CN218106849U - 一种水渣处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水渣处理技术领域，尤其涉及一种水渣处理系统，包括依次连接的熔渣沟、粒化塔、水渣沟、底滤池、上塔泵组、冷却塔及冷水池，水渣沟上方设有集气罩，集气罩与粒化塔上部连通，粒化塔顶部安装有消白装置，冷水池的输出端与粒化塔的输入端之间连接有冷水冲渣管道，上塔泵组的输出端与粒化塔的输入端之间连接有热水冲渣管道，底滤池底部设有变径集水管，集水管管径向靠近底滤池的方向逐渐变大；本实用新型利用变径集水管可使得反冲洗时管道内水压不会出现大幅降低，保障滤料能被有效反洗，缓解底滤池的板结现象，且设置了热水冲渣系统，可保障在冷水冲渣系统出现问题时，高炉熔渣的处理正常进行，避免出火渣导致的环保、安全问题。

Description

一种水渣处理系统

技术领域

本实用新型涉及水渣处理技术领域，尤其涉及一种水渣处理系统。

背景技术

水渣系统是高炉冶炼工艺中的一个重要组成部分，目前，国内外钢铁厂广泛应用的渣处理工艺有底滤法、拉萨法等，其中底滤法在1500m³以下的中小型高炉上应用最为广泛。

底滤法即在冲制箱内设置高压喷头，对高炉熔渣进行水淬粒化形成渣水混合物，其经由冲渣沟进入渣池，渣池底部自上而下设置有不同粒径的鹅卵石滤料，渣水混合物经过滤后，水渣颗粒聚集在最上层滤料上方，采用抓斗起重机进行抓渣至皮带机运出。经过水淬后的渣粒径约0.2—0.3mm,主要用于水泥建材领域。渣池内的水则通过渣池底部的集水管集流后由水泵加压送至冷却塔进行冷却后重复使用。

底滤法具有故障率低、作业率高、循环水水质好、运维成本低等优点，但也存在一些缺陷，比如冲渣水水质较硬，且其中含有一定量的渣棉以及玻璃纤维状物，长期运行后容易堵塞过滤层之间的孔隙，导致渣池透水性变差，过滤层板结，降低了过滤效率，虽然目前有利用冲渣水通过渣池底部布置的集水管上的支管对滤层进行反冲洗的技术，但由于集水管通常为长管结构，支管较多，反冲洗水压沿集水管逐渐降低，压降较大，而集水管末端通常设置于底滤池下渣口处，水渣较多，而此处反冲洗水压最小，反冲洗结果最差，也是发生底滤池板结的主要区域，底滤池板结严重时会影响水渣系统的稳定运行，且更换滤料会花费较长时间，不利于高炉冶炼的顺畅性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中反冲洗时管道内部压降较大，冲洗结果较差易导致底滤池板结的问题，现提供一种水渣处理系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种水渣处理系统包括依次连接的熔渣沟、粒化塔、水渣沟、底滤池、上塔泵组、冷却塔及冷水池，粒化塔上的冲渣水入口设置于熔渣沟下方且冲渣水入口处设置有冲制箱，水渣沟通过切断阀门的启闭实现与底滤池的连通；

所述水渣沟全封闭，水渣沟上方设有集气罩，集气罩与粒化塔上部连通，粒化塔顶部安装有消白装置，粒化塔顶部消白装置中的冷凝水阀保持常开，水淬过程产生的大量水蒸气进入粒化塔上部，且渣水混合物在水渣沟内流动过程产生的蒸汽经集气罩收集后进入粒化塔上部，经喷冷凝水的消白装置处理后排出，可减少熔渣粒化过程中产出的大量白烟蒸汽无序对空排放；

所述冷水池的输出端与粒化塔的输入端之间连接有冷水冲渣管道，冷水冲渣管道上设有冲渣泵组及冲渣阀门，所述上塔泵组的输出端与粒化塔的输入端之间连接有热水冲渣管道，热水冲渣管道上设有热水冲渣阀，冲渣泵组包括至少一个冲渣泵，上塔泵组包括至少一个上塔泵。

