高炉渣处理技术的现状及发展趋势

高炉渣处理技术的现状及发展趋势

冯会玲，孙

宸，贾利军

（山东省冶金设计院股份有限公司，山东济南250101）

摘

要：阐述了当前国内外高炉渣处理技术使用现状，认为水淬法渣处理技术存在新水消耗大、炉渣显热利用率低

和二氧化硫、硫化氢等污染物排放的问题，提出开发高炉渣干式粒化技术有望同时解决其渣粒化及热量回收的问题，是高炉渣处理工艺的发展趋势。

关键词：高炉渣；干法粒化；水淬法中图分类号：X757

文献标识码：B

文章编号：１００１－６９８８（２０１２）０４-００１６-０３

Present Situation and Development Tendency of Blast

Furnace Slag Treatment

FENG Hui -ling,SUN Chen,JIA Li -jun

(Shandong Province Metallurgical Engineering Co.，Ltd,Jinan 250101,China)

Abstract ：The current domestic and overseas situation of the blast furnace slag treatment technology is elaborated.The water quenching slag treatment technology is known as having problems such as the large consumption of the fresh water,the low utilization of sensible heat,and the pollutant emission of sulfur dioxide,hydrogen sulfide,et al.It is proposed that the blast furnace slag dry granulation technology is expected to solve the problems such as the slag granulation and the heat recovery at the same time.It is the development tendency of the blast furnace slag treatment graft.

Key words ：blast furnace slag;dry granulation;water quenching

收稿日期：２０１２－０３－０５

作者简介：冯会玲（１９８４—），女，助理工程师，主要从事冶金工程

设计工作．

高炉渣是高炉炼铁产生的主要废物，对它的处理和再利用是实现钢铁工业循环经济的重要途径之一。

国内外处理高炉渣基本采用水淬法和干渣法，后者因环境污染较严重、资源利用率低已很少使用,一般只是在事故处理时设置干渣坑或渣罐出渣[1]。随着科学技术的进步，近年来，高炉渣处理技术有了较大的发展，不少新技术的应用，使得高炉渣的利用进一步扩大。

1高炉渣处理工艺

按水渣的脱水方式，可以分为：

（1）转鼓脱水法。经水淬和机械粒化后的水渣

流到转鼓脱水器进行脱水，前者为因巴法(INBA)，后者为图拉法（TYNA ）；

（2）渣池过滤法。渣水混合物流入沉渣池，采用抓斗吊车抓渣，渣池内的水则通过渣池底部或侧部的过滤层进行排水。底滤式加反冲洗装置，一般称为底滤法(OCP)；

（3）脱水槽法。水淬后的渣浆经渣浆泵输送到脱水槽内进行脱水，也是通常所说的拉萨法(RASA)；

（4）提升脱水法。高炉熔渣渣流首先被机械破碎，进行水淬后，在池内用提升脱水实现渣水分离。提升脱水器可采用螺旋输送机和斗式提升机，前者通常称为搅笼法即明特法，后者称为“HK ”法。

1.1底滤法(OCP)

底滤法(OCP)工艺流程：高炉熔渣在冲制箱内由

多孔喷头喷出的高压水进行水淬,水淬渣流经粒化槽,然后进入沉渣池,沉渣池中的水渣由抓斗吊抓出堆放于渣场继续脱水。该法冲渣水的压力一般为

0.3～0.4MPa,渣水比为1∶10～1∶15,水渣含水率为

10%～15%,作业率100%,出铁场附近可不设干渣坑。

工业炉

Industrial Furnace

第34卷第4期2012年7月

Vol.34No.4Jul.2012

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工业炉第３４卷第４期２０１２年７月

1.2拉萨法

拉萨法(RASA)水冲渣系统是由日本钢管公司与英国RASA贸易公司共同研制成功的。1967年在日本福山1#高炉(2004m3)上首次使用。我国宝钢1#高炉(4063m3)首次从日本拉萨商社引进了这套工艺设备。其工艺流程为：熔渣由渣沟流入冲制箱,与压力水相遇进行水淬。水淬后的渣浆在粗粒分离槽内浓缩,浓缩后的渣浆由渣浆泵送至脱水槽脱水,浮在分离槽水面的微粒渣由溢流口流入中间槽，由中间槽泵送到沉淀池，经沉淀后，用排泥泵送回脱水槽，同粗粒分离器送去的渣水混合物一起进行脱水，脱水后水渣由卡车外运。

1.3因巴法(INBA)

