环保底滤法水冲渣工艺的技术经济优势

环保底滤法水冲渣工艺的技术经济优势宿立伟中冶京诚工程技术有限公司，北京摘要：从过滤效果、环境友好、自动化程度、运行成本、占地面积几个方面进行分析比较，认为环保底滤是最优的高炉水冲渣工艺。过滤效果是关系到其它几个性能的关键因素，通过理论和实践两方面的分析，认为环保底滤过滤效果最好。分析了水冲渣污染的主要矛盾，并阐述了环保底滤的处理方式。关键词：高炉；水冲渣；环保底滤；过滤效果；环境友好，，，，；；；高炉水冲渣长期以来一直存在多种工艺并存的现象，有底滤法（传统型、环保型）、转鼓法、轮法、搅笼法等。用户如何根据自身的条件及需求选择适合自己的方案值得探讨。本文将从过滤效果、环境友好、自动化程度、运行成本、占地面积等几个方面进行分析。过滤效果为了冲渣水的循环利用，需要对粒化冷却后的渣水混合物进行过滤，而且需要有好的过滤效果。好的过滤效果主要体现在以下两个方面。水中悬浮物（细颗粒濱）含量低。这样能最大限度的减少对管道、水泵的磨损。过滤较好的设施可以配用效率较高的清水泵以及低造价的普通钢管。过滤差的设施需要选用投资髙的渣浆泵和耐磨钢管。另外，过滤效果差的设施，设备损坏率较高，维护成本提高，工人工作量增加。渣中含水率低。渣中含水率低能够降低吨渣耗水量，还能降低后续水渣深加工的成本，对改善区域的环境也非常有利。賴■丨“厂丨⋯滤网仁羊仁一丰味丰：！图底滤法过滤模型图机械法过滤模型图是底滤法滤层结构的物理模型，通过物理模型可以看出，底滤法拥有较厚的滤层，滤池刚开始工作时，依靠滤层本身进行过滤，随着滤层上部水渣厚度的积累，滤层逐渐转变为水渣层，实际滤层的厚度越来越深。图是机械法滤层结构的物理模型，通过模型可以看出，滤网起支撑作用，过滤介质是水渣层。由于两种方式过滤介质（水渣）性质相同，都可以近似视为均质滤料进行考虑。均质滤料的相关计算公式如下：————其中：：沿滤层深度为时，滤层出水的浊度体积浓度，固体液体；：滤层进水的浊质体积浓度，固体液体；：滤层过滤的滞留系数；滤层过滤的剥离系数；：滤层过滤速度，；：滤层开始过滤时的孔隙率；比沉积量；：滤层厚度，；通过以上公式可以看出，在过滤介质相同的情况下，影响冲渣水浊度的主要变量因素为单位面积过滤速度和滤层厚度，并且单位面积过滤速度越大滤出水的浊度越大，相反滤层厚度越大滤出水的浊度越小。环保底滤法水渣的滤层包括滤料和沉积的水渣两部分，滤层厚度要大很多，所以从滤层厚度的角度分析，环保底滤法过滤效果要好。在冲渣水量相同的条件下，单位面积过滤速度受到有效过滤面积的影响。在高炉熔渣量及温度相同的情况下，不同工艺的冲渣水量是相同的，影响单位面积过滤速度的因素为有效过滤面积，环保底滤法的有效过滤面积大约是其它工艺的倍，单位面积过滤速度大约是其它工艺的。所以从单位面积过滤速度的影响来看，环保底滤法的过滤效果要好。通过以上公式的定性分析来看，环保底滤法水渣的过滤效果要好很多。对某两个工程的冲渣水取样检测的结果为：环保底滤法水渣水中悬浮物含量为机械法为。环保底滤法在过滤效果方面有非常明显的优势。环境友好随着环保的要求越来越高，环境友好已经成为评价水冲渣工艺的关键因素之一。高炉水冲渣最大的污染是大量排放的水蒸汽，水渣蒸汽向大气排放、等污染物，对周围设施腐蚀比较严重。熔渣显热的释放过程伴随着水冲渣过程而发生，在粒化冷却的过程中，熔渣显热通过水温升高和蒸汽排放进行释放。升温后的冲渣水在运行过程中，通过冷却塔强制冷却，将水温降低至开始冲渣时的温度再循环利用，所以从整个系统来看，熔渣显热几乎全部转化为水的汽化热。在熔渣显热一定的前提下，无论哪种水冲渣工艺，系统总的蒸汽排放量是一定的。在没有找到新的热量释放办法之前，要想减少水冲渣系统的蒸汽排放量几乎是不可能的。目前我们所能做的就是保证水蒸汽的有组织排放。水冲渣系统的蒸汽排放点有粒化点、水渣沟、过滤设施和冷却塔。其中粒化点和冷却塔是蒸汽排放量最大的位置。结合工程实际生产参数计算的粒化点蒸汽排放量如下：；其中：：熔渣显热，取值：温升带走的热量，：蒸汽蒸发带走的热量，：固态水渣带走的热量’取值：水的热容，取值：冲渣水水量，取值：水温升，取值°由°升至。：蒸发部分水的水温升，取值°由°升至°：水的汽化潜热，取值吨渣蒸发的水量’计算得出值为也就是兑在冲渣点吨渣蒸汽排放量大约为。根据能量守恒，计算吨渣总的蒸汽排放量为。也就是冲渣点的蒸汽排放量占系统蒸汽排放量的。本着有组织排放的原则，最理想的蒸汽排放方式是将蒸汽集中在粒化点和冷却塔两个点进行排放。环保底滤法就是基于这方面的考虑，在粒化点设置烟囱，将粒化点产生的蒸汽进行集中外排。对于可能产生蒸汽的过滤池，根据对生产过程中滤池的观察分析，发现滤池产生蒸汽的位置主要是渣水混合物的落点，基于这一分析在渣水落点设计蒸汽罩，并且与冲渣点烟囱连接，将蒸汽集中外排，