高爐爐渣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁(yè)眉頁(yè)腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除，謝謝！高爐爐渣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)將高爐爐渣加工處理成有用物料的設(shè)施設(shè)計(jì)。高爐冶煉每噸生鐵副產(chǎn)0.20.8t爐渣。爐渣呈熔融狀態(tài)，經(jīng)不同處理工藝可制成水渣、塊渣、膨如含有較高TiO2的爐渣等，則用渣罐車(chē)運(yùn)往棄渣場(chǎng)。爐渣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括水渣設(shè)施、塊渣設(shè)施、膨珠設(shè)施和渣棉設(shè)施。水渣設(shè)施水渣玻璃化率大于951t/m1mm20％，3主要用作水泥原料。水渣生產(chǎn)工藝可分為渣池泡渣法和爐前水力沖渣法兩種。熔渣遇冷水急冷水淬?；?，然后用抓斗將水渣抓入渣場(chǎng)，自然脫水后外運(yùn)。一般包括泡渣池、補(bǔ)充水、起重和運(yùn)輸?shù)仍O(shè)施。該法工藝簡(jiǎn)單，不外排廢水，水、電耗量低，但水渣質(zhì)量差，產(chǎn)生水蒸氣和渣棉污染環(huán)境，需渣罐車(chē)和鐵路運(yùn)輸投資較高。除老廠外，新建高爐已不采用此法。水力輸送，渣水分離后水渣外運(yùn)，沖渣水循環(huán)使用(也有直流外排的。該法不用渣罐車(chē)和鐵路運(yùn)輸，投資較省，爐前放渣作業(yè)靈活。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，爐前水力沖渣方法成為水渣生產(chǎn)的主要方法。爐前水力沖渣設(shè)計(jì)參數(shù)主要有渣量、渣流速度、熔渣溫度、渣水比、沖制水溫、沖渣水壓、水渣含水率和環(huán)保要求等。第1頁(yè)共6頁(yè)(1)渣量。水渣設(shè)施設(shè)計(jì)能力按高爐每次最大出渣量考慮。日本按下式計(jì)算高爐每次最大出渣量q(t)q=KQ/M，式中K1.6Q為目最大渣量，t/dM為日出渣次數(shù)，次/d。(2)渣流速度。按正常操作條件下的最大瞬時(shí)渣流速度確定沖制水量。影響渣流速度的因素很多，如爐內(nèi)冶煉條件、爐前操作水平、爐渣理化性能和渣溝結(jié)構(gòu)等。各級(jí)高爐渣流速度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：爐容級(jí)別/m33007501000渣流速度/tmin1.5～2.55～68(3)熔渣溫度。出爐熔渣溫度一般為14001550℃。熔渣溫度愈高，制成水渣的玻璃化率愈高，活性亦愈大。熔渣溫度低于1400℃時(shí)，水渣活性明顯降低。(4)渣水比。應(yīng)滿足水渣質(zhì)量和水力輸送的要求，下限應(yīng)滿足安全規(guī)程的要求。在一定范圍內(nèi)，沖制水量愈大，水渣玻璃化率愈高，但投資和運(yùn)行費(fèi)用相應(yīng)增加。一般?。骸?0。(5)沖制水溫。水溫愈低，急冷水淬效果愈好，水渣玻璃化率愈高，但水溫過(guò)低時(shí)投資和運(yùn)行費(fèi)用高。一般以不大于60℃為宜。第2頁(yè)共6頁(yè)(6)沖制水壓。水壓愈高，水淬效果愈好，水渣粒度愈細(xì)，但水壓太高易產(chǎn)生渣棉，環(huán)境污染嚴(yán)重。一般取0.2～0.3MPa。(7)水渣含水率。用作水泥原料要求含水率越低越好。水渣的脫水性與爐渣的性能和沖制裝置等有關(guān)，高發(fā)泡性爐渣沖制的水渣脫水性能差，沖制裝置中設(shè)水渣碰撞板時(shí)可改善水渣脫水性能。水渣含水率一般為15％～20％。(8)環(huán)保要求。水渣沖制過(guò)程中產(chǎn)生大量蒸汽，含有害氣體的渣棉，污染環(huán)境。沖制區(qū)應(yīng)設(shè)排汽筒，高度一般為4060m。沖渣水應(yīng)循環(huán)使用，已采用直流外排的應(yīng)采取措施控制外排水pH值為69500mg/L，以減輕對(duì)江河湖海的污染。水渣沖制和輸送體相同。各種爐前水力沖渣工藝的水渣沖制和輸送方法大種形式。管狀扁口噴嘴直接將供水管出口制成扁口，扁口寬度大于渣流寬度，扁口斷面積按水流速度810m/s計(jì)算。板狀孔口噴嘴為箱形結(jié)構(gòu)，沖制水由噴嘴板噴出，噴嘴板上分布φ10～φ20的孔，開(kāi)孔總面積通過(guò)計(jì)算確定。板狀孔口噴嘴比管狀扁口噴嘴沖制的水渣質(zhì)量好。水渣用壓力水經(jīng)水渣溝輸送，水渣溝應(yīng)盡量直線布置，必須轉(zhuǎn)彎時(shí)，曲率半徑可取1520m。水渣溝坡度不小于3.5％，地形條件許可時(shí)應(yīng)取較大值。進(jìn)入渣水分離裝置前～10m1.02.0％。水渣溝斷面呈U形或梯形，一般為混凝土或鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯耐磨材料。第3頁(yè)共6頁(yè)爐前水力沖渣方法選擇水渣生產(chǎn)方法較多，中國(guó)主要有平流沉淀法、池濾法、拉薩法(R.ASA)(INBA)幾種。(1)平流沉淀法。