CN203976528U - 用于气基竖炉直接还原炼铁的浊环水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢铁冶炼领域，提供了一种用于气基竖炉直接还原炼铁的浊环水处理系统，包括浊环水冷水池、浊环水热水池、中心传动浓缩机、冷却塔、平台装置、污泥池、平台集液池以及污泥集液池，浊环水冷水池和中心传动浓缩机与自来水管网相连；浊环水冷水池通过第一水泵向平台装置供水；平台装置与平台集液池相连；平台集液池通过第二水泵与中心传动浓缩机相连；中心传动浓缩机与浊环水冷水池和浊环水热水池相连；中心传动浓缩机通过底部阀门与污泥池相连；污泥池与污泥集液池相连；污泥集液池通过潜水泵与中心传动浓缩机相连；浊环水热水池通过第三水泵与冷却塔相连；冷却塔与浊环水冷水池相连。

Description

用于气基竖炉直接还原炼铁的浊环水处理系统

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶炼领域，提供了一种用于气基竖炉直接还原炼铁的浊环水处理系统。

技术背景

在我国国民经济快速发展过程中，资源的瓶颈效应越来越凸显，尤其是随着我国工农业生产的快速发展和人们生活活动的加剧，水的需求量和污水排放量急剧增加，造成了水资源极度紧张和水污染的日趋严重。钢铁工业是最重要的原材料工业之一，在冶金行业处于举足轻重的地位，而钢铁工业用水量却占全国用水总量的20％之多。浊环水处理系统在钢铁工业生产过程中具有非常重要的作用，该系统常用于钢铁工业生产中的煤气清洗、冲渣、淬火冷却、精炼除尘等。针对不同的工艺，浊环水系统的工艺流程也不尽相同。

公开号为CN103073147A的中国申请公开了一种用于热轧带钢生产线中的浊环水处理系统。该浊环水处理系统可以提高浊环水的水质，进而达到高压除鳞水的水质要求。此外，公开号为CN101935129A的中国申请公开了一种利用超导高梯度磁场处理转炉的浊环水的方法，该方法不仅可以处理强磁污染物，而且对弱磁甚至无磁性的有机物也能吸附和降解。上述两项专利提供的内容主要是关于热轧带钢和转炉生产工艺中的浊环水处理系统。在炼铁行业中，气基竖炉直接还原炼铁工艺具有容积利用率高、热效率高、生产率高等优点而成为非焦煤冶金工艺的主流技术。但是目前，气基竖炉直接还原炼铁工艺缺少相应的浊环水处理系统。

常见的用于气基竖炉直接还原炼铁的浊环水处理，其中还原炼铁所用的还原气的来源可以是通过天然气非催化部分氧化工艺制备的合成气(CO、H2)，也可以是经过粉煤气化工艺制备的合成气。制备合成气的工艺不同时，浊环水废水分为含油和不含油两种。针对不同的废水，本实用新型的浊环水处理系统完全可以解决上述还原炼铁装置的合成气的冷却和降温除尘问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

本实用新型旨在克服现有技术的不足，提供了一种用于气基竖炉直接还原炼铁的合成气的浊环水处理系统。

(二)技术方案

本实用新型公开了一种用于气基竖炉直接还原炼铁的浊环水处理系统，包括浊环水冷水池、浊环水热水池、中心传动浓缩机、冷却塔、平台装置、污泥池、平台集液池以及污泥集液池，所述浊环水冷水池和所述中心传动浓缩机与自来水管网相连；所述浊环水冷水池通过第一水泵向所述平台装置供水；所述平台装置与所述平台集液池相连；所述平台集液池通过第二水泵与所述中心传动浓缩机相连；所述中心传动浓缩机与所述浊环水冷水池和所述浊环水热水池相连；所述中心传动浓缩机通过底部阀门与所述污泥池相连；所述污泥池与所述污泥集液池相连；所述污泥集液池通过潜水泵与所述中心传动浓缩机相连；所述浊环水热水池通过第三水泵与所述冷却塔相连；所述冷却塔与所述浊环水冷水池相连。

