CN1986836A - 一种环保型高炉炉渣处理工艺及其系统 - Google Patents

一种环保型高炉炉渣处理工艺及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高炉炉渣处理工艺及其系统。环保型高炉炉渣处理工艺，其特征在于：高炉产生的红渣被安装在红渣沟端部下面的粒化箱喷射冷却水快速冷却水淬，进入粒化槽下部的收集管道中；沿渣水管进入脱水转鼓的分配器，水渣落入脱水转鼓内的皮带运输机上，再转运到水渣堆场；脱水转鼓滤过的水被收集到热水槽中，泵入冷却塔进行冷却，送入冷凝塔中的雾化喷嘴，雾化喷嘴对粒化过程中产生的蒸汽进行冷凝；蒸汽冷凝之后的水滴由冷凝水收集斗经第三水管引到缓冲罐，缓冲罐的水经第四水管至粒化箱循环使用。本发明的有益效果是：系统组成简单、冲渣质量好、环境保护效果好、能耗低、明显节省投资和占地、整个系统的水量容易平衡。

Description

一种环保型高炉炉渣处理工艺及其系统
技术领域
本发明属于冶金炼铁设备领域，具体涉及一种高炉炉渣处理工艺及其系统。
背景技术
目前，国内的环保型高炉炉渣处理系统主要由红渣沟、粒化箱、粒化槽(池)、脱水转鼓、蒸汽冷凝回收系统(冷凝塔)、水泵、冷却塔、粒化冷凝循环水管等组成，红渣沟内盛熔渣，红渣沟的输出端位于粒化槽(池)的输入端上方，红渣沟的输出端与粒化槽的输入端之间设有粒化箱，粒化箱上设有喷水孔，当红渣沟的熔渣落入粒化槽时，粒化箱内的高压水经喷水孔喷出，将熔渣用高压水冲碎水淬成水渣，渣水混合物在粒化槽内进一步冷却，经管道进入脱水转鼓的分配器内。转鼓下部的水使之再次冷却。并被装有筛板的脱水器旋转提升过滤。当转鼓转到最高点时，水渣落入转鼓内的皮带运输机上，再转运到水渣堆场；滤过的水被收集到热水槽中；炉渣粒化过程中产生的蒸汽进入粒化槽上部的冷凝塔中，经冷却水冷凝后收集入缓冲罐；冷凝水和热水槽中的水分别经冷凝和粒化回水泵泵入冷却塔进行冷却，再由粒化泵和冷凝泵将冷却后的水送入粒化箱和冷凝塔循环使用。热水槽中的粉渣由循环泵抽出送入脱水器再过滤，防止水渣粉粒在热水槽中沉积。
这种工艺比较复杂(如图1所示，其系统如图3所示)，该工艺设粒化和冷凝2个循环回路，循环水量大，能耗高，占地大，投资高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种系统组成简单、冲渣质量好、环境保护效果好、能耗低、明显节省投资和占地的环保型高炉炉渣处理工艺及其系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案：环保型高炉炉渣处理工艺，其特征在于：高炉产生的红渣被安装在红渣沟端部下面的粒化箱喷射冷却水快速冷却水淬，进入粒化槽下部的收集管道中；然后收集管道中的渣水混合物进入渣水管并沿渣水管进入脱水转鼓的分配器，脱水转鼓下部的水使渣水混合物继续冷却，并被装有筛板的脱水器旋转提升过滤，当脱水转鼓转到高点时，水渣落入脱水转鼓内的皮带运输机上转运出去，再转运到水渣堆场；脱水转鼓滤过的水被收集到热水槽中，热水槽中的水由第一水管、粒化回水泵泵入冷却塔进行冷却，经冷却塔冷却后，再由第二水管、冷凝泵将冷却后的水送入冷凝塔中的雾化喷嘴，雾化喷嘴对粒化过程中产生的蒸汽进行冷凝；蒸汽冷凝之后的水滴由冷凝水收集斗经第三水管引到缓冲罐，缓冲罐的水经第四水管至粒化箱循环使用。