工藝流程見(jiàn)圖1，渣水混合物經(jīng)水渣溝流入平流沉淀池，水渣靠自重沉積。沉淀池尺寸根據(jù)水渣沉降速度確定，當(dāng)水渣粒度約為0.8mm時(shí)，沉降速度約為12cm/s。渣水混合物入口與外排水出口應(yīng)有足夠距離，確保沖渣水的沉淀時(shí)間大于2500s。一座高爐一般設(shè)兩個(gè)沉淀池，輪流作業(yè)。水渣在堆渣場(chǎng)自然脫水后外運(yùn)。(2)池濾法。始于歐洲，1972年荷蘭霍戈文(Hoogovens)廠7號(hào)高爐首次采用。1979年中國(guó)涉縣鐵廠34號(hào)高爐和首都鋼鐵公司新2號(hào)高爐分別2810m/(h3?m，一座高爐一般設(shè)4個(gè)以上的濾池，輪換進(jìn)行過(guò)濾、抓渣、反沖洗和清2池作業(yè)。水渣在堆渣場(chǎng)自然脫水后外運(yùn)。池濾法也有采用側(cè)濾的，但由于過(guò)濾效果和能力較差，未能推廣。(3)拉薩法。日本鋼管公司和英國(guó)拉薩(RASA)貿(mào)易公司共同研制。1967年日本福山鋼鐵廠1號(hào)高爐首次采用。1985年中國(guó)寶山鋼鐵總廠1號(hào)高爐采用。工藝流程圖見(jiàn)圖3。渣水混合物進(jìn)入粗粒分離槽后，近一半的水(含懸浮物)溢流進(jìn)中繼槽再泵入沉淀池，沉入槽底的渣漿則由水渣泵送入脫水槽脫水，脫水后的水渣經(jīng)排料閥卸入汽車(chē)外運(yùn)，濾出的水經(jīng)沉淀池處理后循環(huán)使用。脫水槽側(cè)壁為不銹鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)外設(shè)集水溝和反沖洗裝置，濾網(wǎng)面積應(yīng)滿足脫水時(shí)最大渣流速度的水量需要。脫水槽的個(gè)數(shù)根據(jù)工作周期第4頁(yè)共6頁(yè)(受渣、脫水、排渣和反沖洗)和每次出渣時(shí)間的比值確定。每個(gè)脫水槽應(yīng)能容納每次出渣的最大水渣量。(4)1981年比利時(shí)希德馬爾(SIDMAR)廠B1991年中國(guó)寶山鋼鐵總廠2號(hào)高爐和武漢鋼鐵公司新3號(hào)高爐也先后采用。工藝流程見(jiàn)圖。渣水混合物經(jīng)水渣溝、水渣槽、分配器進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾器，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中渣水分離，脫水后的水渣由膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出，濾出的水進(jìn)入集水槽，或直接循環(huán)使用()，或冷卻后再循環(huán)使用即冷水法)。轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾器簡(jiǎn)體周邊包以兩層不銹鋼絲網(wǎng)，內(nèi)設(shè)濾網(wǎng)葉片，水渣靠葉片從簡(jiǎn)體0.6～1.0r/min時(shí)，單位有效過(guò)濾面積能過(guò)濾的水量一般為3540m/(m?h)。32上述幾種水渣生產(chǎn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)上表。塊渣設(shè)施(占70％～80％、多孔體(占1525)和玻璃體(占35)組成，密度約為2t/m。，具有良好的抗凍性和耐蝕性，主要用作建筑材料骨料。中國(guó)的塊渣設(shè)施一般作為水渣設(shè)施的備用設(shè)施。塊渣可在棄渣場(chǎng)冷卻或在爐前干渣坑噴水冷卻。(1)棄渣場(chǎng)冷卻。熔渣由渣罐車(chē)運(yùn)到棄渣場(chǎng)傾倒，自然冷卻。棄渣場(chǎng)一般設(shè)在山谷、河()邊及低洼地，利用堆棄爐渣逐漸延伸擴(kuò)大，設(shè)計(jì)考慮一定堆放能力。冷卻后的爐渣經(jīng)采掘、破碎和篩分后運(yùn)往用戶。(2)爐前干渣坑冷卻。熔渣由熔渣溝直接流入爐前的干渣坑，一般放完渣后不馬上噴水，適當(dāng)冷卻后噴水，以得到質(zhì)量較好的干渣，有的還邊放第5頁(yè)共6頁(yè)5破碎篩分。未蒸發(fā)的水則經(jīng)濾層排出并循環(huán)使用。膨珠設(shè)施熔渣經(jīng)膨脹處理、自然冷凝制成表面釉化、內(nèi)有微孔的膨珠，其形狀與天然浮石相似，故又稱礦渣浮石。膨珠粒徑為1.2～10mm，堆密度為0.91.3t/m43于3.4MPa，主要用作隔熱材料或輕質(zhì)建筑材料骨料。膨珠生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖(或渣罐經(jīng)受渣槽)送入膨脹槽，與膨脹槽上噴出的高壓水一起流到滾筒上，被高速旋轉(zhuǎn)的滾筒葉片擊碎拋出，在空氣中冷凝成球狀落地，由膨珠池收集外運(yùn)。生產(chǎn)用水量較小，渣水比為：10.4～0.6，水壓為0.5～0.8MPa。滾筒葉片頂端轉(zhuǎn)速為15～22m/s。膨珠設(shè)施能力小，污染環(huán)境，一般適用于小型高爐。渣棉設(shè)施熔渣經(jīng)壓縮空氣或蒸汽噴吹制成玻璃質(zhì)纖維狀渣棉。渣棉密度不大于0.2t/m，纖維含量不小于50％，纖維平均直徑不大于10m，3耐腐蝕，不燃燒，主要用作隔熱、隔音和防火材料。渣棉生產(chǎn)有