一、概述
高炉渣是炼铁生产过程中的副产物,每生产1吨铁约产生300~450kg高炉渣。按国内生铁产量7亿吨估算,国内年产高炉渣约2亿吨。
目前对高炉渣普遍采用水冲渣处理,生产出的水渣经研磨制成矿渣微粉。
目前高炉水渣主要工艺有以下几种方式:
a.INBA水冲渣工艺
b.图拉/轮法水冲渣工艺
c.明特法/搅笼法水冲渣工艺
d.底滤法水冲渣工艺
上述a、b、c水冲渣工艺通称机械法过滤水渣工艺,是用不锈钢网制作脱水转鼓完成冲渣水过滤。其缺点是机械设备存在运行维护问题、设备腐蚀问题、过滤后冲渣水悬浮物含量高。
锈蚀、破损的设备
d.底滤法水冲渣工艺源自自来水厂砂滤技术,靠水渣自过滤。其特点是机械设备少,混凝土过滤池耐腐蚀、过滤后冲渣水悬浮物含量低。
机械法过滤后的冲渣水
底滤法过滤后的冲渣水
由于底滤法过滤后的冲渣水悬浮物含量低,其给排水系统无需考虑磨损问题,工程投资、运行费用低廉。
二、水冲渣白羽的产生
1500℃高炉熔渣,被20 ~ 80℃水冲击、水淬成水渣,会产生大量的水蒸气。
大量排放的冲渣水蒸气含有渣棉、HCLO、H2S等有害物质,对出铁场、炉体、炉顶及周边钢结构、设备腐蚀,也严重的污染环境。
冲渣排气烟囱水蒸气
过滤池过滤时蒸气量大,对天车腐蚀,栈桥区域作业视线不清、存在安全生产隐患。
过滤池蒸气
热水底滤法冲渣,过滤层易板结,过滤水速降低,更换滤层影响生产,增加生产成本。
过滤层板结
三、高炉水冲渣消白底滤法技术
为了减少冲渣水蒸气的排放、降低运行成本、实现安全生产、保护环境,中冶设备院特推出MCCE高炉水冲渣消白底滤法技术。
本技术消白设有2个系统:冲渣消白系统;过滤池消白系统。
1. 冲渣消白系统
1) 全封闭喷淋冷凝粒化塔系统
对于新建、大修高炉,建议冲渣点采用全封闭喷淋冷凝粒化塔系统。
全封闭喷淋冷凝粒化塔
自带水封的冲渣沟盖板
全封闭喷淋冷凝塔
2.过滤池消白系统
1) 现有其他方式水冲渣工艺在场地允许的条件下,改造成底滤池;
2) 已经使用底滤池的工艺改造成冷水底滤水渣工艺;
建成过滤池、上塔泵组、冷却塔、储水池、冲渣泵组。
四、改造后的效果
上述水冲渣消白实施后,有以下效果:
1. 全封闭喷淋冷凝粒化塔冲渣,用水量少,节能;熔渣瞬间在粒化塔内被冲渣水击碎、浸泡,生产出水渣玻璃化率高;全封闭钢结构粒化塔内冲渣,防止爆炸,安全生产有保证;
2. 采用自带水封的冲渣沟盖板,确保冲渣沟盖板没有任何缝隙,杜绝水蒸气外溢;
3. 冲渣不再有水蒸气外排,避免了蒸气中含有渣棉、HCLO、H2S,对出铁场、炉体、炉顶、等周边钢结构、设备腐蚀,确保安全生产、保护了环境;
4. 冲渣水蒸气消白,外排水蒸气100%冷凝回收,吨渣回收0.5m³水;回收了水资源;
5. 过滤池内进入多少冲渣水,等量抽走多少冲渣水,过滤池内不再存储冲渣水,从根本上杜绝了过滤池产生水蒸气的根源,避免了水蒸气对天车腐蚀,栈桥区域作业视线清晰、确保安全生产;
过滤池内不存冲渣水,避免水蒸气的产生,从而实现消白
6. 冷水冲渣,冲渣水温在20~40℃之间,水温低于水蒸气产生的饱和温度点,整个冲渣过程产生水蒸气量大幅减少;
7. 冷水冲渣后,冲渣水温在20~40℃之间,水温低于水中钙镁离子析出的温度点,冲渣水钙镁析出量大幅减少,过滤层不易板结,过滤池过滤层使用寿命可达3年以上;
8. 冷水冲渣,储水池存储水量为一次冲渣所需水量,确保一次冲渣水量、水压的供应;冲渣不再受过滤池板结滤水速度降低,影响热水水量、水压。冷水冲渣保证了冲渣的安全供水。
9. 冲渣水上塔冷却设计三通,冬季冲渣水用于取暖时,过滤后的热水不再上冷却塔,直接进入储水池,保证冬季采暖用热能;
10. 上述冲渣沟烟囱消白、过滤池消白2个系统全部采用PLC操作,操作室可以放在高炉主控室,也可以放在现有水冲渣操作室。
11. 由于现有过滤池阀门与过滤池存在一定高差,高炉冲渣渣水通过过滤池阀门跌落过滤池内时,会有少量水蒸气外溢。
过滤池阀门会有水蒸气外溢
12. 冷却塔用于热水的风冷,冷却过程中会有水蒸气外溢。
新建冷却塔会有水蒸气外溢
综述所述,MCCE高炉水冲渣消白底滤法技术经过多年的生产实践,取得了良好的经济效益和社会效益。随着国家消白政策的推出,中冶设备为众多高炉水冲渣消白,提供了一种可靠的技术支持。
中冶设备 冶炼分公司
微信号:mcce_yelian
联系客服