CN205635660U - 一种冶金液态高温渣水淬处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冶金液态高温渣水淬处理系统，通过集气罩的设置使冲渣时绝大部分的水蒸气冷凝成水珠落入渣池中循环利用作为冲渣水源，一方面减少了环境污染，另一方面节约了冲渣水消耗量，降低了生产成本。为了进一步使水蒸气冷凝成水回收循环利用，在集气罩的后方再增设一次冷凝器，将一次冷凝器中回收的水送回储渣池中。为了彻底将水蒸气转换成水，在一次冷凝器的后方再增设水冷式的二次冷凝器，将二次冷凝器中收集的水送回清水池中循环利用。整个水淬过程中基本上没有水源的浪费，不但解决了高温渣水淬过程废气收集处理的难题，还具有节约水资源、节省投资、改善作业环境、环保效果好、运行成本费用低、操作简单方便的优势。

Description

一种冶金液态高温渣水淬处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种冶金液态高温水淬渣的处理系统，具体涉及一种冶金液态高温渣水淬过程中废气的收集处理装置。

背景技术

在火法生产钢铁或者有色金属的过程中，会有高温熔渣伴随着产生；据统计，每生产1t金属约有0.5~1t熔渣产生，熔渣产生量的多少取决于入炉原料品位，原料品位越高，渣量就越少，但如今高品位的原料越来越少且随着我国金属产量的逐年增加，产生的熔渣量也越来越多，放渣时间就会增长，因此，熔渣从炉子放出时的高效处理方式越来越受到重视，一个高效、环保、便捷的热渣处理方法是每个生产企业都关心的问题。

目前，主要的熔渣处理方式基本采用干渣法和水淬法两种。由于干渣法处理时产生大量黑烟，恶化生产环境且冷渣变成大块熔体物，资源无法得到有效地处理和利用，工厂现已很少采用，一般只在炉前设置事故坑或渣罐待生产不正常需要快速放出干渣时使用。水淬法是将熔渣在溜槽流动过程中，采用高压水直接将熔渣冲到渣池内，由于是急冷，渣子急冷，崩裂下来，成为小颗粒渣子，形成一种表面粗糙多孔，质地轻脆，容易破碎的粒状渣，此种水淬渣不必破碎即可直接当做建筑材料或生产水泥来用，资源利用率高。但是，在高温熔渣与水接触时在溜槽及渣池上方会产生大量水蒸气，有时甚至会带有H2S和SO2等有毒气体。这些气体随风到处逸散，影响和恶化了现场操作环境，造成了低空污染。随着科学的发展和技术进步，近年来水渣处理技术有了较大的发展和进步。熔渣主要采用水淬法的处理方式代表工艺有图拉法（TYNA）、因巴法（INBA）、底滤法（OCP）、拉萨法（RASA）和搅笼法（HK）。这几种水淬渣的处理方式均由熔渣沟、渣粒化装置、脱水装置、沉淀池及给水装置组成，其存在的主要问题是水耗高、投资大、工艺流程及设备结构复杂、维护成本高、占地面积大等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的为了解决高温渣水淬时产生的大量水蒸气低空污染，优化现场环境，达到现场清洁生产的目的，同时降低水淬烟气处理系统的投资及设备运营成本。

本实用新型公开了一种冶金液态高温渣水淬处理系统，包括冲渣管系和有清水池、沉渣池和储渣池三个功能分区的渣池，冲渣管系包括给水泵、调节阀、连接管道、吸水管和冲渣管，吸水管连接于给水泵的入口端，伸入清水池内，给水泵和调节阀通过连接管道连通，冲渣管连接于调节阀的出口端。该系统还包括集气罩和引风机，集气罩布置于所述储渣池的上端，集气罩内的顶部设置有水雾化构件，引风机和集气罩之间通过管道连通，所述调节阀的出口端通过连接管道给水雾化构件给水，溜槽的出渣端伸入集气罩内，所述冲渣管的出水口对应于集气罩内溜槽的上部，雾化喷头位于冲渣管出水口的上方，冲渣管内的水冲击高温渣产生大量的水蒸气，水蒸气在引风机的作用下上升遇到雾化喷头喷出的水雾冷凝成水珠落入储渣池内循环利用。