其中，所述浊环水处理系统还包括加药口，所述加药口与所述中心传动浓缩机相连。

其中，所述平台装置包括气化炉激冷室、气化炉水洗塔、炉顶气水洗塔和循环冷却气水洗塔；或者所述平台装置包括煤气发生炉、炉顶气水洗塔和循环冷却气水洗塔。

其中，所述煤气发生炉与第一平台集液池相连，所述炉顶气水洗塔和所述循环冷却气水洗塔与第二平台集液池相连，所述第一平台集液池和所述第二平台集液池各自通过第二水泵和所述中心传动浓缩机相连。

(三)有益效果

本实用新型所公开的用于气基竖炉直接还原炼铁的浊环水处理系统，适用范围广，针对不同的制备合成气工艺(包括天然气非催化部分氧化和粉煤气化制备合成气)，本浊环水处理系统对粉尘和油污均可以处理到合格的标准；针对气基竖炉还原炼铁工艺，本浊环水处理系统对合成气的降温效果明显。此外，本浊环水处理系统中污泥池中的大量水分可以循环利用，节约用水。

该浊环水处理系统通过浊环水冷水池、浊环水热水池、冷却塔、给水泵、集液池、污泥池、中心传动浓缩机等设备对装置回水可以进行高效的降温；另外，在该浊环水处理系统中，在污泥池旁边设置一个含有潜水泵的集液池，而污泥池底部出来的污泥含有大量的水分，污泥池在正常工作过程中，由于污泥的重力作用，会沉淀到池底。上层的大量水分通过连接口溢流到含有潜水泵的集液池，然后再通过潜水泵将该部分水分泵入中心传动浓缩机水池里面，这样节约了大量的浊环水处理系统用水。

附图说明

图1为当天然气非催化部分氧化制合成气时，气基竖炉直接还原炼铁工艺的浊环水处理系统结构示意图；

图1中：1.浊环水冷水池；2.第一水泵；3.气化炉激冷室；4.气化炉水洗塔；5.炉顶气水洗塔；6.循环冷却气水洗塔；7.平台集液池；8.第二水泵；9.中心传动浓缩机；10.污泥池；11.污泥集液池；12.潜水泵；13.浊环水热水池；14.给水泵；15.冷却塔；16.加药口

图2为当粉煤气化制合成气时，气基竖炉直接还原炼铁工艺的浊环水处理系统结构示意图；

图2中：1.浊环水冷水池；2.第一水泵；3.煤气发生炉；4.炉顶气水洗塔；5.循环冷却气水洗塔；6.第一平台集液池；7.第二水泵；8.第二平台集液池；9.第二水泵；10.中心传动浓缩机；11.污泥池；12.污泥集液池；13.潜水泵；14.浊环水热水池；15.第三水泵；16.冷却塔；17.加药口。

具体实施方式

为了更好的说明本实用新型，下面结合实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

天然气非催化部分氧化制合成气时，气基竖炉直接还原炼铁工艺的浊环水处理系统，如图1所示。

该浊环水处理系统包括浊环水冷水池、浊环水热水池、中心传动浓缩机、冷却塔、气化炉激冷室、气化炉水洗塔、炉顶气水洗塔和循环冷却气水洗塔、污泥池、平台集液池以及污泥集液池,其中，所述浊环水冷水池和所述中心传动浓缩机与自来水管网相连；所述浊环水冷水池通过第一水泵向所述气化炉激冷室、气化炉水洗塔、炉顶气水洗塔和循环冷却气水洗塔供水；所述气化炉激冷室、气化炉水洗塔、炉顶气水洗塔和循环冷却气水洗塔与所述平台集液池相连；所述平台集液池通过第二水泵与所述中心传动浓缩机相连；所述中心传动浓缩机与所述浊环水冷水池和所述浊环水热水池相连；所述中心传动浓缩机通过底部阀门与所述污泥池相连；所述污泥池与所述污泥集液池相连；所述污泥集液池通过潜水泵与所述中心传动浓缩机相连；所述浊环水热水池通过第三水泵与所述冷却塔相连；所述冷却塔与所述浊环水冷水池相连。

