1. 概述:
高爐熔渣處理方法主要分為出干渣和水淬渣,由于干渣處理環(huán)境污染較為嚴重,且資源利用率低,現(xiàn)在已很少使用,一般只在事故處理時,設置干渣坑或渣罐出渣;目前,高爐熔渣處理主要采用水淬渣工藝,水渣可以作為水泥原料,或用于制造渣磚、輕質(zhì)混凝土砌塊,使資源得到合理的利用。
1.1水淬渣的按其形成過程,可以分為兩大類:
A:高爐熔渣直接水淬工藝。脫水方法主要有渣池法或底濾法、因巴法、拉薩法及籠法等。其主要工藝過程是高爐熔渣渣流被高壓水水淬,然后進行渣水輸送和渣水分離。
B :高爐熔渣先機械破碎后水淬工藝。主要代表為圖拉法和HK法等。其主要工藝過程是高爐熔渣流首先被機械破碎,在拋射到空中時進行水淬?;?,然后進行渣水分離和輸送。
1.2 按水渣的脫水方式可分為:
A:轉(zhuǎn)鼓脫水法。經(jīng)水淬或機械?;蟮乃鞯睫D(zhuǎn)鼓脫水器進行脫水,前者為“INBA”法(因巴法),后者為“TYNA”法(圖拉法);圖拉法在我國已獲得國家發(fā)明專利,專利名稱為“冶金熔渣?;b置” ,專利權(quán)人為“中冶集團包頭鋼鐵設計研究總院” ,為俄羅斯人與中國人共同發(fā)明。
B:渣池過濾法:渣水混合物流人沉渣池,采用抓斗吊車抓渣,渣池內(nèi)的水則通過渣池底部或側(cè)部的過濾層進行排水。底濾式加反沖洗裝置,一般稱為“OCP”法,即“底濾法” ;
C:脫水槽式:水淬后的渣漿經(jīng)渣漿泵輸送到脫水槽內(nèi)進行脫水。這種方法就是通常所說的“RASA”法,即“拉薩法” ;
D:提升脫水式:高爐熔渣渣流首先被機械破碎,進行水淬后,在池內(nèi)用提升脫水實現(xiàn)渣水分離,提升脫水器可采用螺旋輸送機和斗式提升機。前者即通常所說的“籠法”,后者稱為“HK”法。
下面分別介紹各種高爐熔渣處理方法的工藝流程和技術(shù)特點,“TYNA”法(“圖拉法”)將作為重點介紹。
2. 各種水渣處理方法的工藝流程及特點:
2.1“OCP”法(“底濾法”)
高爐熔渣在沖制箱內(nèi)由多孔噴頭噴出的高壓水進行水淬,水淬渣流經(jīng)?;?,然后進入沉渣池,沉渣池中的水渣由抓斗吊抓出堆放于渣場繼續(xù)脫水。沉渣池內(nèi)的水及懸浮物通過分配渠流入過濾池,過濾池內(nèi)設有礫石過濾層,過濾后的水經(jīng)由集水管由泵加壓后送入冷卻塔冷卻,循環(huán)使用,水量損失由新水補充。
底濾法沖渣水壓力一般為0.3~0.4MPa,渣水比為1:10~1:15,水渣含水率為10%~15%,作業(yè)率100%,出鐵場附近可不設干渣坑。
2.2 “RASA”法(“拉薩法” )
拉薩法水沖渣系統(tǒng)是由日本鋼管公司與英國RASA貿(mào)易公司共同研制成功的。1967年在日本福山鋼鐵廠1# 2004M3高爐上首次使用。我國上海寶鋼1# 高爐(4063 m3)首次從日本“拉薩商社”引進了這套工藝設備(包括專利技術(shù))。
拉薩法的工藝流程為:熔渣由渣溝流入沖制箱,與壓力水相遇進行水淬。水淬后的渣漿在粗粒分離槽內(nèi)濃縮,濃縮后的渣漿由渣漿泵送至脫水槽,脫水后水渣外運。脫水槽出水(含渣)流到沉淀池,粉粒渣水由渣漿泵送到脫水槽。沉淀池出水循環(huán)使用,水處理系統(tǒng)設有冷卻塔,設置液面調(diào)整泵用以控制粗粒分離槽水位。
2.3 “INBA”法(“因巴法”)
因巴法水渣處理系統(tǒng)是二十世紀八十年代初由比利時西德瑪(SIDMAR)公司與盧森堡保爾-烏斯(PAUL-WURTH)公司共同開發(fā)的一項渣處理技術(shù)。我國首次引進用于上海寶鋼2#高爐(4063 m3),于1991年6月29日投產(chǎn)。目前我國仍在使用該處理技術(shù)的鋼鐵公司有:武鋼、馬鋼、鞍鋼、本鋼、太鋼等鋼鐵公司。
因巴法的工藝過程為:高爐熔渣由熔渣溝流入沖制箱,經(jīng)沖制箱的壓力水沖成水渣進入水渣溝,然后流入水渣方管、分配器、緩沖槽落入滾筒過濾器,隨著滾筒過濾器的旋轉(zhuǎn),水渣被帶到滾筒過濾器的上部,脫水后的水渣落到筒內(nèi)皮帶機上運出,然后由外部皮帶機運至水渣槽。
因巴法有熱INBA、冷INBA和環(huán)保型INBA之分。三種INBA法的爐渣?;?、脫水的方法均相同,都是使用水淬粒化,采用轉(zhuǎn)鼓脫水器脫水,不同之處主要在水系統(tǒng)。
熱INBA只有?;瑹酙NBA?;苯友h(huán);
冷INBA粒化水系統(tǒng)設有冷卻塔,粒化水冷卻后再循環(huán);
環(huán)保型INBA水系統(tǒng)分粒化水和冷凝水兩個系統(tǒng),冷凝水系統(tǒng)主要用來吸收蒸汽、二氧化硫、硫化氫。環(huán)保型INBA與冷、熱INBA比較,最大的優(yōu)點是硫的散放量很低,它把硫的成分大都轉(zhuǎn)移到循環(huán)水系統(tǒng)中。