

在本实施例中，沿水流喷射管33的长度方向，两两相邻的水流喷射孔34的间距为d，d可为300mm。当然，可根据实际需求，调整相邻水流喷射孔34之间的间距大小。

在本实施例中，参照图7，在水流喷射管33的管壁上设有两个水流喷射孔34，两个水流喷射孔34关于水流喷射管33的竖向中心线对称设置，两个水流喷射孔34绕水流喷射管33轴线的夹角为a，a可为90°。这样可以使两个水流喷射孔34之间形成对称的喷射角度，增强水流喷射孔34的冲洗均匀度。当然，两个水流喷射孔34之间的夹角可根据实际情况而调整用以获得更好地冲洗效果。

在本实施例中，水流喷射孔34的直径为20mm。当然，可根据冲洗流量来调整水流喷射孔34的直径。

根据本发明的一个实施方式，如图8所示，滤池本体1的排水结构4包括多个独立分区排水管路41，滤池本体1的池底划分形成多个排水分区14，每个排水分区14中对应设有一个独立分区排水管路41。具体的，排水分区14至少设置2个。本发明的排水分区14与反冲分区13上下对称设置，使各独立分区排水管路41设置在对应的各独立分区进水管路31的正下方。当然，可同时在滤池本体1上设置排污管45，利用排污管45清除池内沉淀污物。

在本实施例中，独立分区排水管路41包括相连接的分区排水主管411和分区排水支管412。具体的，分区排水主管411连接在分区排水支管412的中部。分区排水支管412的两端分别连接有一个排水支管结构42，各排水支管结构42上设有多个排水孔43。在本实施例中，在独立分区进水管路31与滤池本体1的池底之间可留出一定距离用以存放沉淀污物。

在本实施例中，排水支管结构42包括排水连接支管421和连接在排水连接支管421的两端的两根排水横向支管422，分区排水支管412与排水连接支管421相连，多个排水孔43开设在多根排水横向支管422上。

具体的，分区排水支管412的两端分别与一个排水支管结构42的排水连接支管421的中部相连，各排水连接支管421的两端分别与排水横向支管422的中部相连。这样可以起到均匀分配水流的作用，使得冲洗效果更均匀。

在本实施例中，如图9所示，沿排水横向支管422的长度方向，两两相邻的排水孔43的间距为L，L可为300mm。当然，可根据实际需求，调整相邻排水孔43之间的间距大小。

在本实施例中，如图10所示，在排水横向支管422的管壁上设有两个排水孔43，两个所述排水孔关于所述排水横向支管的竖向中心线对称设置，两个排水孔43绕排水横向支管422的轴线的夹角为β，β可为90°。这样可以使两个排水孔43之间形成对称的排水角度，增强排水孔43的排水均匀度。当然，两个排水孔43之间的夹角可根据实际情况而调整用以获得更好地排水效果。

在本实施例中，排水孔43的直径可为30mm。当然，可根据排水流量来调整水流喷射孔34的直径。

进一步的，如图12所示，排水结构4包括设置在滤池本体1上的排水管44和排污管45，排水管44和排污管45均与滤后沉淀区12相连通。具体的，可使排水管44在滤池本体1上的高度高于排污管45高度，这样可以避免沉淀物从排水管44流出。排水管44利用重力作用进行排水，简化了管网布置，并且滤池本体1内的污泥、细小炉渣能够从排污管45排出，避免对管网造成堵塞和磨损。

在本实施例中，模块化过滤层2的底面贴合设有承重框架5，承重框架5的下部设有承重支架54，承重框架5通过承重支架54支撑模块化过滤层2。承重支架54承担承重框架5、模块化过滤层2、过滤层保护结构6和粒化渣的重量，其可采用具有良好的强度、耐冲刷性和抗腐蚀性的材料制造。

