高炉炉渣处理设备及其炉渣处理方法与流程

本发明涉及一种高炉炉渣处理技术，具体是，涉及一种高炉炉渣处理设备及其炉渣处理方法。

背景技术：

在高炉炼铁生产中，炉渣的处理工艺主要分为干渣法和水渣法两种处理方法。干渣法是将高炉渣放进干渣坑用空气冷却，并在渣层面上洒水，采用多层薄层放渣法，冷却后破碎成适当粒度的致密渣块。水渣法是在炉前用高压水或机械将炉渣冲制成水渣，再经过渣水分离，冲渣水循环使用，成品水渣可作为水泥原料、混凝土骨料等。水渣处理与干渣处理相比，渣粒度小、易粉碎、生产方法集中，并可在离高炉较远处进行处理，生产能力较高。根据水渣的过滤方式的不同，可分为滤池过滤法，有代表性的主要有沉渣池法和底滤法；脱水槽脱水，有代表性的主要有拉萨法和永田法；机械脱水，有代表性的主要有螺旋法、inba法、图拉法(轮法)、圆盘法。

圆盘法中，熔渣从流嘴流出，被位于流嘴下方的粒化水喷嘴喷出的高压水流淬化，并冲向发射屏粉碎，渣水混合物和蒸汽进入充满水的仓式沉淀池，产生的蒸汽沿烟囱放散到大气中。在沉淀池下部，水通过水孔进入旁边的水池。如果下部水孔被堵塞，则水通过上部水孔流入水池中。通过沉淀，净水溢流到清水池，再由水泵送回粒化器循环使用。

但是，现在使用的圆盘法中，循环水没有得到充分利用，水资源浪费比较大，不符合现在的环保要求。并且设备规划和设计不合理，占地面积较大。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题是提供一种高炉炉渣处理设备及其炉渣处理方法，设备结构占地面积小，结构紧凑，水能够循环利用，炉渣处理效率高、能耗低。

技术方案如下：

一种炼铁炉炉渣处理设备，包括：烟囱、沉淀池、提渣池、吸水井、分离器、圆盘脱水器、搅混水泵、冲渣水泵；烟囱安装在沉淀池的顶部，提渣池设置在沉淀池的侧部，吸水井设置在提渣池的侧部，沉淀池设置有排气口；沉淀池的左侧壁上设置有熔渣溜槽、冲制箱，冲制箱位于熔渣溜槽的下部，冲制箱通过管路连接冲渣水泵；沉淀池通过第一隔墙与提渣池分隔，第一隔墙底部留有的空隙，第一隔墙的上部设置有第一通孔；第一隔墙上设置有回水口，回水口通过管路连接回水槽；沉淀池的内部设置有篦子，篦子位于熔渣溜槽、冲制箱的下部；篦子的一端连接有捞渣机；提渣池和吸水井之间通过第二隔墙分隔，第二隔墙设置有第二通孔；提渣池内设置有的搅混水管道、提渣管道、压缩空气管道，提渣管道底部连接有气力提升机，提渣管道的顶部通过管路连接分离器；压缩空气管道的顶部通过管路连接压缩空气罐或者空压机；吸水井的下部侧壁设置有搅混水泵入水口和冲渣水泵入水口，搅混水泵入水口位于冲渣水泵入水口上部；搅混水泵的入口连接搅混水泵入水口，出口通过管路连接搅混水管道；冲渣水泵的入口连接冲渣水泵入水口，冲渣水泵的出口通过管路连接冲制箱；分离器侧部的排渣口通过溢流管连接圆盘脱水器的进料口。

