一种新型的高炉冲渣水处理工艺_过滤笼处理法应用与探索
高炉冲渣水余热回收技术的创新与应用
高炉冲渣水余热回收技术的创新与应用高炉熔融炉渣的温度高达1400℃~1500℃，其热量大，属于高品质的余热资源。
我国高炉渣的处理工艺主要采用水淬处理，大量高温炉渣通过冲渣水进行冷却，产生大量温度为70℃~85℃的热水。
通常，为了保证冲渣水的循环利用，需要将这部分冲渣水沉淀过滤后引入空冷塔，降温到50℃以下再次循环冲渣，或自然降温后继续循环冲渣。
这个过程损失了大量的热量，既造成了能源的浪费，又对环境造成了污染。
高炉冲渣水作为一种废热能源，因其温度稳定、流量大的特点，正逐渐成为余热回收利用的研究热点。
目前，对冲渣水余热的回收方式有利用冲渣水采暖、浴池用水和余热发电。
冲渣水余热发电是一种最有价值的研发方向，但因其技术要求相对较高，投资回收期较长，目前还处于研究开发阶段。
利用冲渣水采暖或作浴池用水，已经被北方地区的部分钢厂使用，并带来较好的经济效益。
高炉水渣含有CaO、SiO2、MgO、Al2O3和少量的Fe2O3，pH值大于7，呈弱碱性。
高炉水渣杂质在冲渣水中以固体颗粒或悬浮物的形式存在，日积月累，杂质会使采暖系统中的管道、阀门、散热器发生大面积淤积、堵塞，所以高炉冲渣水作为采暖热源时不适于直接使用。
通过间接换热的形式重复利用冲渣水进行采暖或作为浴池用水是高炉冲渣水利用的技术点，而高炉冲渣水专用换热器适用于换热介质在高悬浮物、高黏度等恶劣工况下的实体应用。
冲渣水余热回收出利器冲渣水专用换热器是由螺旋状扁管换热元件制造而成的新型高效换热器，螺旋扁管的截面为椭圆形，其管内外流道均呈螺旋状，获得国家实用新型专利。
该换热器在使用过程中具有以下特点：压降小。
管壳式换热器在壳程为了减少死区和短路设置了一定数量的折流板，相应地增加了阻力，而螺旋扁管的应用使得壳程中介质的曲折流动变为直接螺旋流动，没有死区，不必设置折流板。
取消折流板降低了阻力，并大大提高了热传递效率。
冲渣水专用换热器和螺旋板式换热器的压降≤30kPa，而板式换热器和固定管板式换热器的压降均为50kPa~100kPa。
高炉环保底滤法冲渣滤料板结水处理
高炉环保底滤法冲渣滤料板结治理～～
冲渣滤料板结抑制剂，底滤板结处理方法，底滤法冲渣，高炉冲渣水阻垢剂，冲渣水板结抑制药剂，高炉底滤池板结综合解决方案高炉淬渣底滤法冲渣法，因其设备少，占地小，投资少，过滤效果好，运行维护成本底等优点是目前高炉淬渣主要应用工艺。
主要优势：
1、环保：在粒化塔上部烟囱设有蒸汽喷淋系统，大幅减少蒸汽排放，节水
效果显著。
2、提高水渣品质：与传统底滤法工艺相比，环保底滤法的水渣品质好，水
含量低。
3、循环水较干净：渣水分离是通过过滤层实现，渣水分离效果好，因此循
环水水质好。
4、维护成本低：冲渣泵可以使用清水泵，循环水可以比较方便实现余热回收
利用，换热器不易堵塞。
底滤法冲渣的确优势明显，不仅提高了作业效率和过滤效果，还显著降低了维护成本和对环境的影响，是一种环保高效的冲渣技术。
唯一不足是运行中由于冲渣循环水高倍浓缩后硬度，碱度，钙离子，镁离子，硫酸根等指标成倍升高。
造成底滤滤料缝隙中结垢，滤料板结堵塞过滤通道，造成冲渣水流量下降，无法满足循环冷却冲渣工艺要求的水量。
近年来也有用反渗透浓盐水、焦化厂蒸氨废水等工业废水做冲渣补水，不仅为钢铁企业节省了污水处理设备、设施的建设投资还节省了浓盐水和焦化厂蒸氨废水污水的处理费用。