在本实施例中，如图11所示，承重框架5包括多个第一格栅板51和多个第二格栅板52，多个第一格栅板51和多个第二格栅板52十字交叉排列相连，相邻的第一格栅板51与第二格栅板52之间的中空部分形成通水孔53。通水孔53用于使冲渣水通过模块化过滤层2后能够顺畅的通过承重框架5。

在本实施例中，模块化过滤层2的顶面上设有过滤层保护结构6。

参照图2，过滤层保护结构6包括多根第一钢梁61和多根第二钢梁62，多根第一钢梁61与多根第二钢梁62十字交叉排列相连，相邻的第一钢梁61和第二钢梁62之间的距离均小于抓斗起重机的抓斗尺寸。可使第一钢梁61和第二钢梁62分别平行于滤池本体1的长边和短边。

在本实施例中，如图3所示，模块化过滤层2包括过滤箱体21和设于过滤箱体21内的过滤介质22，过滤介质22沿着过滤箱体21的高度方向层叠设置多个过滤分层23，位于最上层的过滤分层23的上表面与过滤箱体21的上端面平齐，每个过滤分层23内均含有颗粒状的过滤体24。

在本实施例中，沿从上向下的方向，过滤体24的直径逐渐增大。具体的，可使最上层的过滤分层23内的过滤体24为高炉熔渣粒化后的渣粒或直径与渣粒相同的石英砂，最上层过滤体24的上表面与所述过滤箱体21的上端面平齐。过滤体24沿从上向下的方向直径逐渐增大，采用这种梯度配置使得过滤体24稳定性好，上层的小直径过滤体24不会被过滤水带走，保证了模块化过滤层2的过滤稳定性。

本发明的高炉熔渣底滤池使用时，将高炉熔渣的渣水混合物输送到滤池本体1的抓渣区11进行过滤分离，分离出的冲渣水可在滤后沉淀区12进行进一步沉淀，沉淀物落入池底，排水结构4可将沉淀处理后的冲渣水排出。当需要对模块化过滤层2进行反向冲洗时，将水加压输送至反冲洗管结构3中，利用水流喷射孔34对模块化过滤层2进行反向冲洗。当排水结构4堵塞时，还可将水加压输送至排水结构4中对排水结构4进行反向冲洗，清除排水结构4中残存的渣棉和污垢，以避免排水孔43堵塞影响排水效率。

本发明的高炉熔渣底滤池有益效果，通过滤后沉淀区12能够对过滤后的冲渣水进行沉淀处理，进一步减少水中的细小渣粒，避免渣粒进入管路进而对管道、阀门或泵体造成严重磨损。

反冲洗管结构3采用独立的管路排布方式，并且反冲洗管结构3均匀分布在模块化过滤层2下方，使得管路中水压分布更加均匀，通过反冲分区13内的独立分区进水管路31，消除了反冲洗盲区，极大减缓模块化过滤层2的板结速度，延长模块化过滤层2的使用寿命。

排水结构4也采用独立的管路排布方式，反冲洗管结构3与排水结构4能够独立控制，从而能够对独立分区内的水流量进行单独控制，以满足不同区域反向冲洗需要。当排水结构4采用排水管44和排污管45结构时，利用重力作用进行排水，简化了管网布置，并且排污管45能够将滤池本体1内的污泥、细小炉渣等排出，避免对管网造成堵塞和磨损，其结构简单可靠、使用方便。

过滤箱体21内的过滤体24沿从上向下的方向直径逐渐增大，采用这种梯度配置使得过滤体24稳定性好，上层的小直径过滤体24不会被过滤水带走，保证了模块化过滤层2的过滤稳定性。

本发明还提供了一种高炉熔渣底滤法过滤系统，如图13所示，高炉熔渣底滤法过滤系统包括冲洗管路7和前述的高炉熔渣底滤池；

冲洗管路7包括依次设置的排水管段71、冷却加压管段72和进水管段73，排水管段71与排水结构4相接，进水管段73与反冲洗管结构3相接。

在排水管段71与进水管段73之间设有反流管路74，反流管路74上设有反流控制阀741，在反流管路74与排水管段71的连接处下游的排水管段71上设有排水控制阀711，在反流管路74与进水管段73的连接处下游的进水管段73上设有进水控制阀731。