被粒化箱喷射冷却水快速冷却水淬后的渣和水先经过冲渣沟，尔后冲入粒化槽内的档渣板上进一步破碎后，再进入粒化槽下部的收集管道中。
所述的第四水管上设有粒化泵。
一种实现上述工艺的环保型高炉炉渣处理系统，它包括红渣沟1、粒化箱2、粒化槽4、渣水管5、热水槽6、第一水管7、粒化回水泵8、冷凝泵9、第二水管10、冷却塔11、皮带运输机12、脱水转鼓14、冷凝塔15、第三水管18、缓冲罐19，红渣沟1的输出端部下面设有粒化箱2，粒化箱上设有喷水孔，粒化槽4位于冷凝塔15下方；渣水管5的一端与粒化槽下部的收集管道相连通，渣水管5的另一端与脱水转鼓14的分配器13相连通；脱水转鼓内设有皮带运输机12，热水槽6位于脱水转鼓14下方；第一水管7的一端与热水槽6相连通，第一水管7的另一端与冷却塔11的输入端相连通，第一水管7上设有粒化回水泵8；第二水管10的一端与冷却塔11的输出端相连通，第二水管10的另一端与冷凝塔15的喷水管16相通，喷水管16上设有雾化喷嘴，第二水管10上设有冷凝泵9；第三水管18的一端与冷凝塔15的冷凝水收集斗17相连通，第三水管18的另一端与缓冲罐19的输入端相连通；其特征在于：缓冲罐19的输出端与第四水管21的一端相连通，第四水管21的另一端与粒化箱2相连通。
所述的红渣沟1的输出端位于冲渣沟3的输入端部上方，冲渣沟3的输出端部位于冷凝塔15下方并位于粒化槽4的上方。
所述的粒化槽4内设有档渣板。
所述的第四水管21上设有粒化泵20。
本发明采用封闭的冷凝塔对粒化产生的蒸汽进行喷水冷却，本工艺基本无蒸汽和其他有害气体排入大气中；冲渣水循环使用，生产过程无污水排出，有利于环境保护，环境保护效果好。
与传统的高炉炉渣处理工艺(系统)相比较，本高炉炉渣处理工艺(系统)的主要优点：
1)本发明工艺流程中用冷凝蒸汽后的水作为冲渣粒化水，循环水量减少1/2，因此需冷却的水量为传统工艺的1/2，冷却塔的流量大大减小，占地和投资明显降低。
2)本发明工艺的泵组少一组，系统更简单，能耗降低。
3)本发明工艺流程中冷却塔的进出均各为一组泵，整个系统的水量容易平衡，不存在相互干扰。
4)本发明采用了冲渣沟和档渣板，水渣质量更好，并有利于改善脱水效果。
本发明的有益效果是：系统组成简单、冲渣质量好、环境保护效果好、能耗低、明显节省投资和占地、整个系统的水量容易平衡。
附图说明
图1是现有高炉炉渣处理系统的工艺流程图
图2是本发明的工艺流程图
图3是现有高炉炉渣处理系统的结构示意图
图4是本发明的结构示意图
图中：1-红渣沟，2-粒化箱，3-冲渣沟，4-粒化槽，5-渣水管，6-热水槽，7-第一水管，8-粒化回水泵，9-冷凝泵，10-第二水管，11-冷却塔，12-皮带运输机，13-分配器，14-脱水转鼓，15-冷凝塔，16-喷水管，17-冷凝水收集斗，18-第三水管，19-缓冲罐，20-粒化泵，21-第四水管。
具体实施方式