不过浓盐废水做补水会导致冲渣滤料板结速度加快，滤料清理、更换周期缩短。
适合环保底滤法冲渣水滤料板结水处理解决方案：136****9169。
“一键式”INBA冲渣在莱钢3200m3高炉上的研究与应用
“一键式”INBA冲渣在莱钢3200m3高炉上的研究与应用摘要：INBA渣处理技术是引进卢森堡Paul Wurth（PW）公司的一种新型高炉熔渣处理工艺，可以将高炉炉渣转为高品位的水泥原材料，实现炉渣的再生利用，是集经济效益、社会效益与环保效益于一体的高炉水渣处理新技术。
关键词：一键式冲渣；脱水转鼓；自控技术；环保节能概述高炉炉渣是高炉炼铁的主要副产品之一。
在传统的高炉冶炼工艺中，未经过处理的炉渣一般作为废弃物运出厂区废弃，不仅浪费资源，而且污染环境。
所以选择一种运行可靠、配套合理、综合经济效益好的炉渣处理系统妥善处理炉渣，充分开发炉渣的经济价值是极为重要的。
现代渣处理主要是采用水力冲渣的方式将高炉炼铁产生的热态炉渣冲制成水渣的一种技术。
这样不仅可以解决高炉炉渣产生的环境污染问题，更重要的是，水渣还可以作为生产水泥、混凝土、隔热填料、矿渣微粉等的主要原料，可获得可观的经济效益。
1.研究内容INBA系统具有设备复杂、布置紧凑、工艺成熟的特点，因此对自动化程度要求非常高。
为了使这项技术能取得良好的运用效果，本文结合工艺和实践，实现将INBA渣处理法应用于莱钢3200m3高炉的目标，对系统实现综合自动控制，主要研究系统全自动控制——“一键式”INBA冲渣的实现，并自动计算渣流量，技术上主要根据现场实际实现脱水转鼓变频、变频冷却泵的自动调速，使水渣能够高效、方便的粒化、脱水、冷却、运输，在控制上给操作人员带来极大的方便，使系统达到节约用水，环保的目的。
系统主要分为三大部分：皮带连锁启停，水循环连锁以及脱水转鼓控制。
（1）按照工艺，程序要实现渣运输皮带逆启顺停的控制。
（2）INBA水循环系统主要分为粒化水路、冷凝水路以及再循环水路，要分别实现系统的单机控制与自动启停，实现INBA主循环，即转鼓皮带、转鼓电机、再循环泵、粒化泵、冷却泵、冷却塔等设备的“一键式”连锁自动控制。
另外，INBA渣处理的冷凝系统和皮带也实现了“一键式”操作。
高炉冲渣水
高炉水冲渣的工艺和主要方法炉前采用水冲渣工艺，既可保证高炉按时放渣又可缩短渣沟的总长度。
同时由于不受渣罐的限制，有利于出净渣铁。
水冲渣的原理是：液态熔渣流入渣沟时，被一定冲击力的水流打散，淬化成颗粒状。
(1)工艺要求①防止水渣沟爆炸渣中带铁较多和水压、流量不足是造成水渣沟爆炸或“放炮”的主要原因。
因此，要求冲上渣时冲渣喷嘴前的水压大于0.15MPa，冲下渣时要求不小于0.20MPa，同时，在下渣沟中还应该设置沉铁坑，出铁时还应避免发生下渣过铁。
②防止水渣沟堵塞为保证冲渣正常，必须防止水渣沟堵塞。
为此，水渣沟的曲率半径应不小于15m，坡度不小于3.5%，渣水比不小于1:5，渣沟长时应不小于1:8。
(2)主要冲渣方法主要的水渣处理方法有：沉淀池沉淀法、底滤法、茵巴(INBA)法和嘉恒法（轮法）等。
①沉淀池沉淀法该方法是将冲渣水汇集在沉淀池中，渣粒和水分离后沉淀，沉淀后的渣粒用抓斗抓出后装车运走。
这种方法的优点是工艺和设备简单，投资少。
缺点是占地面积大，环境污染严重，还需定期清理池底沉积的硬渣层。
与此同时，易侵蚀设备。
特别是冬季生产时，吊车作业困难。
②底滤法这种冲渣方法和其他方法的主要区别是水渣沉淀的方式不同。