进一步，篦子的底部设置有鼓泡装置，鼓泡装置通过管路连接压缩空气罐或者空压机。

进一步，第一通孔、第二通孔的底部位于同一个平面。

进一步，沉淀池、提渣池的底面为斜面，两个底面连接处位于搅混水管道、提渣管道、压缩空气管道的底部。

进一步，分离器侧部的排气口通过管路连接烟囱，圆盘脱水器的排气口通过管路连接烟囱。

进一步，圆盘脱水器的旋转圆盘的底部设置有回水槽，圆盘脱水器的底部出渣口下部设置有水渣仓，水渣仓的下部设置有皮带机。

进一步，旋转圆盘分格，每格内装有带有滤网的渣箱，每格底部设有门，水渣仓设置有门。

一种炉渣处理方法，包括：

渣水混合物和蒸汽通过熔渣溜槽进入充满水的沉淀池，蒸汽沿烟囱放散到大气中，渣水混合物穿过篦子进入沉淀池下部，渣水混合物通过第一隔墙底部的空隙进入提渣池的底部；

搅混水泵抽取吸水井中澄清的水通过搅混水管道冲刷提渣池下部的水渣，压缩空气通过压缩空气管道混合水渣和水，气力提升机将渣水混合物通过提渣管道提升到分离器；

分离器对渣水混合物进行汽水分离，将分离出的气体和水蒸气送入烟囱排出，水渣和水送入圆盘脱水器进行脱水；

圆盘脱水器通过旋转将水渣和水分离，水送入回水槽，回水槽将水回流到沉淀池；分离后的水渣进入水渣仓，通过皮带机送出，水蒸气送入烟囱排出。

优选的：熔渣从流嘴流出，被位于流嘴下方的粒化水喷嘴喷出的高压水流淬化，并冲向发射屏粉碎后，渣水混合物和蒸汽通过熔渣溜槽进入充满水的沉淀池，产生的蒸汽沿烟囱放散到大气中。

优选的：渣水混合物落到篦子上，粒度大的水渣通过篦子分离，并通过捞渣机排出；沉淀池的水通过第一通孔、第二通孔与提渣池、吸水井保持在同一个水平高度；冲渣水泵将吸水井底部积存的水和水渣送到冲制箱，冲制箱利用从吸水井底部积存的水和水渣冲刷篦子上的水渣，鼓泡装置利用压缩空气对篦子上的水渣进行翻动，捞渣机将篦子上堆积的水渣排出沉淀池。

本发明技术效果包括：

1、设备重量轻、占地面积小、结构紧凑、投资省、安装维修方便，水能够循环利用，。

2、系统安全可靠。

该工艺主要靠机械破碎熔渣，故不论炉渣温度高、低或炉渣带铁(甚至高达40％时)都能安全工作，且不需另设干渣坑。

3、循环水量小、能耗低。

循环水只用于冷却粒化后的渣粒，因此所需循环水量少，渣水比仅为1:2(传统工艺为1:8～1:10)；电能消耗吨渣为2.5kwh，仅为其它方法的20％～30％。

4、粒化渣含水量低。

皮带机上成品渣的温度高达90℃左右，靠自身热量蒸发水分，其最终产品渣含水率低于10％。

5、注重环保。

炉渣在密封状态下处理，产生的气体混合物经烟囱高空排放，加之无污水排放，环保条件好。

附图说明

图1是本发明中高炉炉渣处理设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。

如图1所示，是本发明中高炉炉渣处理设备的结构示意图。

炼铁炉炉渣处理设备的结构包括：烟囱1、沉淀池2、提渣池3、吸水井4、分离器5、圆盘脱水器6、搅混水泵7、冲渣水泵8。烟囱1安装在沉淀池2的顶部，提渣池3设置在沉淀池2的侧部，吸水井4设置在提渣池3的侧部。提渣池3设置有排气口。

沉淀池2的左侧壁上设置有熔渣溜槽21、冲制箱22，冲制箱22位于熔渣溜槽21的下部，冲制箱22通过管路连接冲渣水泵8；沉淀池2通过第一隔墙24与提渣池3分隔，沉淀池2通过第一隔墙24底部的空隙与提渣池3相连通，第一隔墙24的上部设置有第一通孔25，提渣池3的上部通过第一通孔25连通沉淀池2；第一隔墙24上还设置有回水口26，回水口26通过管路连接回水槽61；沉淀池2的内部设置有篦子23，篦子23的底部设置有鼓泡装置27，鼓泡装置27通过管路连接压缩空气罐或者空压机，篦子23位于熔渣溜槽21、冲制箱22的下部。篦子23的一端连接捞渣机28，捞渣机28定期清除篦子23上堆积的水渣。