具体的，沿排水管段71至进水管段73方向，冷却加压管段72上依次设有热水泵75、冷却塔76和冲渣泵77。冷却水通过冷却塔76进行收储。使用时，通过关闭排水控制阀711，关闭进水控制阀731，打开反流控制阀741，利用冲渣泵77将冷却塔76内的冷却水加压输送到反流管路74中，反流管路74能够将水送至排水结构4的独立分区排水管路41进行反冲洗，进而改善排水孔43的排水效果。

在本实施例中，在冲渣泵77的下游的冷却加压管段72上还连接有回流管路78，回流管路78的另一端与冷却塔76相连，回流管路78上设有回流控制阀781。通过回流管路78调节回水流量，能够将一部分水流反输回冷却塔76中，使得管路水流量更加平稳，避免管路水流量剧烈变化对泵体造成冲击。通过回流控制阀781能够调节回流管路78的回水流量大小。

根据本发明的一个实施方式，高炉熔渣底滤法过滤系统还包括粒化池8，粒化池8上设有水渣流槽81，水渣流槽81的出口设置在滤池本体1的顶部，进水管段73上连接有输送管路82，输送管路82的另一端与粒化池8相接，输送管路82上设有输送控制阀821。使用时，通过打开输送控制阀821，利用冲渣泵77将冷却塔76内的冷却水重新输送至粒化池8进行冲渣操作，实现了冲渣水的循环利用。

在本实施例中，高炉熔渣底滤法过滤系统包括多个反冲分区13和多个排水分区14，每个反冲分区13中对应设有一个独立分区进水管路31，每个排水分区14中对应设有一个独立分区排水管路41，反冲分区13与排水分区14上下对称设置，冷却加压管段72的两端设有多个排水管段71和多个进水管段73，每个排水管段71对应连接一个独立分区排水管路41，每个进水管段73对应连接一个独立分区进水管路31，每个反冲分区13对应的进水管段73与对称的排水分区14对应的排水管段71之间均设有一个反流管路74。

具体的，反冲分区13与排水分区14上下对称设置两个，分别为第一反冲分区131和第二反冲分区132、第一排水分区141和第二排水分区142。其中位于第一反冲分区131内的为第一分区进水主管313，位于第二反冲分区132内的为第二分区进水主管314，位于第一排水分区141内的为第一分区排水主管413，位于第二排水分区142内的为第二分区排水主管414。

本发明的高炉熔渣底滤法过滤系统使用时，将高炉熔渣的渣水混合物输送到滤池本体1的抓渣区11进行过滤分离，分离出的冲渣水可在滤后沉淀区12进行进一步沉淀，沉淀物落入池底，排水结构4可将沉淀处理后的冲渣水排出。

当需要对模块化过滤层2进行反向冲洗时，将反冲介质加压输送至反冲洗管结构3中，利用水流喷射孔34对模块化过滤层2进行反向冲洗。

当排水结构4堵塞时，通过关闭排水控制阀711，关闭进水控制阀731，打开反流控制阀741，利用冲渣泵77将冷却塔76内的冷却水加压输送到反流管路74中，进而反流管路74将水输送至排水结构4中对排水结构4进行反冲洗，清除排水结构4中残存的渣棉和污垢，以避免排水孔43堵塞影响排水效率。

本发明的高炉熔渣底滤法过滤系统有益效果，通过滤后沉淀区12能够对过滤后的冲渣水沉淀处理，进一步减少水中的细小渣粒，避免渣粒进入管路进而对管道、阀门或泵体造成严重磨损。

反冲洗管结构3采用独立的管路排布方式，通过反冲分区13内的独立分区进水管路31，使得管路中水压更加均匀，并且反冲洗管结构3均匀分布在模块化过滤层2下方，消除了反冲洗盲区，极大减缓模块化过滤层2的板结速度，延长模块化过滤层2的使用寿命。