沉淀池的最底层是多排带孔的滤水管，滤水管的上面是河砂和鹅卵石。
水渣进入沉淀池后，经过鹅卵石、河砂的滤水作用后，水渣颗粒积聚在鹅卵石的上表面，过滤后比较洁净的水经过滤水管进入冲渣泵站的水池内，被水泵又抽回水渣沟，重复利用。
其主要优点是水经过滤后比较清洁。
③茵巴(INBA)法这种方法的工艺流程是液态炉渣从渣沟落入水渣冲制箱，渣水混合物经水渣沟流人接受塔后再流入脱水转鼓，脱水后的渣粒经过转鼓内、外的胶带机运到成品水渣仓内进一步脱水。
滤出的水经冷却塔冷却后进人冷却水池，再经水泵送往冲渣箱循环使用。
这种方法的优点是连续滤水，电耗低，占地面积小，处理渣量大，环境条件好，渣水比低。
④嘉恒法（轮法）嘉恒法是唐山嘉恒公司与河北省冶金设计研究院研制的。
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1 前言
近年来，随着环保要求和吨钢耗新水指标的逐 步提高，企业对节水工作提出了更高的要求，而节水 工作的开展不仅是要合理控制各个生产工序的用水 量，实现分级分质合理用水，同时也给水处理技术提 出了更多新的要求。钢铁企业对于高炉冲渣水的处 理方法一直在不断地进行研究改进中，本文介绍了 高炉冲渣水处理新工艺— ——过滤笼处理法，分析工 艺处理流程和主体设备工作原理及工程应用实例情 况，并进行了技术拓展等方面的探讨。
2012 年第 2 期
冶金动力
总 第 150 期
METALLURGICAL POWER
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一种新型的高炉冲渣水处理工艺
—— —过滤笼处理法应用与探索
应宝华
（南京钢铁联合有限公司能源中心，江苏南京 210035）
【摘 要】 介绍了高炉冲渣水处理新工艺—过滤笼处理法，包括过滤笼处理法的原理、工艺处理流程、效
过滤笼设计采用过滤精度 300 μm 的不锈钢半 圆滤网，长 1 m，滤网内、外各加孔径为 1 cm 的钢 衬网，固定在 DN400 的钢管上。过滤笼总长 32 m， 有 30 片半圆过滤网。过滤笼下方设 700×800 钢制集 水槽，钢管架设在集水槽内，距集水槽底部 40 cm, 见图 2。
在 DN400 过滤笼上方设置可水平移动的清洗 喷嘴，以工业清水作为过滤笼清洗水。移动清洗喷嘴 安装在小车上，小车的轨道总长 52.6 m，行走小车 中心轮距 1.1 m，行走装置移动速度约为 8 m/min，
每期的工程设计包括潜污泵两台、行走小车装 置一套、多层过滤网、钢管等主要材料备件。设计进 水 管 线 管 径 为 DN400， 过 滤 出 水 管 线 管 径 为 DN600，浓渣水出水管线管径为 DN200，通过进水总 阀控制总进水处理量，通过浓渣排水管线上 DN200 蝶阀控制浓渣水进入平流式沉淀池的水量。 7.3 工程实施效果 7.3.1 本体处理工序方面
过滤笼的设计应用分为两期，一期过滤笼处理 工艺的设计中，过滤笼处理设备直接用于对高炉冲 渣回水的处理，在冲渣回水通往 8# 排水道的启闭阀
进水井处安装了两台 300SB-LWQ800-15 潜污泵， 该水泵的主要技术参数为：设计流量 800 m3/h，扬程 15 m，功率 55 kW。冲渣水通过这两台水泵提升经 DN400 钢管送入过滤笼中。处理工艺流程中利用了 原有底滤式处理工艺中的沉渣池，将过滤笼的浓缩 排水排入沉渣池进行进一步沉渣处理，过滤笼的清 水出水进入冲渣水清水池，通过水泵直接供往高炉 冲渣使用。二期的过滤笼处理设计工艺与一期类似。
