钢渣热焖工艺循环水处理

钢渣热焖工艺循环水处理

发表时间：2018-11-02T16:15:25.747Z 来源：《防护工程》2018年第18期作者：李宗华

[导读] 本文围绕钢渣热焖工艺循环水处理进行讨论，对钢渣热焖工艺加以了解，并对水处理工艺运行过程中遇到的问题及解决方法进行探讨和描述。

李宗华

山东省建筑材料工业设计研究院

摘要：本文围绕钢渣热焖工艺循环水处理进行讨论，对钢渣热焖工艺加以了解，并对水处理工艺运行过程中遇到的问题及解决方法进行探讨和描述。

关键词：钢渣；热焖工艺；循环水处理

国内相关企业在钢渣处理回用方面进行了长期的研究，并在2003年开始在工程项目当中对钢渣热焖工艺循环水处理系统进行应用，获得了良好的应用效果，并在更多的钢铁企业当中进行了实践应用，但由于存在特殊水质要求，在实践过程中，发现工艺当中还有一些问题存在，因此，需要这对该项工艺进行具体的研究。

1 钢渣热焖工艺

所谓热焖工艺，就是将热熔钢渣倒入热焖装置当中，并用水对钢渣进行冷却处理，使其温度能够降至1100℃以下，在加盖的同时，进行喷水雾处理，而钢渣与水发生反应，具体如下：

f-CaO+H2O→Ca（OH）2其中钢渣体积膨胀率为97.7%

f-MgO+H2O→Mg（OH）2其中钢渣体积膨胀率为148%

对钢渣进行热焖自解粉化处理，完成处理后，钢渣粉化且渣铁完全分离，在热焖过程中，钢渣当中的f-MgO以及f-CaO被消解，使两者遇水膨胀的问题得到了解决，使钢渣应用的稳定性得到了保证。

2 钢渣热焖工艺中的用水情况

2.1 喷水冷却

在热焖装置当中填入钢渣以后，移动排蒸汽罩车到热焖装置上，并实施喷水冷却，最大喷水量需要根据钢渣量进行确定，设置的喷水冷却时长为10min，一次喷水以后需要间隔30min，然后在进行10min的喷水静停，然后进行后续倒渣，同一时间内最多可以允许2个热焖装置进喷水冷却，最大喷水量设为200m3/h，其中水压设置在0.35-0.40MPa，在一天当中，2个热焖装置倒渣和喷水次数在18次左右，在此过程中用水点标高为1m，且不考虑用水回水问题。

喷水工艺为：倒入钢渣并进行喷水冷却，将喷水时间设置为10min，期间需要静停30min，然后进行再次喷水，喷水10min以后静停，等待运渣车，在完成最后一车倒渣以后，开始进行后处理。

2.2 喷水热焖

通常需要使用8-12个热焖装置对转炉钢渣进行处理，而热焖装置喷水上限为100m3/h，同时进行喷水的热焖装置最大数量为4-8个，最大喷水量则为400-800m3/h，水压设置为0.35-0.40MPa。

喷水制度：在完成第一阶段的喷水冷却之后，开始进行喷水热焖阶段，在热焖期间需要进行4次喷水，平均喷水时长为1h，两次喷水需要保持1h的间隔时间，且喷水量为逐次递减，其余时间进行热焖，不进行喷水，热焖用水点的实际标高为0.7m，按照30%的回水量进行考虑，获得回水温度为90℃。

2.3 最大用水量

在第一阶段和第二阶段重叠时，热焖喷水装置有4-8个，冷却喷水装置有2个，而用水量则是两者的总和，每天需要进行两次。根据上述用水情况可以发现，热焖用水具有较为复杂的情况，而且不够稳定和连续，在热焖处理以后，水温非常高，具有较大的蒸汽量，且回水量较小[1]。

3 水处理流程

在钢渣热焖处理过程中，主要应用废水处理系统产出的回用水进行处理，以节约水资源，提升水资源利用率为目的，在生产线当中应用循环系统，除了在进行停产检修的时间里，生产排水都不向外排放。

生产用水主要包括抑尘冷却用水以及钢渣热焖用水，而生产系统运行期间主要对循环给水系统加以应用，该系统主要由回水泵房、回水井、吸水井、冷却沉淀池、用水点以及供水泵房组成。