如图2所示，环保型高炉炉渣处理工艺，高炉产生的红渣被安装在红渣沟端部下面的粒化箱喷射冷却水快速冷却水淬，水淬后的渣和水先经过冲渣沟，尔后冲入粒化槽内的档渣板上进一步破碎后，进入粒化槽下部的收集管道中；然后收集管道中的渣水混合物进入渣水管并沿渣水管进入脱水转鼓的分配器，脱水转鼓下部的水使渣水混合物继续冷却，并被装有筛板的脱水器旋转提升过滤，当脱水转鼓转到高点时，水渣落入脱水转鼓内的皮带运输机上转运出去，再转运到水渣堆场；脱水转鼓滤过的水被收集到热水槽中，热水槽中的水由第一水管、粒化回水泵泵入冷却塔进行冷却，经冷却塔冷却后，再由第二水管、冷凝泵将冷却后的水送入冷凝塔中的雾化喷嘴，雾化喷嘴对粒化过程中产生的蒸汽进行冷凝；蒸汽冷凝之后的水滴由冷凝水收集斗经第三水管引到缓冲罐，缓冲罐的水经第四水管、粒化泵打至粒化箱循环使用。
如图4所示，一种实现上述方法的环保型高炉炉渣处理系统，它包括红渣沟1、粒化箱2、冲渣沟3、粒化槽4、渣水管5、热水槽6、第一水管7、粒化回水泵8、冷凝泵9、第二水管10、冷却塔11、皮带运输机12、脱水转鼓14、冷凝塔15、第三水管18、缓冲罐19、粒化泵20、第四水管21，红渣沟1的输出端位于冲渣沟3的输入端部上方，红渣沟1的输出端部下面设有粒化箱2，粒化箱上设有喷水孔，冲渣沟3的输出端部位于冷凝塔15下方并位于粒化槽4的上方，粒化槽4位于冷凝塔15下方，粒化槽4内设有档渣板；渣水管5的一端与粒化槽下部的收集管道相连通，渣水管5的另一端与脱水转鼓14的分配器13相连通；脱水转鼓内设有皮带运输机12，热水槽6位于脱水转鼓14下方；第一水管7的一端与热水槽6相连通，第一水管7的另一端与冷却塔11的输入端相连通，第一水管7上设有粒化回水泵8；第二水管10的一端与冷却塔11的输出端相连通，第二水管10的另一端与冷凝塔15的喷水管16相通，喷水管16上设有雾化喷嘴，第二水管10上设有冷凝泵9；第三水管18的一端与冷凝塔15的冷凝水收集斗17相连通，第三水管18的另一端与缓冲罐19的输入端相连通；缓冲罐19的输出端与第四水管21的一端相连通，第四水管21的另一端与粒化箱2相连通，第四水管21上设有粒化泵20。
热水槽的底部装有2台循环水泵，循环水泵与再循环水管相连，循环水管的输出端位于粒化槽内。热水槽中的粉渣由循环泵抽出送入粒化槽经转鼓再过滤，防止水渣粉粒在冷却塔中沉积。
主要工艺设备：
1)冲渣沟：
采用钢结构沟槽及支架。沟槽上方设置封闭罩，防止蒸汽外溢。冲渣沟长约7m，内设耐冲刷磨损的炭化硅衬板。
2)粒化箱：
粒化箱由布满多孔变径喷头的孔板、壳体、管道连接件组成。孔板上开孔的范围，孔眼的大小、角度及孔的分布依渣流轨迹和渣流截面的不同而呈现非均匀状态。
3)粒化槽：
位于冷凝塔下方，直径约为6m的圆筒。内设冲击板、格栅及水渣管道。渣水混合物在此进一步破碎并经管道流入转鼓分配器内。
4)冷凝塔：
位于粒化槽上方，直径约为6m的圆筒，总高度约为30m。包括冷凝水收集斗、2组喷水管及顶部放散阀。
5)分配器：
分配器为一段变断面的矩形管。管的下方开有断面不等的孔。为了保持开孔断面的形状，嵌有陶瓷耐磨衬板。渣水流通过这些下部开孔，将渣水混合物较均匀地分布在整个脱水转鼓内，从而达到较好的脱水效果，同时也可使筛网磨损均匀，作用率高。
6)脱水转鼓：
脱水转鼓由金属构架、双层过滤网简体和鼓内周壁的带滤网的叶片斗组成。
7)皮带运输机：
皮带机穿过转鼓。经转鼓脱水后的渣砂，落入皮带机，然后再经多条皮带机转运到堆渣场，由火车或汽车运输到用户。
8)热水槽：