(1)首先，打开浊环水冷水池1和中心传动浓缩机9进水口阀门，从自来水管网向二者水池注入新鲜自来水。等到浊环水冷水池1液位达到3米，中心传动浓缩机9水池向外溢水时，关闭进水口阀门，停止进水。

(2)启动浊环水冷水池的第一水泵2向试验平台装置供水，对四种试验平台装置包括气化炉激冷室3、气化炉水洗塔4、炉顶气水洗塔5和循环冷却气水洗塔6分别建立液体循环。观察平台集液池7的液位，当平台集液池7的液位达到水位线时，启动相应的第二水泵8，将平台集液池7中的浊环水送入中心传动浓缩机9，并启动中心传动浓缩机9。

(3)当中心传动浓缩机9水池向外溢水时，开启浊环水热水池13阀门，当浊环水热水池13水位达到水位线时，启动浊环水热水池第三水泵14，经管道向冷却塔15供水，开启冷却塔15上的风扇，对浊环水进行冷却降温，降温后的浊环水将流入浊环水冷水池1，并经过浊环水冷水池的第一水泵2送入试验平台，完成整个浊环水系统循环。

(4)在浊环水处理系统运行过程中，根据中心传动浓缩机9水池中水质情况进行加药处理，当水质分析中固体悬浮物含量达2000mg/L时，开始从加药口16向中心传动浓缩机9水池中加药(絮凝剂溶液)，其中该絮凝剂采用阴离子型聚丙烯酰胺(处理含粉尘废水)，加药投料量0.06～1.05mg/L，根据水质情况，调节加药的时间及用量。

(5)当中心传动浓缩机9水池底部聚集大量的污泥时，打开中心传动浓缩机9水池底部的阀门，将污泥流入污泥池10，此时，部分浊环水也会随同污泥一起流入污泥池中。当污泥池中的水位达到水位线时，浊环水自动经过管道流入污泥集液池11，等到污泥集液池11中的水位达到水位线时，启动污泥集液池11中的潜水泵向中心传动浓缩机9水池注水，该操作过程主要从节约用水角度考虑的。并根据污泥池中污泥量情况，及时清理污泥池。

(6)在浊环水处理系统运行过程中，当浊环水冷水池1中水温超过40℃时，开启自来水管网阀门向浊环水冷水池1和中心传动浓缩机池9中注入新鲜自来水，用以降低水温，等到浊环水冷水池1中的温度低于40℃时，停止注入新鲜自来水。整个浊环水处理系统的循环可以顺利进行。

实施例2

粉煤气化制合成气时，气基竖炉直接还原炼铁工艺的浊环水处理系统，如图2所示。

该浊环水处理系统包括浊环水冷水池、浊环水热水池、中心传动浓缩机、冷却塔、煤气发生炉、炉顶气水洗塔和循环冷却气水洗塔、污泥池、平台集液池以及污泥集液池,其中，所述浊环水冷水池和所述中心传动浓缩机与自来水管网相连；所述浊环水冷水池通过第一水泵向所述煤气发生炉、炉顶气水洗塔和循环冷却气水洗塔供水；所述煤气发生炉、炉顶气水洗塔和循环冷却气水洗塔与多个平台集液池相连；所述平台集液池通过第二水泵与所述中心传动浓缩机相连；所述中心传动浓缩机与所述浊环水冷水池和所述浊环水热水池相连；所述中心传动浓缩机通过底部阀门与所述污泥池相连；所述污泥池与所述污泥集液池相连；所述污泥集液池通过潜水泵与所述中心传动浓缩机相连；所述浊环水热水池通过第三水泵与所述冷却塔相连；所述冷却塔与所述浊环水冷水池相连。

(1)首先，打开浊环水冷水池1和中心传动浓缩机10进水口阀门，从自来水管网向二者水池注入新鲜自来水。等到浊环水冷水池1液位达到3米，中心传动浓缩机10水池向外溢水时，关闭进水口阀门，停止进水。