所述渣池的清水池、沉渣池和储渣池依次排布，相互之间以隔墙隔开，清水池和沉渣池之间的隔墙高度大于沉渣池和储渣池之间的隔墙高度。这样便于储渣池中上部的污水依次从隔墙上方溢流进入清水池中澄清后供二次循环利用冲渣；同时经过水淬的渣大部分会落在储渣池内沉降，只有少部分的渣会随冲渣水进入到沉渣池中。

所述储渣池的远沉渣池端底部为往上倾斜的斜边、近沉渣池端底部为沿斜边低端的水平边。这样使储渣池的底部有一定的坡度，抓斗清渣时便于移动到无集气罩覆盖的区域。

所述集气罩为封闭的矩形腔体，其下侧为开口侧，上侧连接有一次排气管，矩形腔体内的水雾化构件为若干雾化喷头，矩形腔体的外壁底部连接有支撑构件，集气罩通过支撑构件布置于所述储渣池的远沉渣池端顶部，矩形腔体的下部插入储渣池中的水面以下，以保证水蒸气无法外溢。

所述支撑构件为牛腿或者横梁或者滚轮，牛腿或者横梁固定于所述储渣池的顶部，作为配套，在所述储渣池的内侧壁上部、液面以下位置设置与滚轮配套的轨道。即可将集气罩设计为固定式和移动式两种安装形式，通过牛腿或者横梁安装的为固定式，通过滚轮安装的为移动式，便于使用者根据现场世纪情况选用。

所述集气罩一次排气管的出口端连接有一次冷凝器，一次冷凝器为封闭的矩形腔体，矩形腔体的顶部布置有若干雾化喷头，矩形腔体的底部和所述集气罩的侧壁通过导水管连通，矩形腔体一次排气管连接侧的对侧连接有二次排气管；雾化喷头位于一次排气管的连接位置上方。通过雾化喷头进一步将从集气罩溢出的水蒸气冷凝成水滴并捕集水蒸气中的细小颗粒粉尘，冷凝的水通过导水管返回到储渣池内回收循环。

所述二次排气管的出口端连接有二次冷凝器，二次冷凝器为水冷式换热器，二次冷凝器的后端通过排气管与所述引风机的入口连通、底部连接有排水管与所述清水池连通。二次冷凝器彻底将水蒸气转换成水，冷凝水由排水管返回清水池内循环利用。

所述引风机的出口端连接有废气烟囱，净化后的洁净气体通过废气烟囱排空。

所述冲渣管的出水口形状为鸭嘴形。鸭嘴形能更好地将水分散开，使水流出时为带状并大于渣流宽度，能较大面积地将熔渣冷却、粒化。

本实用新型通过集气罩的设置使冲渣时绝大部分的水蒸气冷凝成水珠落入渣池中循环利用作为冲渣水源，一方面减少了环境污染，另一方面节约了冲渣水消耗量，降低了生产成本。

为了进一步使水蒸气冷凝成水回收循环利用，在集气罩的后方再增设一次冷凝器，将一次冷凝器中回收的水送回储渣池中。

为了彻底将水蒸气转换成水，在一次冷凝器的后方再增设水冷式的二次冷凝器，将二次冷凝器中收集的水送回清水池中循环利用。

综上所述，本实用新型将冲渣产生的水蒸气冷凝回收继续循环利用再次冲渣，整个过程中基本上没有水源的浪费，不但解决了高温渣水淬过程废气收集处理的难题，还具有节约水资源、节省投资、改善作业环境、环保效果好、运行成本费用低、操作简单方便的优势。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的布置示意图。