排水结构4也采用独立的管路排布方式，反冲洗管结构3与排水结构4能够独立控制，从而能够对独立分区内的水流量进行单独控制，以满足不同区域反向冲洗需要；当排水结构4采用排水管44和排污管45结构时，利用重力作用进行排水，简化了管网布置，并且排污管45能够将滤池本体1内的污泥、细小炉渣等排出，避免对管网造成堵塞和磨损，其结构简单可靠、使用方便。

过滤箱体21内的过滤体24沿从上向下的方向直径逐渐增大，采用这种梯度配置使得过滤体24稳定性好，上层的小直径过滤体24不会被过滤水带走，保证了模块化过滤层2的过滤稳定性。

通过滤池本体1和冲洗管路7配合实现了对冲渣水回收和利用，使得冲渣水能够循环使用；通过输送管路82还能够将冲渣水输送回粒化池8内对熔渣进行处理，提高了冲渣水的利用率。通过回流管路78调节管路系统内的回流水量，避免管路水流量剧烈变化对泵体造成冲击。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (26)

1.一种高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述高炉熔渣底滤池包括滤池本体，所述滤池本体内设有模块化过滤层，所述模块化过滤层与所述滤池本体的池底间隔设置，所述滤池本体通过所述模块化过滤层分为抓渣区和滤后沉淀区，所述滤后沉淀区中设有反冲洗管结构和排水结构，所述反冲洗管结构位于所述模块化过滤层与所述排水结构之间。

2.如权利要求1所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述反冲洗管结构包括多个独立分区进水管路，所述滤池本体的池底划分形成多个反冲分区，每个所述反冲分区中对应设有一个所述独立分区进水管路。

3.如权利要求2所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述独立分区进水管路包括相连接的分区进水主管和分区进水支管，所述分区进水支管的两端设有布水支管结构，所述布水支管结构上设有多个水流喷射孔。

4.如权利要求3所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述布水支管结构包括布水连接支管和连接在所述布水连接支管的两端的两根布水横向支管，所述分区进水支管与所述布水连接支管相连，在所述布水横向支管上间隔排列设有多根水流喷射管，多个所述水流喷射孔开设在多根所述水流喷射管上，所述水流喷射孔面向所述模块化过滤层设置。

5.如权利要求4所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述水流喷射孔沿所述水流喷射管的长度方向等间隔排列设置，所述水流喷射孔沿所述水流喷射管的圆周方向设有至少两个。

6.如权利要求5所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，沿所述水流喷射管的长度方向，两两相邻的所述水流喷射孔的间距为100mm-400mm。

7.如权利要求5所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述水流喷射孔沿所述水流喷射管的圆周方向设有两个，两个所述水流喷射孔关于所述水流喷射管的竖向中心线对称设置，两个所述水流喷射孔绕所述水流喷射管轴线的夹角为30°-180°。

8.如权利要求4-7中任意一项所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述水流喷射孔的直径为5mm-30mm。

9.如权利要求2所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述排水结构包括多个独立分区排水管路，所述滤池本体的池底划分形成多个排水分区，每个所述排水分区中对应设有一个所述独立分区排水管路。

10.如权利要求9所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述独立分区排水管路包括相连接的分区排水主管和分区排水支管，所述分区排水支管的两端设有排水支管结构，所述排水支管结构上设有多个排水孔。

11.如权利要求10所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述排水支管结构包括排水连接支管和连接在所述排水连接支管的两端的两根排水横向支管，所述分区排水支管与所述排水连接支管相连，多个所述排水孔开设在多根所述排水横向支管上。

12.如权利要求11所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，沿所述排水横向支管的长度方向，两两相邻的所述排水孔的间距为100mm-400mm。