所述上塔泵组的输出端与底滤池的输入端之间设有泄压管道，所述泄压管道上设有泄压阀，当因开两台上塔泵导致上塔总管流量过大时，为平衡液位，泄压阀自动打开泄压；

所述冷水池顶部与底滤池的输入端之间设有溢流管道，溢流管道上设有溢流阀，当冷水池液位高过溢流管道时，溢流阀自动打开，确保冷水池液位不会过高；

所述底滤池底部设有变径集水管，集水管上设有热水阀，所述集水管管径向靠近底滤池的方向逐渐变大，所述冲渣泵组的输出端与集水管之间连接有反冲洗管道，反冲洗管道上设有反洗阀。

高炉出渣时，熔渣通过熔渣沟进入粒化塔，启动冲渣泵组，打开冲渣阀门将水流输送至冲制箱，冲制箱喷射出高压水冲击熔渣进行水淬粒化，渣水混合物通过水渣沟进入底滤池，水淬过程产生的大量水蒸气及渣水混合物在水渣沟内流动过程产生的蒸汽经消白装置处理后排出，渣水混合物进入底滤池后靠自重下沉进行渣水分离，水经底部集水管收集后经由热水阀、上塔泵组进入冷却塔进行冷却，水冷却后进入冷水池储存循环使用；当冷水冲渣系统正常运行时，热水冲渣阀关闭，热水正常上塔冷却回收，当冷水冲渣系统不能正常使用时，关闭冲渣阀、关闭上塔阀，打开热水冲渣阀，底滤池内的热水被上塔泵组抽取后，进入冲制箱，实现热水冲渣；

出渣完毕且底滤池最上层水渣大部分清空后，关闭冲渣阀，确保热水冲渣阀关闭后，开启反洗阀，开启冲渣泵组，水流经过变径集水管倒流对底滤池的滤料层进行反冲洗，不影响渣水分离时水的回收效率，也能保障底滤池反洗时下渣口的反洗效果。

上述技术方案利用集气罩将水渣沟内流动过程产生的蒸汽收集进入粒化塔上部，且与粒化塔自身水淬产生的蒸气一起经消白装置处理后通过高点排放，有效避免了水淬过程中大量蒸汽弥漫，腐蚀设备，污染环境的问题；变径集水管可使得反冲洗时管道内水压不会出现大幅降低，保障滤料能被有效反洗，缓解底滤池的板结现象，且上塔系统设置双溢流，一方面能在水位不足，上塔泵自启后，水流量过大时对上塔总管进行泄压分流，另一方面可平衡冷水池液位，避免水位过高，另外设置了热水冲渣系统，可保障在冷水冲渣系统出现问题时，高炉熔渣的处理正常进行，避免出火渣导致的环保、安全问题。

进一步的，所述底滤池连接有补水管道，补水管道上设有补水阀，当循环水量减少时，如外界漏水，水分蒸发等情况发生时，可通过补水阀进行外部补水，满足循环系统正常使用水量。

进一步的，所述底滤池上方架设有抓渣行车，底滤池一侧安装有皮带机，且所述皮带机上安装有料斗，抓渣行车的抓斗将底滤池最上层的水渣抓入料斗，后经皮带机运走。

进一步的，所述底滤池内部设有若干过滤层，若干过滤层的滤料直径由下至上逐渐减小，分别为16-24mm、8-16mm、4-8mm、2-4mm，水渣位于最上层，所述底滤池内部设有滤料保护框架，滤料保护框架包括若干横梁和纵梁，横梁和纵梁交叉形成若干网格，网格尺寸小于抓渣行车的抓斗的尺寸，使得抓渣行车工作时，抓斗不能伸入滤料保护框架，从而可确保抓渣时滤料层不受抓斗破坏。

进一步的，所述粒化塔与水渣沟的连接部位设有第一格栅，渣水混合物经第一格栅阻挡大渣块后进入水渣沟；所述料斗顶部设有第二格栅，格栅网框架参照料斗顶部尺寸制作，内部交错穿插排列螺纹钢，形成网格状结构，可避免大渣块堵塞料斗下料口。