3 过滤笼处理法的研究设计背景
随着炼铁高炉冶炼系数和产能的不断提高，高 炉产渣量增加，相应的高炉冲渣用水量也随之增加， 冲渣水的回水量远远超过原有的冲渣水系统设计处 理能力。为满足生产要求，冲渣水处理系统亟待进行 扩容改造，兼顾考虑实际的场地、投资和改造的紧迫 性，设计研制了过滤笼处理设施，并得到及时有效地 实施。
2 高炉冲渣水处理方法
目前，高炉渣的粒化主要采用水淬的方式，水渣 靠水力输送到水处理设施。
典型的高炉冲渣水水渣处理方法主要有以下几 种：
（1）底滤（OCP）法— ——运用传统的平流自重沉 淀和过滤原理；
（2）印巴（INBA）法— ——采用机械脱水的方式； （3）拉 萨（RASA）法—— —采 用 脱 水 槽 脱 水 的 方 式。
冲渣水处理过滤笼处理法与目前其他的冲渣水 处理工艺相比，各自的特点可总结如表 1。
表 1 几种水处理工艺比较
处理方法
原理特点
占地面积
设备影响
工程投资
过滤笼
运用传统过滤原理，进行渣水分离， 布置紧凑、灵活， 实现过滤与反洗同步进行的技术能力 占地面积小，投资省
对水泵及管线有一定磨损， 过滤笼主体设备运行状况良好
800
DN500
1
DN200
出水
渣水
去储水池
a.平面图 去平流沉淀池
清洗喷嘴
过滤网
R200
700 钢管 400
800 b.1-1 剖面图 图 2 过滤笼设计图
在过滤笼工作过程中，清洗喷嘴在行走小车的 带动下，匀速往复运动，对过滤笼的滤网进行往复反 洗，实现了过滤与反洗的同步进行。
6 与其他处理工艺的对比
高炉冲渣水经过提升泵到过滤笼处理设备，滤 后水收集进入集水槽，并自流进入冲渣水储水池，供 往高炉用户点。过滤笼内浓缩的水渣水在进水水力
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的推动下，通过钢管送入平流式沉淀池。 简易工艺流程图如图 1。
滤后浓渣水 反洗水
利用过滤笼处理设备的灵巧性，研究可将过滤 笼处理设备与冷却设施（如冷却塔）相结合，将过滤 笼组建于冷却塔中，达到过滤与冷却相结合的处理 效果。 7.4.2 浓缩处理
过滤笼处理设备在过滤的同时，起到了浓缩的 作用，根据进水总量与浓渣出水量，可以看出，过滤 笼兼具有较大的浓缩作用，浓缩比可达到 5:1，可以 将其做一定的技改，作为污泥处理系统的浓缩预处 理工序，但需要根据污泥性质的不同选择适当的滤 网精度。
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过滤笼的实际现场图如图 3、图 4。
图 3 过滤笼主体图
图 4 过滤笼反冲洗装置图
7.1 工程规模 一期的过滤笼设计总进水量为 850 m3/h，出水
量为 700 m3/h，工程总投资约 100 万元。二期的过滤 笼设计规模、投资等与一期基本相近。 7.2 工程设计
渣泵及管线磨损严重，处理单位 炉渣的耗电量大，水渣成本提高
泵及管线磨损小，处理单位炉渣 的耗电量小，运转费用低
工程投资大 处理成本高
工程投资大
相对目前存在的其他冲渣水处理法而言，冲渣 水过滤笼处理法处理工艺灵活，设备布置紧凑，占地 面积小，工程投资低，处理效果良好，同时满足高炉 冲渣水的处理要求。
7 工程应用
根据实际运行情况分析，过滤笼处理设备处理