图2为图1中储渣池、集气罩和溜槽布置的左视示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例公开了一种冶金液态高温渣水淬处理系统，包括清水池1、沉渣池2、储渣池3、雾化喷头4、集气罩6、支撑构件7、冲渣管8、一次排气管9、一次冷凝器10、二次冷凝器11、烟囱12、引风机13、给水泵14、调节阀15。

清水池1、沉渣池2、储渣池3依次排布相互之间通过隔墙隔开形成独立的池体，清水池1、沉渣池2、储渣池3三个功能分区共同围成渣池。清水池1和沉渣池2之间的隔墙高度大于沉渣池2和储渣池3之间的隔墙高度。这样便于储渣池3中上部的污水依次从隔墙上方溢流进入清水池1中澄清后供二次循环利用冲渣；同时经过水淬的渣大部分会落在储渣池内3沉降，只有少部分的渣会随冲渣水进入到沉渣池2中。

储渣池3的远沉渣池端底部为往上倾斜的斜边、近沉渣池端底部为沿斜边低端的水平边。这样使储渣池3的底部有一定的坡度，抓斗清渣时便于移动到无集气罩6覆盖的区域。

集气罩6为封闭的矩形腔体，其下侧为开口侧，上侧连接有一次排气管9，矩形腔体内的顶部设置有若干雾化喷头4，矩形腔体的外壁底部连接有支撑构件7。集气罩6通过支撑构件7布置于储渣池3的远沉渣池端顶部，矩形腔体的下部插入储渣池3中的水面以下，以保证水蒸气无法外溢。

可将集气罩6设计为固定式和移动式两种安装形式。采用固定式的安装形式时，支撑构件7为牛腿或者横梁，集气罩6通过牛腿或者横梁固定于储渣池3的顶部。采用移动式的安装形式时，支撑构件7为滚轮，作为配套，在储渣池3的内侧壁上部、液面以下位置设置与滚轮配套的轨道。具体采用那种安装形式，可根据现场世纪情况确定。

一次冷凝器10为封闭的矩形腔体，矩形腔体的顶部也布置有若干雾化喷头4，矩形腔体的底部和集气罩6的侧壁通过导水管16连通，矩形腔体一次排气管连接侧的对侧连接有二次排气管17。雾化喷头4位于一次排气管9的连接位置上方。通过雾化喷头4进一步将从集气罩溢出的水蒸气冷凝成水滴并捕集水蒸气中的细小颗粒粉尘，冷凝的水通过导水管16返回到储渣池3内回收循环。

二次冷凝器11为水冷式换热器，二次冷凝器11的后端通过排气管18与引风机13的入口连通、底部连接有排水管19与清水池1连通。二次冷凝器彻底将水蒸气转换成水，冷凝水由排水管返回清水池内循环利用。

引风机13的出口端连接有废气烟囱12，净化后的洁净气体通过废气烟囱12排空。

冲渣管8的出水口形状为鸭嘴形。鸭嘴形能更好地将水分散开，使水流出时为带状并大于渣流宽度，能较大面积地将熔渣冷却、粒化。

本实施例的工作过程如下：当高温熔渣从炉内放出经过溜槽5时，如图2所示，溜槽5的出渣端伸入集气罩内，靠近集气罩内溜槽上方的冲渣水阀门就会开启，冲渣管设置成鸭嘴口，能更好地将水分散开，使水从喷嘴流出时为带状并大于渣流宽度，能较大面积地将熔渣冷却、粒化。水压设置要适中，若水压太小，水渣粒化的程度达不到要求，水压太高会无谓消耗太多动能，甚至会将渣冲出池外，增加劳动强度，因此，冲渣水压力保持稳定在0.1MPa至0.3Mpa之间。水压大小通过选择的给水泵14压力及管道上安装的调节阀15开度调节。冲渣使用的冷却水由清水池1提供。高温熔渣遇到冲渣水时会产生大量的水蒸气，同时给雾化喷头供水，集气罩内的水蒸气在引风机的作用下上升遇到雾化喷头喷出的水雾时，有会90%以上的水蒸气冷凝成水珠落入储渣池从而将水蒸气变成液态水，以液态水的形式回收了大部分蒸汽，冷凝水又重新进入到渣池内进行循环利用，减少了环境污染，节约了冲渣水消耗量，降低了生产成本。为了进一步使水蒸气冷凝成水回收循环利用，在集气罩的后方再增设一次冷凝器，将一次冷凝器中回收的水送回储渣池中。为了彻底将水蒸气转换成水，在一次冷凝器的后方再增设水冷式的二次冷凝器，将二次冷凝器中收集的水送回清水池中循环利用。