本实用新型的有益效果：本实用新型利用集气罩将水渣沟内流动过程产生的蒸汽收集进入粒化塔上部，且与粒化塔自身水淬产生的蒸气一起经消白装置处理后通过高点排放，有效避免了水淬过程中大量蒸汽弥漫，腐蚀设备，污染环境的问题；变径集水管可使得反冲洗时管道内水压不会出现大幅降低，保障滤料能被有效反洗，缓解底滤池的板结现象，且上塔系统设置双溢流，一方面能在水位不足，上塔泵自启后，水流量过大时对上塔总管进行泄压分流，另一方面可平衡冷水池液位，避免水位过高，另外设置了热水冲渣系统，可保障在冷水冲渣系统出现问题时，高炉熔渣的处理正常进行，避免出火渣导致的环保、安全问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是底滤池的结构示意图；

图3是滤料保护框架的结构示意图；

图4是集水管的结构示意图；

图中：

1、粒化塔；2、熔渣沟；3、冲制箱；4、集气罩；5、第一格栅；6、水渣沟；7、冲渣阀；8、反洗阀；9、补水阀；10、切断阀；11、抓渣行车；12、抓斗；13、料斗；14、皮带机；15、冲渣泵组；16、热水冲渣阀；17、上塔泵组；18、溢流阀；19、上塔阀；20、底滤池；21、冷却塔；22、泄压阀；23、热水阀；24、冷凝水阀；25、消白装置；26、冷水池；27、滤料保护框架；28、集水管。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例一：

如图1-图4所示，本实用新型是一种水渣处理系统，包括依次连接的熔渣沟2、粒化塔1、水渣沟6、底滤池20、上塔泵组17、冷却塔21及冷水池26，粒化塔1上的冲渣水入口设置于熔渣沟2下方且冲渣水入口处设置有冲制箱3，水渣沟6通过切断阀10门的启闭实现与底滤池20的连通，粒化塔1与水渣沟6的连接部位设有第一格栅5，渣水混合物经第一格栅5阻挡大渣块后进入水渣沟6；

所述水渣沟6全封闭，水渣沟6上方设有集气罩4，集气罩4与粒化塔1上部连通，粒化塔1顶部安装有消白装置25，粒化塔1顶部消白装置25中的冷凝水阀24保持常开，水淬过程产生的大量水蒸气进入粒化塔1上部，且渣水混合物在水渣沟6内流动过程产生的蒸汽经集气罩4收集后进入粒化塔1上部，经喷冷凝水的消白装置25处理后排出，可减少熔渣粒化过程中产出的大量白烟蒸汽无序对空排放；

所述冷水池26的输出端与粒化塔1的输入端之间连接有冷水冲渣管道，冷水冲渣管道上设有冲渣泵组15及冲渣阀门7，所述上塔泵组17的输出端与粒化塔1的输入端之间连接有热水冲渣管道，热水冲渣管道上设有热水冲渣阀16，冲渣泵组15包括至少一个冲渣泵，上塔泵组17包括至少一个上塔泵。

所述上塔泵组17的输出端与底滤池20的输入端之间设有泄压管道，所述泄压管道上设有泄压阀22，当因开两台上塔泵导致上塔总管流量过大时，为平衡液位，泄压阀22自动打开泄压，因泄压时存在一定压力，此处底滤池20的输入端位于底滤池20的底部或上部均可；

所述冷水池26顶部与底滤池20的输入端之间设有溢流管道，溢流管道上设有溢流阀18，当冷水池26液位高过溢流管道时，溢流阀18自动打开，确保冷水池26液位不会过高，因溢流时压力较小，此处底滤池20的输入端位于底滤池20的上部；

所述底滤池20上方架设有抓渣行车11，底滤池20一侧安装有皮带机14，且所述皮带机14上安装有料斗13，抓渣行车11的抓斗12将底滤池20最上层的水渣抓入料斗13，后经皮带机14运走，所述料斗13顶部设有第二格栅，格栅网框架参照料斗13顶部尺寸制作，内部交错穿插排列螺纹钢，形成网格状结构，可避免大渣块堵塞料斗13下料口。

所述底滤池20内部设有若干过滤层，若干过滤层的滤料直径由下至上逐渐减小，分别为16-24mm、8-16mm、4-8mm、2-4mm，水渣位于最上层，所述底滤池20内部设有滤料保护框架27，滤料保护框架27包括若干横梁和纵梁，横梁和纵梁交叉形成若干网格，网格尺寸小于抓渣行车11的抓斗12的尺寸，使得抓渣行车11工作时，抓斗12不能伸入滤料保护框架27，从而可确保抓渣时滤料层不受抓斗12破坏。

