高炉渣的处理工艺_高炉渣处理工艺

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高炉渣的处理工艺

姓名：XX

班级：XX

学号:XX 摘要：阐述了拉萨法(RASA)、因巴法(INBA)、图拉法(TYNA)、底滤法(OCP)等当前高炉渣处理工艺的技术现状，通过对这几种高炉渣处理工艺的对比, 认为图拉法 安全性能最好, 因巴法技术最成熟, 明特克法投资与占地面积最小。目前的高炉渣处理存在水耗大、炉渣显热利用率低和硫化物等污染物排放的问题.拟开发的高炉渣干式粒化工艺能有效解决这些问题，是高炉渣处 理利用的发展趋势。

关键词

高炉渣

因巴法

处理

干式粒化

Blast Furnace Slag Treatm en t Technologies

Nanme：Chenbin Cla：10steel 2 Student ID：201006010216

Abstract ：The methods of the treatment with the blast furnace slag at the present time : RASA，INBA，TYNA and OCP were commented。By con t ra st ing th e se m ethod s th e w r iter th ink s th at th e safety p rop er ty o f T YN A m ethod is th e b e st, th e techno logy o f IN BA m ethod is th e m atu re st , an d th e inve stm en t an d th e cover ing area o f M TC m ethod are th e lea st.These methods exist the problems including consuming so much water，low energy utilized coefficient and the contamination emiion such as sulphide，etc． The new developing method － blast furnace slag dry granulation can solve the problems and it is the treatment of utilizing the blast furnace slag．

Key W ords ：blast furnace slag INBA method treatment

dry granulation 1前言

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铁工业循环经济的重要途径之一。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。在高炉炼铁生产中 炉渣的处理工艺主要分为干渣和水渣处理两种。干渣法是将高炉渣放进干渣坑用空气冷却 并在渣层面上洒水 采用多层薄层放渣法 冷后破碎成适当粒度的致密渣块。水渣法: 是在炉前用高压水或机械将炉渣冲制成水渣再经过渣水分离 冲渣水循环使用成品水渣可作为水泥原料、混凝土骨料等。现代高炉炼铁生产中, 炉渣的处理主要采用水力冲渣方式进行, 仅在事故应急处理时才采用干渣处理方式。[1]水淬时, 一种是将炉渣直接水淬一种是将炉渣机械破碎后, 再进行水淬。主要处理工艺有: 底滤法、拉萨 法、因巴法、图拉法、明特克法等。2 有代表性的处理工艺 2.1拉萨(RA SA)法

RA SA 法 是由日本钢管公司与英国 RA SA 公司共同开发的炉渣处理工艺 1967 年首次在日本高炉上使用该法处理高炉炉渣。我国宝钢 1 #高炉1980 年首次由日本引进此法 但在2005年大修后采用了新的环保型 IN BA 法。RA SA 法的工艺流程为: 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。水处理系统设有冷却塔，设置液面调整泵用以控制粗粒分离槽水位。2.2底滤（OCP）法

底滤法是目前国内采用最多的炉渣处方法 其工艺过程为: 高炉炉渣在冲制箱内由多孔喷头喷射的高压水进行水淬后 水淬渣流经粒化槽进入沉渣池。沉渣池中水渣由抓斗抓出堆放干渣场继续脱水。沉渣池内的水及悬浮物由分配渠流入过滤池 过滤池内铺设砾石过滤层 并设型钢保护。过滤后的冲渣水 经集水管由泵加压后送入冷却塔冷却后重复使用。水量损失由新水补充。2.3因巴(IN BA)法

因巴法 为卢森堡 PW 公司与比利时西德玛(SIDMAR)公司共同开发的炉渣处理技术[2] 因巴法分热因巴、冷因巴和环保型因巴三种类型。因巴法炉渣处理系统中, 转鼓过滤器是核心设备转鼓过滤器本体沿圆周方向设有两层不锈钢金属网, 较细层网丝在 内, 起过滤作用;较粗层网丝在外, 起支撑作用。鼓内焊有28 块铺设金属滤网的轴向叶片 桨片 , 使水渣随转鼓的旋转呈圆周运动, 渣在离心力作用下进行 自然脱水。每旋转180 °, 水渣即自动落在皮带上输出鼓外。旋转过程中, 采用压缩空气和清洗水对滤网进行连续性冲洗, 以防滤网堵塞。2.4图拉法 图拉法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[3]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气中被水冷却，水淬。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。2.5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（2536m 3）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。