效果明显，达到原设计处理量要求，产水量稳定，同 时出水水质满足用水要求。 7.3.2 对整个水系统的改善方面
过滤笼处理设备的投运，及时缓解了原有冲渣 水处理能力不足的现状，减少了冲渣水漫溢入其他 水系统的水量，维护了整个水系统的水质稳定，同时 减少了大系统的废水排放量。 7.4 工程技术拓展 7.4.1 与冷却设备结合
8 结论与讨论
工程实践表明，高炉冲渣水过滤笼处理法的运 行状况稳定，过滤笼的过滤与反洗同步进行的工作 方式运行良好，过滤笼处理设备对渣水的处理效果 明显，同时，在工程造价、占地面积等方面有着明显 的优越性，也具备较大的设备技术拓展和应用空间。
[参 考 文 献] [1]王芴曹，钱平，邹德才等.钢铁工业设计手册 [M] 北京；冶金工业 出版社，2002.1.
4 过滤笼处理法的工艺流程
4.1 原有的底滤式处理法工艺流程简介 原有的传统底滤式处理法主要工艺流程简介如
下： 高炉冲渣水通过回水管道自流进入平流式沉淀
池，经过沉淀后，上清液溢流入渣滤池，通过渣滤池 的过滤处理，进入冲渣清水储水池，供往高炉冲渣循 环使用，沉淀下的水渣用行车抓渣运出。 4.2 过滤笼处理法工艺流程
工程投资小
底滤法
运用传统的平流沉淀、过滤原理实现 渣水分离，过滤效率低，维护困难
占地面积大
大量的沉积渣和浮渣对水泵 及其管线造成较大的磨损
工程投资大
拉萨法 运用脱水槽脱水方式，高架脱水槽脱水
转鼓法（INBA）
采用机械式活动滤床脱水方式 对水渣进行渣水分离
工艺布置灵活， 占地面积小
布置紧凑、灵活、 占地面积小
YING Bao-hua
(Energy Sources Center, Nanjing Iron & Steel United Co., Ltd.)
【Abstract】A new treatment process for blast furnace slag flushing water—filter cage treatment method was briefly introduced, including principle, process, treatment effect, results and discussion of the filter cage treatment method. The applying prospect of this method and the technique development of filter cage treatment facilities were analyzed and discussed.
在行走小车后面安装 8 节副车，用 DN50 软管相互
连接，清洗水压力为 0.4 MPa。
1
32000
高炉冲渣水
沉渣池 供水泵
提升泵 过滤笼 滤后清水 储水池
图 1 过滤笼处理法工艺流程图
5 过滤笼的工作原理与设计组成
5.1 工作原理 过滤笼处理技术以传统的过滤技术理论为依
托，在传统过滤器的工作原理设计基础上，改变传统 过滤器的过滤、反洗交替运行的方式，实现过滤与反 洗的同步连续进行。 5.2 设计组成
收稿日期：2011- 08- 29 作者简介：应宝华：（1956-），男，大专学历，高级工程师，现从事 能源管理技术工作。
果、结果与讨论，并对高炉冲渣水过滤笼处理工艺的应用前景和过滤笼处理设施的技术拓展进行了分析探讨。
【关键词】高炉；冲渣水处理；过滤笼；过滤
【中图分类号】 TQ085