赵晓骏

(中冶京诚工程技术有限公司,北京 100176)

高炉炉渣处理工艺现状及展望

赵晓骏

(中冶京诚工程技术有限公司,北京 100176)

本文首先介绍了高炉炉渣处理技术现状,在此基础上对渣处理各工艺的优缺点作对比。重点介绍了环保底滤法渣处理工艺,它能够实现节能、减排、安全生产、彻底改变传统渣处理方法占地面积、投资大的弊端,降低建设、运行成本的目的。

高炉 炉渣处理 环保底滤法

1 前言

高炉炉渣处理方法主要有冲水渣、放干渣、泡渣、膨珠等，目前广泛应用的是冲水渣，放干渣作为备用手段。目前水渣工艺主要有：底滤(OCP)、INBA、搅笼(明特克)和轮法(图拉)。

表1 几种炉渣处理工艺比较

2 高炉炉渣处理技术现状

目前应用最为广泛的水冲渣工艺主要有：底滤法(OCP)、INBA、搅笼(明特克)和轮法(图拉)。

底滤法最大的特征就是采用水淬粒化和过滤池过滤相结合，传统底滤法是将过滤后的冲渣水直接打至炉前继续冲渣循环利用，为了保证系统水平衡，过滤池内需要一定高度的安全水位，因此蒸汽弥漫，环境不友好。通过对底滤法的不断优化后得到了环保底滤工艺，在传统底滤的基础之上增加了粒化池、冷却塔和储水池，取消了过滤池内的保护水位，实现无水抓渣，而且提高了滤池的过滤能力，最大限度的减小了占地面积，克服了蒸汽弥漫高炉作业区的现象。环保底滤法渣处理工艺因为其过滤效果好、冲渣水可以用来采暖、系统投资低、运行成本低，具有广阔的市场前景。

INBA法是采用水淬粒化(在粒化塔内)和INBA转鼓过滤相结合的工艺。过滤后的冲渣水直接打至炉前冲渣的工艺为热INBA；在热INBA的基础上，将过滤后的冲渣水先上冷却塔冷却，再打至炉前冲渣，那么该工艺为冷INBA；在冷INBA的基础上，在粒化塔内增加喷淋水，对冲渣蒸汽进行回收的工艺为环保型INBA，又叫新型INBA。从热INBA到环保型INBA，其工艺越来越合理，而且环境也越来越好，但是其投资和运行成本也越来越大。

搅笼法是采用水淬粒化和搅笼机脱水相结合的工艺，渣水从冲渣沟自流入明特法搅笼池，水渣由搅笼从搅笼池中提取出液面，在此过程中进一步脱水，水渣在搅笼最高点螺旋端头靠重力自由落下，进入水渣胶带机中，经水渣胶带机转运至水渣堆场。

图拉法的机械破碎，是通过粒化轮将熔渣击碎为小颗粒，然后通过高速水流进行二次粒化，然后小熔渣颗粒与水之间通过热量传递进行冷却，冷却后进入脱水过程。机械破碎的优点是极大的减小了循环水量，降低了冲渣过程中的动力消耗，但是粒化轮本身磨损严重、更换频繁，综合运行维护成本高。

3 炉渣处理各工艺的比较

几种水渣处理工艺的比较和应用详见表1。

4 环保底滤法渣处理工艺

目前，底滤法高炉炉渣处理设备中，炉渣的冲制与淬化是在冲渣沟内完成的，利用过滤池进行渣水分离，其过滤速度设计值为5～8t/(m3·h)，这种方法虽然能够较好地实现炉渣淬化与渣水分离的目的，但存在下列缺陷：(1)冲渣水量大；(2)过滤池过滤速度设计值小；(3)占地面积大；(4)过滤池蒸汽排放量大；(5)运行成本较高；(6)冲渣沟冲渣易冒渣、爆炸，危及冲渣点周围人员、设施。

鉴于传统底滤法及其它水渣工艺的现状，为了解决各工艺技术间的矛盾，取长补短，充分吸收各工艺INBA、传统底滤工艺的优点，环保底滤法渣处理技术应运而生。

4.1 环保底滤法渣处理工艺概述

环保底滤法渣处理的工作过程是：高炉炉渣经熔渣沟流入粒化池，被从粒化器喷出的高速水流击碎、淬冷、粒化并在粒化池内一步浸泡、淬化。淬化后的渣水混合物经出口装置、出口阀门流入工作过滤池，过滤后的冲渣水经过滤管，由上塔泵打到冷却塔冷却，冷却后进入储水池，储水池内的水再由冲渣泵打到炉前继续冲渣循环使用，同时，冲渣泵定期将冲渣水打到过滤池过滤管内，对过滤管和滤层进行反冲洗，以防止过滤层的堵塞、板结，延长过滤层的使用寿命。冲渣时，在粒化池内产生大量蒸汽，在粒化池内向上经烟囱高空排放，为了减少外排蒸汽量，用生产补充水向粒化池内喷淋。过滤池过滤时，进出过滤池的水量相同，过滤池内几乎没有冲渣水，避免传统过滤池大量蒸汽外溢。环保底滤法渣处理工艺总图如下图1所示。

4.2 环保底滤法渣处理工艺的特点

图1 环保底滤法渣处理工艺总图

环保底滤法渣处理工艺环保底滤法渣处理工艺在粒化池内进行冲渣能够减小冲渣水量、降低水泵电能消耗；粒化池能够有效全封闭，避免冲渣点爆炸对周围环境的危害；粒化池设计冷凝水喷淋蒸汽，减小蒸汽排放量、降低水耗；设计选取较高的过滤池的过滤速度、减小占地面积；过滤池过滤时，池内不存储冲渣水，避免传统过滤池大量蒸汽外溢；过滤后的热水干净，可采暖进行余热回收。

4.3 环保底滤法渣处理工艺的应用

从应用实践来看，底滤法因工艺简单、设备较少、维护费用低等优点，在90%以上的中小型高炉上广泛应用。但大型高炉由于渣量大，冲渣水量也相应增大，最终导致传统底滤法需要过滤面积大，占地面积大，目前大型高炉很少用传统底滤法。近年，新开发的粒化池冲渣、过滤池过滤实现渣水自然分离的环保底滤法渣处理工艺已逐步推广至3200m3级高炉，能克服传统底滤法随着渣量增大过滤面积增大的缺点，具有很大的市场空间。

5 结语

(1)环保底滤法渣处理工艺能够实现节能、减排、安全生产、彻底改变传统渣处理方法占地面积、投资大的弊端，降低建设、运行成本的目的。

(2)环保底滤法渣处理工艺克服了传统底滤法随着渣量增大过滤面积增大及其它渣处理工艺的缺点，具有工艺简单、设备较少、维护费用低等优点。

(3)近年来，环保底滤法渣处理工艺已逐步推广至3200m3级高炉，实际生产运行很好，具有广阔的市场前景。