Claims (9)

1.一种冶金液态高温渣水淬处理系统，包括冲渣管系和有清水池、沉渣池和储渣池三个功能分区的渣池，冲渣管系包括给水泵、调节阀、连接管道、吸水管和冲渣管，吸水管连接于给水泵的入口端，伸入清水池内，给水泵和调节阀通过连接管道连通，冲渣管连接于调节阀的出口端，其特征在于：该系统还包括集气罩和引风机，集气罩布置于所述储渣池的上端，集气罩内的顶部设置有水雾化构件，引风机和集气罩之间通过管道连通，所述调节阀的出口端通过连接管道给水雾化构件给水，溜槽的出渣端伸入集气罩内，所述冲渣管的出水口对应于集气罩内溜槽的上部，雾化喷头位于冲渣管出水口的上方，冲渣管内的水冲击高温渣产生大量的水蒸气，水蒸气在引风机的作用下上升遇到雾化喷头喷出的水雾冷凝成水珠落入储渣池内循环利用。

2.如权利要求1所述的冶金液态高温渣水淬处理系统，其特征在于：所述渣池的清水池、沉渣池和储渣池依次排布，相互之间以隔墙隔开，清水池和沉渣池之间的隔墙高度大于沉渣池和储渣池之间的隔墙高度。

3.如权利要求2所述的冶金液态高温渣水淬处理系统，其特征在于：所述储渣池的远沉渣池端底部为往上倾斜的斜边、近沉渣池端底部为沿斜边低端的水平边。

4.如权利要求3所述的冶金液态高温渣水淬处理系统，其特征在于：所述集气罩为封闭的矩形腔体，其下侧为开口侧，上侧连接有一次排气管，矩形腔体内的水雾化构件为若干雾化喷头，矩形腔体的外壁底部连接有支撑构件，集气罩通过支撑构件布置于所述储渣池的远沉渣池端顶部，矩形腔体的下部插入储渣池中的水面以下。

5.如权利要求4所述的冶金液态高温渣水淬处理系统，其特征在于：所述支撑构件为牛腿或者横梁或者滚轮，牛腿或者横梁固定于所述储渣池的顶部，作为配套，在所述储渣池的内侧壁上部、液面以下位置设置与滚轮配套的轨道。

6.如权利要求4所述的冶金液态高温渣水淬处理系统，其特征在于：所述集气罩一次排气管的出口端连接有一次冷凝器，一次冷凝器为封闭的矩形腔体，矩形腔体的顶部布置有若干雾化喷头，矩形腔体的底部和所述集气罩的侧壁通过导水管连通，矩形腔体一次排气管连接侧的对侧连接有二次排气管；雾化喷头位于一次排气管的连接位置上方。

7.如权利要求6所述的冶金液态高温渣水淬处理系统，其特征在于：所述二次排气管的出口端连接有二次冷凝器，二次冷凝器为水冷式换热器，二次冷凝器的后端通过排气管与所述引风机的入口连通、底部连接有排水管与所述清水池连通。

8.如权利要求7所述的冶金液态高温渣水淬处理系统，其特征在于：所述引风机的出口端连接有废气烟囱，净化后的洁净气体通过废气烟囱排空。

9.如权利要求1所述的冶金液态高温渣水淬处理系统，其特征在于：所述冲渣管的出水口形状为鸭嘴形。