转鼓法水渣工艺的环保与节能-终版(英文摘要).docVIP

转鼓法水渣工艺的环保与节能 The Environment Protection and Energy Conservation of Rotary Drum-based Slag Granulation 范志刚1　林西平1　邹忠平1 董会国1 朱介华2 （1中冶赛迪工程技术股份有限公司 2宝钢股份公司炼铁厂） 摘要　本文对各种转鼓法高炉渣处理工艺进行了综述并通过分析对比以及理论计算指出了CISDI转鼓法炉渣处理工艺的可行性及环保与节能，为高炉炉渣处理提供了更优的解决方案。 Abstract The paper introduces all kinds of rotary drum processes applied in BF slag granulation. By comparative analysis and theoretical calculations of all the drum processes, CISDI Rotary drum-based slag granulation process behaves better at feasibility, environment protection and energy conservation. The results shows CISDI Rotary drum process is the best choice of BF slag granulation. 关键词:　高炉　水渣　CISDI转鼓法　环保　节能 Key Words Blast furnace Slag granulation CISDI Rotary drum-based slag granulation process Environment protection Energy conservation 高炉炉渣处理概述 高炉熔渣是高炉炼铁的主要副产品之一，高炉熔渣处理方法主要可分为干渣和水渣两种。水渣由于被广泛应用生产矿渣水泥、矿渣砖和湿碾矿渣混凝土制品熔渣在渣沟末端被冲制箱喷出的高速水流水淬粒化，渣水混合物汇集到水渣槽，再经水渣槽下部出口装置及水渣分配器进入进行渣水分离，脱水后的水渣落胶带机上，通过胶带机；滤出水进入集水槽，经水沟流入热水池，循环使用；水渣时产生的蒸汽水渣槽上部排汽筒排放。排放。熔渣在渣沟末端被冲制箱喷出的高速水流水淬粒化，渣水混合物汇集到水渣槽，再经水渣槽下部出口装置及水渣分配器进入进行渣水分离，脱水后的水渣落胶带机上，通过胶带机；滤出水进入，熔渣在渣沟末端被冲制箱喷出的高速水流水淬粒化，渣水混合物汇集到水渣槽，再经水渣槽下部出口装置及水渣分配器进入进行渣水分离，脱水后的水渣落胶带机上，通过胶带机；滤出水进入集水槽，经水沟流入热水池，循环使用；水渣时产生的大量蒸汽通过水渣槽上部排汽筒集中高空排放。 图6　冲渣水温与循环水水质关系 图7　冲渣水温与水渣性能关系 注：由于实验条件限制，粒化水水温最高仅做到80.3℃，未做到90℃。 但，由图6和图7可见： 采用CISDI转鼓法生产水渣是可行的； 冲渣水温度对循环水水质以及成品水渣的质量影响不大； 即使采用CISDI转鼓法热法，也能生产出合格的水渣成品； 4.3 CISDI转鼓法的环保和节能 4.3.1 CISDI转鼓法的环保性研究 CISDI转鼓法的环保性主要是通过冲渣蒸汽的高空排放和自然冷凝回流来实现。CISDI转鼓法通过改变排汽筒的高度和直径来实现水渣冲制区无蒸汽外溢，通过蒸汽的高空自然冷凝回流来减少系统蒸汽总排放量和补水量。 下图是以冲渣水温度来定义的不同水渣处理方法冲渣时的蒸汽发生量和熔渣流速之间的关系： 图8　冲渣水温度、渣流量与蒸汽发生量关系 图中：热法冲渣水温设定为90℃；冷法冲渣水温设定为60℃；环保因巴法冲渣水温设定为45℃ 由上图可见，随冲渣水温度和熔渣流量的升高，冲制区所产生蒸汽量相应增加，为此，需相应增加冲制区排汽筒的排气能力。 由于蒸气在沿排汽筒上升过程中，会通过排汽筒外壁与外界环境进行热交换，从而自然冷凝，形成冷凝水回流。通过模拟计算，其冷凝回流水与排汽筒直径、高度的关系如下： 图9　排汽筒直径、高度与蒸汽冷凝水回收率之间的关系 由图9可见，蒸汽冷凝回流量与排汽筒直径和高度成正比，排汽筒越高，直径越大，则蒸汽冷凝回流量在蒸汽发生总量中所占的比例就越大，相对蒸汽排放量的比例就更小。 4.3.2 CISDI转鼓法的节能数据 a. 环保：水渣冲制产生的蒸汽高空排放，硫化物排放浓度相当于国家排放标准的22.8％，消除了蒸汽对高炉区域设备和结构的腐蚀，大大改善了操作人员的工作环境。 b. 节能：无需专门的蒸汽强制冷凝回收设施，降低了投资和运行费