热水槽设在脱水转鼓的下方，收集从脱水转鼓中滤出的热水。热水槽由混凝土做成，分为3格，前2格用钢板隔开，容积约为100m3，底部装有2台循环水泵，循环水泵将热水槽的水再次泵入粒化槽经转鼓再次过滤，以保证流回冷却塔的水的质量。最后1格容积约为100m3，底部设粒化回水泵。
9)缓冲罐：
收集从冷凝塔回收的水。缓冲罐约为40m3。

Claims (7)

1.环保型高炉炉渣处理工艺，其特征在于：高炉产生的红渣被安装在红渣沟端部下面的粒化箱喷射冷却水快速冷却水淬，进入粒化槽下部的收集管道中；然后收集管道中的渣水混合物进入渣水管并沿渣水管进入脱水转鼓的分配器，脱水转鼓下部的水使渣水混合物继续冷却，并被装有筛板的脱水器旋转提升过滤，当脱水转鼓转到高点时，水渣落入脱水转鼓内的皮带运输机上转运出去；脱水转鼓滤过的水被收集到热水槽中，热水槽中的水由第一水管、粒化回水泵泵入冷却塔进行冷却，经冷却塔冷却后，再由第二水管、冷凝泵将冷却后的水送入冷凝塔中的雾化喷嘴，雾化喷嘴对粒化过程中产生的蒸汽进行冷凝；蒸汽冷凝之后的水滴由冷凝水收集斗经第三水管引到缓冲罐，缓冲罐的水经第四水管至粒化箱循环使用。
2.根据权利要求1所述的环保型高炉炉渣处理工艺，其特征在于：被粒化箱喷射冷却水快速冷却水淬后的渣和水先经过冲渣沟，尔后冲入粒化槽内的档渣板上进一步破碎后，再进入粒化槽下部的收集管道中。
3.根据权利要求1所述的环保型高炉炉渣处理工艺，其特征在于：所述的第四水管上设有粒化泵。
4.一种实现权利要求1所述工艺的环保型高炉炉渣处理系统，它包括红渣沟(1)、粒化箱(2)、粒化槽(4)、渣水管(5)、热水槽(6)、第一水管(7)、粒化回水泵(8)、冷凝泵(9)、第二水管(10)、冷却塔(11)、皮带运输机(12)、脱水转鼓(14)、冷凝塔(15)、第三水管(18)、缓冲罐(19)，红渣沟(1)的输出端部下面设有粒化箱(2)，粒化箱上设有喷水孔，粒化槽(4)位于冷凝塔(15)下方；渣水管(5)的一端与粒化槽下部的收集管道相连通，渣水管(5)的另一端与脱水转鼓(14)的分配器(13)相连通；脱水转鼓内设有皮带运输机(12)，热水槽(6)位于脱水转鼓(14)下方；第一水管(7)的一端与热水槽(6)相连通，第一水管(7)的另一端与冷却塔(11)的输入端相连通，第一水管(7)上设有粒化回水泵(8)；第二水管(10)的一端与冷却塔(11)的输出端相连通，第二水管(10)的另一端与冷凝塔(15)的喷水管(16)相通，喷水管(16)上设有雾化喷嘴，第二水管(10)上设有冷凝泵(9)；第三水管(18)的一端与冷凝塔(15)的冷凝水收集斗(17)相连通，第三水管(18)的另一端与缓冲罐(19)的输入端相连通；其特征在于：缓冲罐(19)的输出端与第四水管(21)的一端相连通，第四水管(21)的另一端与粒化箱(2)相连通。
5.根据权利要求4所述的环保型高炉炉渣处理系统，其特征在于：所述的红渣沟(1)的输出端位于冲渣沟(3)的输入端部上方，冲渣沟(3)的输出端部位于冷凝塔(15)下方并位于粒化槽(4)的上方。
6.根据权利要求4所述的环保型高炉炉渣处理系统，其特征在于：所述的粒化槽(4)内设有档渣板。
7.根据权利要求4所述的环保型高炉炉渣处理系统，其特征在于：所述的第四水管(21)上设有粒化泵(20)。
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