钢渣热焖用水中的部分水分会变为蒸汽和钢渣产生水化反应，使其自解粉化，其中钢渣含水量在3%-5%，其他水分在热焖结束后会流入排水涵洞，经过排水涵洞对回水的收集，进入回水井，经由潜水泵进入加压沉淀池。

沉淀池当中的悬浮物会排放到污泥池当中，便于清运，污泥池上方设有抓斗起重机，能够将其中的污泥清理到运输车当中，在完成脱水处理以后，将污泥送至生产线。

在平流沉淀池当中的出水会进入到供水泵范及吸水井当中，经过供水泵加压，进入热焖供水系统，循环使用。[2]。

4 水处理过程中的问题

根据一些大型的钢铁企业工程实践发现，水处理工艺中的难点是由钢渣热焖工艺的主要特点来决定的，需要处理的钢渣能够达到1600℃，水在热焖工作中发挥介质作用，由于工艺处理会产生较高的蒸发，且水温高、碱度污染高等问题，因此会在工程当中形成相应的问题：第一，过高的蒸发会在回水井以及排水管廊等部分产生高温蒸汽弥漫的问题，大大提升了检修工作的困难程度和危险程度；第二，较高的回水温度，要求使用耐高温的设备和仪表，并且在对其进行使用时，具有较高的损坏率，特别是回水井当中的液位计及回水泵部分的损坏问题较为严重；第三，在上述问题的影响下，无法保证循环水质的稳定性，容易使系统当中出现严重结垢问题[3]。

5 解决问题的具体措施

对于回水井以及排水管廊部分的高温蒸汽弥漫问题，需要从通风专业入手，对管廊以及管道进行通风和隔热处理。

在回水温度过高的情况下，会加大液位计和回水泵等设备的损坏几率，因此，应尽量使用不直接接触回水的潜水泵，采用液下泵或者是加设干式泵房的方式，使设备免受高温水的影响，同时，还要对耐高温设备进行应用，为了确保设备安全，可以对两种液位计进行结合应用[4]。

系统结垢问题具有较为复杂的特点，其应对方法包括：第一，设置备用管道系统，能够在不影响运行生产的基础上，对结垢管道进行定期处理和更换；第二，对专业清洗结垢进行合作，利用清洗剂定期进行管道清洗，能够使管道结垢问题得到有效的缓解，但其中的缺点在于需要停产清洗；第三，对系统结垢问题进行缓解的方法主要包括化学法和物理法，具体可以将电磁除垢仪安装在管道上，也可以将缓蚀剂或CO2加入到管道当中，但这些方法大多都在探索阶段，还不具备较为显著的效果。

可以通过改善工艺流程、增加构筑物的方式，将容易出现问题的部位减少，具体做法如下：第一，采用架空敷设的方式对管廊当中的供回水管道进行处理，这样可以有效提升检修的便利性，同时还能降低下管廊造成的风险问题；第二，将回水泵和回水井取消，使热焖回水能够流入沉淀池当中，虽然这种处理方法会使沉淀池埋深被加大，使土建工程量增多，但却能够防止回水温度过高造成相关设备损坏的问题；第三，采用一体化的设计理念对供水泵房、吸水井以及沉淀池进行处理，提升结构的紧凑性，降低连接管道数量[5]。

6 结语

综上所述，在进行钢渣热焖工艺循环水处理的过程中，在一些因素的影响下，容易出现各种各样的问题，包括高蒸发带来的高温蒸汽弥漫问题、高水温造成的仪表设备损坏问题以及高碱度污染造成的结垢问题等，因此，在实践过程中，一定要对相关工艺加以了解，以此为基础对各项问题进行优化，使该项处理工艺的科学性得到有效提升。

参考文献：

[1]刘楠薇，赵盟.钢渣热焖工艺循环水处理[J].中国环保产业，2013，5(7):23-25.

[2]宝钢集团广东韶关钢铁有限公司.一种钢渣热焖循环水处理工艺:中国，CN201210573724.6[P].2013-04-24.

[3]刘楠薇.钢渣热焖工艺循环水处理[J].冶金环境保护，2014，6(3):16-18.

[4]吕志国.转炉钢渣热焖工艺循环水处理设计实例[J].冶金动力，2013，8(5):61-62，66.

[5]姜绪华.钢渣“热泼焖渣”工艺在生产中应用[C].//2013年全国冶金安全环保学术交流会论文集.2013:535-537.