13.如权利要求12所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述排水孔沿所述排水横向支管的圆周方向设有两个，两个所述排水孔关于所述排水横向支管的竖向中心线对称设置，两个所述排水孔绕所述排水横向支管的轴线夹角为30°-180°。

14.如权利要求10-13中任意一项所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述排水孔的直径为10mm-50mm。

15.如权利要求1所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述排水结构包括设置在所述滤池本体上的排水管和排污管，所述排水管和所述排污管均与所述滤后沉淀区相连通。

16.如权利要求1所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述模块化过滤层的底面贴合设有承重框架，所述承重框架的下部设有承重支架，所述承重框架通过所述承重支架支撑所述模块化过滤层。

17.如权利要求16所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述承重框架包括多个第一格栅板和多个第二格栅板，多个所述第一格栅板和多个所述第二格栅板十字交叉排列相连，相邻的所述第一格栅板与所述第二格栅板之间的中空部分形成通水孔。

18.如权利要求1所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述模块化过滤层的顶面上设有过滤层保护结构。

19.如权利要求18所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述过滤层保护结构包括多根第一钢梁和多根第二钢梁，多根所述第一钢梁与多根所述第二钢梁十字交叉排列相连，相邻的所述第一钢梁和所述第二钢梁之间的距离均小于抓斗起重机的抓斗尺寸。

20.如权利要求1所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，所述模块化过滤层包括过滤箱体和设于所述过滤箱体内的过滤介质，所述过滤介质沿着所述过滤箱体的高度方向层叠设置多个过滤分层，位于最上层的所述过滤分层的上表面与所述过滤箱体的上端面平齐，每个所述过滤分层内均含有颗粒状的过滤体。

21.如权利要求20所述的高炉熔渣底滤池，其特征在于，沿从上向下的方向，所述过滤体的直径逐渐增大。

22.一种高炉熔渣底滤法过滤系统，其特征在于，所述高炉熔渣底滤法过滤系统包括冲洗管路和权利要求1至21中任一项所述高炉熔渣底滤池；

所述冲洗管路包括依次设置的排水管段、冷却加压管段和进水管段，所述排水管段与所述排水结构相接，所述进水管段与所述反冲洗管结构相接；

在所述排水管段与所述进水管段之间设有反流管路，所述反流管路上设有反流控制阀，在所述反流管路与所述排水管段的连接处下游的所述排水管段上设有排水控制阀，在所述反流管路与所述进水管段的连接处下游的所述进水管段上设有进水控制阀。

23.如权利要求22所述的高炉熔渣底滤法过滤系统，其特征在于，沿所述排水管段至所述进水管段方向，所述冷却加压管段上依次设有热水泵、冷却塔和冲渣泵。

24.如权利要求23所述的高炉熔渣底滤法过滤系统，其特征在于，在所述冲渣泵的下游的所述冷却加压管段上连接有回流管路，所述回流管路的另一端与所述冷却塔相连，所述回流管路上设有回流控制阀。

25.如权利要求22所述的高炉熔渣底滤法过滤系统，其特征在于，所述高炉熔渣底滤法过滤系统还包括粒化池，所述粒化池上设有水渣流槽，所述水渣流槽的出口设置在所述滤池本体的顶部，所述进水管段上连接有输送管路，所述输送管路的另一端与所述粒化池相接，所述输送管路上设有输送控制阀。

26.如权利要求22所述的高炉熔渣底滤法过滤系统，其特征在于，所述高炉熔渣底滤法过滤系统包括多个所述反冲分区和多个所述排水分区，每个所述反冲分区中对应设有一个所述独立分区进水管路，每个所述排水分区中对应设有一个所述独立分区排水管路，所述反冲分区与所述排水分区上下对称设置，所述冷却加压管段的两端设有多个所述排水管段和多个所述进水管段，每个所述排水管段对应连接一个所述独立分区排水管路，每个所述进水管段对应连接一个所述独立分区进水管路，每个所述反冲分区对应的所述进水管段与对称的所述排水分区对应的所述排水管段之间均设有一个反流管路。

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