(2)启动浊环水冷水池的第一水泵2向试验平台装置供水，对三种试验平台装置包括煤气发生炉3、炉顶气水洗塔4和循环冷却气水洗塔5分别建立液体循环。观察平台集液池6和平台集液池8的液位，当第一平台集液池6和第二平台集液池8中的液位达到水位线时，分别启动相应的第二水泵7和第二水泵9，将第一平台集液池6和第二平台集液池8中的浊环水送入中心传动浓缩机10，并启动中心传动浓缩机10。

(3)当中心传动浓缩机10水池向外溢水时，开启浊环水热水池14阀门，当浊环水热水池14水位达到水位线时，启动浊环水热水池第三水泵15，经管道向冷却塔16供水，开启冷却塔16上的风扇，对浊环水进行冷却降温，降温后的浊环水将流入浊环水冷水池1，并经过浊环水冷水池的第一水泵2送入试验平台，完成整个浊环水系统循环。

(4)在浊环水处理系统运行过程中，根据中心传动浓缩机池10中水质情况进行加药处理，当水质分析中固体悬浮物含量达2000mg/L时，开始从加药口17向中心传动浓缩机池10中加药(絮凝剂溶液)，其中该絮凝剂采用阳离子型聚丙烯酰胺(处理含油废水)，加药投料量0.06～1.05mg/L，根据水质情况，调节加药的时间及用量。

(5)当中心传动浓缩机池10底部聚集大量的污泥时，打开中心传动浓缩机池10底部的阀门，将污泥流入污泥池11，此时，部分浊环水也会随同污泥一起流入污泥池中。当污泥池中的水位达到水位线时，浊环水自动经过管道流入污泥集液池12，等到污泥集液池12中的水位达到水位线时，启动污泥集液池12中的潜水泵向中心传动浓缩机池10注水，该操作过程仍然从节约用水角度考虑的。并根据污泥池中污泥量情况，及时清理污泥池。

(6)在浊环水处理系统运行过程中，当浊环水冷水池1中水温超过60℃时，开启从自来水管网阀门向浊环水冷水池1和中心传动浓缩机池10中注入新鲜自来水，用以降低水温，等到浊环水冷水池1中的温度低于60℃时，停止注入新鲜自来水。整个浊环水处理系统的循环可以顺利进行。

对于整个浊环水处理系统来说，该工艺流程简单，操作安全，完全可以解决气基竖炉直接还原炼铁相关装置的冷却和降温除尘等问题，具有广阔的应用前景。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于气基竖炉直接还原炼铁的浊环水处理系统，包括浊环水冷水池、浊环水热水池、中心传动浓缩机、冷却塔、平台装置、污泥池、平台集液池以及污泥集液池，其特征在于：所述浊环水冷水池和所述中心传动浓缩机与自来水管网相连；所述浊环水冷水池通过第一水泵向所述平台装置供水；所述平台装置与所述平台集液池相连；所述平台集液池通过第二水泵与所述中心传动浓缩机相连；所述中心传动浓缩机与所述浊环水冷水池和所述浊环水热水池相连；所述中心传动浓缩机通过底部阀门与所述污泥池相连；所述污泥池与所述污泥集液池相连；所述污泥集液池通过潜水泵与所述中心传动浓缩机相连；所述浊环水热水池通过第三水泵与所述冷却塔相连；所述冷却塔与所述浊环水冷水池相连。

2.根据权利要求1所述的浊环水处理系统，其中，所述浊环水处理系统还包括加药口，所述加药口与所述中心传动浓缩机相连。

3.根据权利要求1-2之一所述的浊环水处理系统，其中，当天然气非催化部分氧化制合成气时，所述平台装置包括气化炉激冷室、气化炉水洗塔、炉顶气水洗塔和循环冷却气水洗塔；或者当粉煤气化制合成气时，所述平台装置包括煤气发生炉、炉顶气水洗塔和循环冷却气水洗塔。

4.根据权利要求3所述的浊环水处理系统，其中，所述煤气发生炉与第一平台集液池相连，所述炉顶气水洗塔和所述循环冷却气水洗塔与第二平台集液池相连，所述第一平台集液池和所述第二平台集液池各自通过第二水泵和所述中心传动浓缩机相连。