武漢科夢環(huán)境工程有限公司 夏曉容

高爐環(huán)保INBA渣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

武漢科夢環(huán)境工程有限公司 夏曉容

高爐渣的主要處理方法包括底濾（OCP）法、拉薩（RASA）法、因巴（INBA）法、圖拉（TYNA）法及明特克（MTC）法等。其中，INBA法雖然投資費(fèi)用大，但是技術(shù)上最為成熟，具有工藝設(shè)備布置緊湊、設(shè)備壽命長、可自動(dòng)調(diào)節(jié)脫水轉(zhuǎn)速并連續(xù)測得爐渣量等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用的高爐亦較多。本文，筆者就工程中的實(shí)例來介紹環(huán)保INBA的工藝流程和設(shè)計(jì)參數(shù)。

一、工程概況

高爐渣是煉鐵時(shí)排出的廢渣，一般每生產(chǎn)1t生鐵，產(chǎn)生300～900kg的高爐渣，其主要成分為硅酸鈣或鋁酸鈣。高爐渣被粒化后可用作水泥、渣磚和建筑材料。目前，高爐渣粒化采用小沖渣方式，僅在事故狀態(tài)下才采用干渣坑的形式。水渣成分見表1，水渣顆粒的組成見表2。

表1 水渣成分%

表2 水渣顆粒的組成%

二、INBA渣處理系統(tǒng)

INBA法是盧森堡PW公司的專利技術(shù)，亦稱回轉(zhuǎn)筒過濾法。該技術(shù)處理渣的效率高，具有占地小、高效等優(yōu)點(diǎn)，并且具有較高的環(huán)保價(jià)值，代表世界先進(jìn)水平，作為高爐爐渣處理的推廣技術(shù)，近年來在國內(nèi)外大高爐上應(yīng)用廣泛。INBA法分環(huán)保INBA，熱INBA和冷INBA3種類型，其各自的特點(diǎn)見表3。

表3 INBA渣處理工藝類型

三、環(huán)保INBA

高爐爐渣經(jīng)熔渣溝進(jìn)入粒化塔，被粒化箱噴出的帶壓高速水流快速淬冷和?；纬深w粒狀水渣，粒化產(chǎn)生的渣水混合物，從粒化塔流進(jìn)能夠自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)速的脫水轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行渣水分離，濾出的渣由通過轉(zhuǎn)鼓中心的皮帶運(yùn)輸至堆渣場裝車外運(yùn)。轉(zhuǎn)鼓過濾后的水進(jìn)入位于轉(zhuǎn)鼓下的熱水池中，經(jīng)冷卻泵提升至冷卻塔進(jìn)行冷卻，再由?；┧盟椭亮；淅^續(xù)沖渣，循環(huán)使用。爐渣?；^程中會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽，同時(shí)也隨蒸汽帶走了部分小顆粒的水渣。為了凈化環(huán)境，回收蒸發(fā)水，需要對蒸汽進(jìn)行直接的冷凝。冷凝水由冷凝泵供給，冷凝之后的水經(jīng)管道流入緩沖罐，然后經(jīng)冷凝回水泵加壓送冷卻塔，冷卻后的水進(jìn)入冷水池再用冷凝供水泵送冷凝塔供蒸汽的冷凝使用。?；┧茫淠┧?，冷卻塔均設(shè)在泵房內(nèi)。

當(dāng)?；到y(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以臨時(shí)啟用緊急事故水裝置進(jìn)行供水，以此完成對爐渣的繼續(xù)?；?。

1.環(huán)保INBA工藝的優(yōu)點(diǎn)。環(huán)保INBA系統(tǒng)由?；到y(tǒng)和脫水系統(tǒng)組成。與冷INBA法相比，環(huán)保INBA法多了一套用來去除沖制水渣時(shí)產(chǎn)生的蒸汽及SO2和H2S的措施——冷凝循環(huán)系統(tǒng)（主要由冷卻塔、冷凝泵、冷凝塔、緩沖罐、冷凝回水泵及相關(guān)管道組成）。環(huán)保INBA工藝很好地解決了沖制熔渣時(shí)產(chǎn)生的大量有害蒸汽對環(huán)境的污染，環(huán)保條件得到了很大的改善；而且回收利用蒸汽，使得水系統(tǒng)循環(huán)使用，節(jié)約了能源。