3.1各种渣处理工艺特点比较分析

(1)拉萨法。该法与传统渣池法相比 炉渣处 理量大、水渣质量较好、污染公害较少 技术上有一 定的进步因工艺复杂、设备较多、动力消耗高、维修费用大等缺点 故在新建大型高炉上已不再采用。(2)底滤法。该法取消过滤池下设置较深的热水池和阀门室 使滤池的总深度降低;机械设备少施工、操作、维修都较方便 系统故障率低 维修和运行费用低;循环水质好 水渣含水率低 质量好;冲渣系统用水可实现 100 % 循环使用 没有外排污水有利于环保其主要缺点是占地面积大 水渣沟较长且需有足够的坡度 系统投资也较大(3)因巴法。该法具有工艺成熟 系统布置灵活 可实现连续冲渣 水渣质量好等优点主要缺点是设备制作复杂 维修量大 投资 费用高。(4)图拉法。生产实践表明 在高炉渣中带铁高达 4 0% 时 仍能安全生产。彻底解决了传统水淬渣易爆炸的安全隐患问题 安全性高。熔渣处理过程在封闭的状态下进行 环境保护好。循环水量小 动力能耗低。成品渣含水率低、质量好。设备重量轻、占地面积小、投资低。从国内相继投产的几套装置看 因系统配套不 完整 且循环水量有逐步加大的趋势 势必导致脱水器设备尺寸加大 使其设备重量轻的优势丧失 故需对其改进和完善。

(5)明特克法。该法为国内拥有自主知识产权的工艺方法 其设备投资省 备件消耗少 运行成本 低;占地面积小 现场布置灵活;脱水率高 水渣含水率不大于 15 %;输送能力大;系统采用变频系统控

制;冲渣水全净水闭路循环使用 安全环境保护好。3.2当前高炉渣处理工艺存在的问题

目前我国钢铁工业生产中，高炉渣的处理几乎都是采用水淬法进行。但是应该认识到水淬法 渣处理工艺也存在着一些缺点 [4]：(1)水耗高。这对于水资源严重短缺的国家来说，问题尤为严重。(2)在水淬渣过程中产生大量的 H 2S 和 SOX随蒸汽进入大气，造成环境污染。(3)没有回 收炉渣显热。1450 ～ 1500 ℃ 的液态高炉渣极具余热利用价值，但在国内高炉渣余热回收率很低 仅为 10% 左右。4)需干燥处理。高炉水渣含机

水率高达 10% 以上，作为水泥原料时须干燥处理，仍要消耗一定的能源

如上所述，水渣工艺不但浪费大量的新水资源，而且降低能源的使用效率，同时还带来了环。境污染。我国是世界上第一钢铁大国，又是水资 源和能源匮乏的国家，因此更迫切的需要新工艺来对高炉渣进行处理。

4高炉渣处理的发展方向 干式粒化工艺

干式粒化工艺是在不消耗新水的情况下，利用高炉渣与传热介质直接或间接接触进行高炉渣粒化和显热回收的工艺 ［5］，几乎没有有害气体排出，是一种环境友好型、资源节约型的新式处理工艺。它的明显优势是有效回收了高炉渣的显热，节约了大量新水，而且得到的渣粒非晶相含 量超过 95% ［6］，能够作为制造水泥的优质原料高炉渣的显热回收包括两个关键的操作 : 一是高炉渣的粒化，另一个就是热量的回收。利用空气回收炉渣的热量，将热空气用作助燃空气，或通过余热锅炉以蒸汽的形式回收热量。在高炉渣热量回收的过程中，熔渣的粒化效果影响着热回收率。熔渣的粒化效果决定了渣粒与换热介质的换 热效果，渣粒越小其换热时间越短，换热效果越 好。

关于高炉渣干式处理方面的研究工作，攀钢研究院曾于 20 世纪 80 年代做过一些模拟试验 这项工作做了部分实验室的冷态模拟，但没有进一步深入研究。在国外，自 20 世纪 70 年代以

来，前苏联、英国、瑞典、德国、日本、澳大利

亚等国就有研究高温熔渣

(包括高炉渣、钢渣)干式粒化技术的记录，有的工艺还进行了工业试，验，但是到目前为止还没有一种真正实现工业

化。5结语

高炉炉渣处理 是炼铁生产的重要一环 选用相关工艺流程时 应从技术先进性、投资大小、系统安全性、环保、成品渣质量、系统作业率、设备检修维 护、占地面积等诸方面情况综合考虑。就目前来看 图拉法安全性能最高.虽然从当前来看水渣处理在高炉渣处理工业的高速发展中发挥了重要作用 但是水资源的短缺已成为除了铁矿资源短缺外的另一个制约我国钢铁工业发展的因素 因此 考虑采用全新的干法粒化系统 解决目前水淬渣存在的耗水量过大的问题已成为高炉渣处理技术值得重点关注的发展趋势。参考文献：

[1] 谷卓奇，贺春平，高炉渣处理方法及发展趋势[J]。炼铁，2002,21(10):52-55.[2] 王茂华,汪保平,惠志刚.高炉渣处理方法[J] 鞍钢技术,2006(2):1-5.[3] 崔福民等.唐钢2560m高炉图拉法渣处理工艺及生产实践.河北冶金, 2000(1), 31～33 [4] 陈丽云，张春霞，许海川等。钢铁工业二次能源产生量分析[J] 过程工程学报，2006，4(6):123-127.[5] 戴晓天等.高炉渣急冷干式粒化处理工艺分析[J].钢铁研究学报2007,19(15):14-19.[6] Picking S J，Hay N，Roylance T F，et al． New Proce for Dry Granulation and Heat Recovery FromBlast － Furance Slag ［J］． Ironmaking and Steelmaking,1985,12(1):14.