提渣池3和吸水井4之间通过第二隔墙35分隔，第二隔墙35设置有第二通孔36，提渣池3的上部通过第二通孔36连通吸水井4；提渣池3内设置有纵向放置的搅混水管道31、提渣管道32、压缩空气管道33，提渣管道32底部连接有气力提升机34，提渣管道32的顶部通过管路连接分离器5，气力提升机34将水渣和水的混合物提升到分离器5进行渣水分离；压缩空气管道33的顶部通过管路连接压缩空气罐或者空压机，利用空气混合水渣和水，利于气力提升机34将水渣和水的混合物提升；搅混水管道31的上部通过管路连接搅混水泵7，搅混水泵7利用吸水井4中澄清的水冲刷水渣。第一通孔25、第二通孔36的底部位于同一个平面，利于澄清的水从沉淀池2进入提渣池3、吸水井4。

沉淀池2、提渣池3的底面为斜面，两个底面连接处位于搅混水管道31、提渣管道32、压缩空气管道33的底部，利于空气和水冲刷混合水渣。

吸水井4的下部外侧壁设置有搅混水泵入水口41和冲渣水泵入水口42，搅混水泵入水口41位于冲渣水泵入水口42上部。搅混水泵7的入口连接搅混水泵入水口41，出口通过管路连接搅混水管道31；冲渣水泵8的入口连接冲渣水泵入水口42，冲渣水泵8的出口通过管路连接冲制箱22。

分离器5的下部通过管路连接提渣管道32的顶部，侧部的排气口通过管路连接烟囱1，水蒸气通过烟囱1排出，侧部的排渣口通过溢流管51连接圆盘脱水器6的进料口，将水渣和水送入圆盘脱水器6。

圆盘脱水器6的排气口通过管路连接烟囱1，圆盘脱水器6的旋转圆盘的底部设置有收集炉渣水分的回水槽61，圆盘脱水器6的底部出渣口下部设置有水渣仓，水渣仓的下部设置有皮带机62。圆盘脱水器6利用旋转产生的离心力使得水渣和水分离，分离后的水进入回水槽61，通过管路输送到回水口26。分离后的水渣进入水渣仓，通过皮带机62送出。旋转圆盘分为16格，每格内装有可更换、下部带有滤网的渣箱，旋转圆盘的转速根据渣箱充满程度来调节，每格底部设有门，门转到卸渣位置时打开，水渣进入水渣仓，然后经皮带机62运送到堆渣场。

炉渣处理方法，具体包括以下步骤：

步骤1：渣水混合物和蒸汽通过熔渣溜槽21进入充满水的沉淀池2，蒸汽沿烟囱1放散到大气中，渣水混合物穿过篦子23进入沉淀池2下部，渣水混合物通过第一隔墙24底部的空隙进入提渣池3的底部；

熔渣从流嘴流出，被位于流嘴下方的粒化水喷嘴喷出的高压水流淬化，并冲向发射屏粉碎后，渣水混合物(水渣和水)和蒸汽通过熔渣溜槽21进入充满水的沉淀池2，产生的蒸汽沿烟囱1放散到大气中。

渣水混合物落到篦子23上，粒度大的水渣通过篦子23分离，并通过捞渣机28排出。沉淀池2的水通过第一通孔25、第二通孔36与提渣池3、吸水井4保持在同一个水平高度。

冲渣水泵8将吸水井4底部积存的水和水渣送到冲制箱22，冲制箱22利用从吸水井4底部积存的水和水渣冲刷篦子23上的水渣，鼓泡装置27利用压缩空气对篦子23上的水渣进行翻动，防止篦子23上的水渣过度堆积，捞渣机28将篦子23上堆积的水渣排出沉淀池2。

步骤2：搅混水泵7抽取吸水井4中澄清的水通过搅混水管道31冲刷提渣池3下部的水渣，压缩空气通过压缩空气管道33混合水渣和水，气力提升机34将渣水混合物通过提渣管道32提升到分离器5；

通过空气和水对水渣充分混合，利于渣水混合物携带更多的水渣，防止水渣积存到提渣池3下部。

步骤3：分离器5对渣水混合物进行汽水分离，将分离出的气体和水蒸气送入烟囱1排出，水渣和水送入圆盘脱水器6进行脱水；

步骤4：圆盘脱水器6通过旋转将水渣和水分离，水送入回水槽61，回水槽61将水回流到回水口26，进入沉淀池2；分离后的水渣进入水渣仓，通过皮带机62送出。

圆盘脱水器6将水蒸气送入烟囱1排出。

应当理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。