因巴法(INBA)水渣处理系统是20世纪80年代初由比利时西德玛(ISDMAR)公司与卢森堡保尔-乌斯(PAUL-WURTH)公司共同开发的渣处理技术[2]。我国首次引进用于上海宝钢2#高炉(4063m3)，于1991年6月29日投产。因巴法的工艺流程为:高炉熔渣由熔渣沟流入冲制箱粒化器，由粒化器喷吹的高压水流将熔渣水淬成水渣，经水渣沟送入水渣池再进一步细化。在这里大量蒸汽从烟囱排入大气，水渣则经水渣分配器均匀地流入转鼓过滤器。渣水混合物在转鼓过滤器中进行渣水分离，随着滚筒过滤器的旋转，水渣被带到滚筒过滤器的上部，脱水后的水渣落到筒内皮带机上运出，然后由外部皮带机运至水渣成品槽贮存，在此进一步脱水后，用汽车运往水渣堆场，滤出的水经处理后循环使用。

因巴法有热INBA、冷INBA和环保型INBA之分。3种因巴法的炉渣粒化、脱水的方法均相同，不同之处主要在水系统。热INBA只有粒化水系统，粒化水直接循环；冷INBA粒化水系统设有冷却塔，粒化水冷却后再循环；环保型INBA水系统分粒化水和冷凝水两个系统，冷凝水系统主要用来吸收蒸汽、二氧化硫、硫化氢。与冷、热INBA比较，环保型INBA最大的优点是硫的排放量很低，它把硫大部分转移到循环水系统中。

1.4图拉法

图拉法（TYNA）是高炉熔渣先被机械破碎,然后进行水淬过程的典型代表。图拉法炉渣处理工艺过程包括炉渣粒化和冷却、水渣脱水、水渣输送与外运以及冲渣水循环等。炉渣经渣沟流嘴落至高速旋转的粒化轮上，被机械破碎、粒化，粒化后的炉渣颗粒在空中被水冷却、水淬；渣粒在呈抛物线运动中，撞击挡渣板被二次破碎；渣水混合物落入脱水转鼓的下部,继续进行水淬冷却。采用圆筒形转鼓脱水器对水渣进行脱水。脱水器下方的热水槽需保持一定水位,以确保炉渣的冷却效果。水经溢流装置进入分为两格(一格为沉渣池,一格为清水池)的循环水池。循环水池底部沉渣，由提升装置或渣浆泵打到转鼓脱水器内进行脱水。熔渣粒化、冷却过程中产生的蒸汽和有害气体混合物由集气装置收集通过烟囱向高空排放。

1.5明特法

明特法处理工艺是由首钢与北京明特克冶金炉技术有限公司联合研制、开发的,整套系统于2002年7月在首钢3#高炉（2536m3）上投入运行。其工艺流程：高炉熔渣从渣沟沟头进入冲渣沟，熔融炉渣被粒化箱喷射的高速水流击碎、急速冷却而成水渣，从粒化池下来的渣水混合物落入明特法水渣池中，通过倾斜安装的搅笼机，随搅笼机的转动，将渣从水渣池中徐徐提升上去，达到顶部时翻落下来进入头部漏斗中，在提升的过程中实现渣水分离，成品渣经头部漏斗落入下方的皮带上，水由重力作用回流入渣池中，渣池中有一部分浮渣，经溢流槽流入过滤器中筛斗，通过筛斗中的筛网实现渣水分离，成品渣则留在筛斗中，水则透过筛网流入回水槽中。随着脱水器的旋转，筛斗中的渣徐徐上升，达到顶部时翻落下来进入受料斗，通过受料斗下方的管道，用高压水将渣冲入渣池中，再经搅笼机进行脱水。经过滤器过滤后的水，流入渣池进行进一步的过滤，然后进入吸水井经泵打入冲制箱。

1.6几种常用渣处理工艺的特点及对比

几种炉渣处理工艺的基本对比情况见表1。

就目前来看，以上几种高炉渣处理工艺中图拉法安全性能最高；具有国内自主知识产权的明特法投资与占地面积相对较小；而投资费用最大的环保型因巴法在技术上最为成熟，多用于大型高炉上。

表1几种常用渣处理工艺对比

名称工艺工程渣含水率/%占地投资底虑法

熔渣沟+冲制箱，水池+

天车抓斗，净水池+泵10～15最大较大拉萨法

熔渣沟+冲制箱，渣泵+中继泵+

脱水槽，温水槽+泵+

冷却塔+给水槽

15～20较大较大因巴法

熔渣沟+冲制箱，转鼓+皮带机+

水池，热水池+泵+冷水池+泵15中最大图拉法

熔渣沟+冲制箱+粒化轮，

转鼓+卸料槽+水池，

热水池+冷水池+泵

8～10中中明特法

熔渣沟+冲制箱，水池+螺旋机+

滤渣器，净化水池+泵≤15小小

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