2.設(shè)計(jì)實(shí)例。武鋼7#高爐3200m3高爐設(shè)有4個(gè)鐵口，2個(gè)出鐵場，采用環(huán)保INBA，各設(shè)置1套渣處理系統(tǒng)和獨(dú)立的粒化冷凝水冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，分別由熱水槽、冷卻塔、?；厮?、冷凝回水泵、收集池回水泵、再循環(huán)泵、清水增壓泵、?；o水泵、冷凝給水泵、冷卻塔、冷水池等組成。其工藝流程如圖1所示。

圖1 武鋼渣處理環(huán)保INBA工藝流程

3.主要設(shè)備。

（1）?；厮谩Ａ；厮?臺(tái)（2用1備），單臺(tái)性能Q= 1200m3/h，H=38m，N=250kW，U=380V，IP54，F(xiàn)級，付葉輪+填料密封。

（2）冷凝回水泵。冷凝回水泵3臺(tái)（2用1備），單臺(tái)性能Q= 1000m3/h，H=25m，N=160kW，U=380V，IP54，F(xiàn)級，付葉輪+填料密封。

（3）再循環(huán)泵。再循環(huán)泵4臺(tái)（2用2備），單臺(tái)性能Q=200m3/h，H=31m，N=37kW，U=380V，IP54，付葉輪+填料密封。

（4）收集池回收泵。單臺(tái)性能Q=300m3/h，H=18m，N=37 kW，U=380V，IP54，付葉輪+填料密封。

（5）增壓泵。增壓泵2臺(tái)（1用1備），單臺(tái)性能Q=115m3/h，H=50m，N=30kW，U=380V，IP54，水泵背壓0.3MPa。

（6）排水泵。排水泵2臺(tái)（1用1備），立式，單臺(tái)性能Q=100 m3/h，H=10m，N=7.5kW，U=380V，IP54。

（7）?；┧?。粒化供水泵3臺(tái)（2用1備），單臺(tái)性能Q= 1100m3/h，H=32m，N=200kW，U=380V，IP54，F(xiàn)級，機(jī)械密封。

（8）冷凝供水泵。冷凝供水泵3臺(tái)（2用1備），單臺(tái)性能Q= 900m3/h，H=55m，N=315kW，U=10kV，IP54，F(xiàn)級，機(jī)械密封。

（9）冷卻塔。逆流中空冷卻塔2臺(tái)，Q=1100～1600m3/h、N= 45kW，U=380V，進(jìn)水溫度90℃，出水溫度≤45℃。

4.設(shè)備布置。因轉(zhuǎn)鼓，熱水池均為半地下式，所以水泵均設(shè)置在地下-7.5m轉(zhuǎn)鼓基坑內(nèi)，為防止水泵被水淹沒，將水泵泵體設(shè)在基坑底部，水泵電機(jī)設(shè)在約-4.0m的平臺(tái)上，皮帶連接?；觾?nèi)設(shè)排水溝，集水坑，內(nèi)設(shè)排水泵。轉(zhuǎn)鼓基坑處設(shè)冷凝水罐，冷凝回水泵。其布置如圖2所示?；优c泵房之間的管道用管架連接。

在泵房的設(shè)計(jì)中，沒有采用一般的方形水池，而采用錐斗形水池，錐斗角度在55°～60°。水泵的吸水管從池子底部吸水，將沉于池底的水渣經(jīng)粒化供水泵再打到?；鋬?nèi)。冷卻塔采用中空式鋼筋混凝土冷卻塔，內(nèi)部不設(shè)填料，是為了防止水中的細(xì)渣將填料堵死而無法使用。武鋼高爐環(huán)保INBA供水泵房剖面如圖3所示。

綜上，高爐渣處理是煉鐵生產(chǎn)的重要一環(huán)，選用相關(guān)的流程，應(yīng)從其技術(shù)先進(jìn)性、投資大小、系統(tǒng)安全性、環(huán)保、成品渣質(zhì)量、系統(tǒng)作業(yè)率、占地面積、設(shè)備檢修維護(hù)等多方面考慮。INBA在技術(shù)上是最成熟的，而在INBA系統(tǒng)中，以環(huán)保INBA投資最大，環(huán)保效果最好的。但由于設(shè)備增加了，維護(hù)和檢修的工作量也相應(yīng)加大。對國內(nèi)的大中型高爐來說，可酌情選取。