所述底滤池20底部设有变径集水管28，集水管28上设有热水阀23，所述集水管28管径向靠近底滤池20的方向逐渐变大，所述冲渣泵组15的输出端与集水管28之间连接有反冲洗管道，反冲洗管道上设有反洗阀8。

所述底滤池20连接有补水管道，补水管道上设有补水阀9，当循环水量减少时，如外界漏水，水分蒸发等情况发生时，可通过补水阀9进行外部补水，满足循环系统正常使用水量。

工作原理：

高炉出渣时，熔渣通过熔渣沟2进入粒化塔1，启动冲渣泵组15，打开冲渣阀门7将水流输送至冲制箱3，冲制箱3喷射出高压水冲击熔渣进行水淬粒化，渣水混合物通过水渣沟6进入底滤池20，水淬过程产生的大量水蒸气及渣水混合物在水渣沟6内流动过程产生的蒸汽经消白装置25处理后排出，渣水混合物进入底滤池20后通过若干过滤层进行渣水分离，水渣位于过滤层上方，抓渣行车11的抓斗12将水渣抓至料斗13，经过皮带机14运走；水经底部集水管28收集后经由热水阀23、上塔泵组17进入冷却塔21进行冷却，水冷却后回入冷水池26储存循环使用；当冷水冲渣系统正常运行时，热水冲渣阀16关闭，热水正常上塔冷却回收，当冷水冲渣系统不能正常使用时，关闭冲渣阀门7及上塔阀19，打开热水冲渣阀16，底滤池20内的热水被上塔泵组17抽取后，进入冲制箱3，实现热水冲渣；出渣完毕且底滤池20最上层水渣大部分清空后，关闭冲渣阀门7，确保热水冲渣阀16关闭后，开启反洗阀8，开启冲渣泵组15，水流经过变径集水管28倒流对底滤池20的滤料层进行反冲洗。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种水渣处理系统，其特征在于：包括依次连接的熔渣沟(2)、粒化塔(1)、水渣沟(6)、底滤池(20)、上塔泵组(17)、冷却塔(21)及冷水池(26)；

所述水渣沟(6)上方设有集气罩(4)，集气罩(4)与粒化塔(1)上部连通，粒化塔(1)顶部安装有消白装置(25)，所述冷水池(26)的输出端与粒化塔(1)的输入端之间连接有冷水冲渣管道，冷水冲渣管道上设有冲渣泵组(15)及冲渣阀门(7)，所述上塔泵组(17)的输出端与粒化塔(1)的输入端之间连接有热水冲渣管道，热水冲渣管道上设有热水冲渣阀(16)，且所述上塔泵组(17)的输出端与底滤池(20)的输入端之间设有泄压管道，所述泄压管道上设有泄压阀(22)，所述冷水池(26)顶部与底滤池(20)的输入端之间设有溢流管道，溢流管道上设有溢流阀(18)，所述底滤池(20)底部设有变径集水管(28)，所述集水管(28)管径向靠近底滤池(20)的方向逐渐变大，所述冲渣泵组(15)的输出端与集水管(28)之间连接有反冲洗管道，反冲洗管道上设有反洗阀(8)。

2.根据权利要求1所述的一种水渣处理系统，其特征在于：所述底滤池(20)连接有补水管道，补水管道上设有补水阀(9)。

3.根据权利要求1所述的一种水渣处理系统，其特征在于：所述底滤池(20)上方架设有抓渣行车(11)，底滤池(20)一侧安装有皮带机(14)，且所述皮带机(14)上安装有料斗(13)。

4.根据权利要求1所述的一种水渣处理系统，其特征在于：所述底滤池(20)内部设有若干过滤层，若干过滤层的滤料直径由下至上逐渐减小，且位于顶层的过滤层上方设有滤料保护框架(27)。

5.根据权利要求3所述的一种水渣处理系统，其特征在于：所述粒化塔(1)与水渣沟(6)的连接部位设有第一格栅(5)，所述料斗(13)顶部设有第二格栅。

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