高炉渣处理技术及实施要点之研究

◎谷莉莉

高炉渣处理技术及实施要点之研究

◎谷莉莉

高炉渣是高炉炼铁的主要废弃物，如果无节制地排放高炉渣会严重影响生态环境，因此，我们必须要对高炉渣进行处理。从当今国内高炉渣处理现状分析，我国高炉渣处理技术还存在诸多问题，如新水消耗大、废气回收问题等。基于此，本文重点分析我国高炉渣处理技术现存问题，进而提出高炉渣技术的实施要点。

随着我国钢铁行业不断发展，高炉的应用范围愈加广泛。高炉在炼铁过程中会产生大量的高炉渣，对高炉渣进行处理、再利用是钢铁生产工业实现循环经济的重要渠道之一。我国主要采用的高炉渣技术是水淬法和干渣法，干渣法在实际应用中会产生大量的污染物，并且资源利用率极低，在国内已经很少使用，通常情况下是在事故处理过程中设置渣罐和干渣坑出渣。随着我国科学技术不断发展，新型高炉渣处理技术层出不穷，大大提高了高炉渣的处理效率和利用率，对我国钢铁行业发展带来了巨大驱动力。

高炉渣处理技术现存问题分析

从我国高炉渣处理技术当中，虽然新型技术层数不穷，但并没有从根本上解决渣化渣耗水、热量损失等问题。经有关试验表明，水淬法渣处理技术的问题表现在：第一，耗水量高。冲制一吨水渣消耗新水量为1顿左右，已经达到了1:1，循环用水量为10吨左右，由此可见，其耗水量非常高；第二，废气问题。通过分析水淬渣处理中产生的气体，气体中含有二氧化硫和硫化氢，这些污染气体会随着水蒸气排放到大气中，是导致酸雨的重要气体，对生态环境污染非常严重；第三，热量回收问题。通过调查分析，1吨液态渣水淬时所散失的热量为1700MJ左右，并且这些热量很难回收，如果以60%的回收率进行计算，全国每年热量损耗为400万吨。并且由于液态高炉渣温度能够高达1500℃，余热品质非常高，极具利用价值；第四，干燥处理。高炉水渣中的含水量在10%左右，含水量非常高，这就需要对高炉渣进行干燥处理，进一步提高了能源消耗量。

高炉渣处理技术的实施要点

底滤技术。底滤技术的实施原理为：高炉熔渣在冲制箱中并由多孔喷出高压水进行水淬，水淬渣经过粒化槽后进入到沉渣池中，沉渣池中的水渣会通过抓斗吊抓出渣场继续进行脱水。底滤技术的冲水压力为0.3～0.4 MPa，渣水比例为1:10～15，因此，水渣含水率为10%～15%，作业率为100%，在出铁场时附近不能设置渣坑。

拉萨法。拉萨法的工艺流程为：熔渣通过渣沟进入到冲制箱中，并与压力水相遇进行水淬。水淬过后的渣浆在粗粒分离槽中的不断浓缩，待到浓缩工艺完成后送至脱水槽脱水，浮在水面上微颗粒渣会通过溢流口流向中间槽中，并由中间槽泵传送到沉淀池中，经过沉淀池沉淀后，通过排泥泵传送到脱水槽中，与粗粒分离器传输的渣水混合物共同进行脱水，脱水过后将水渣外运。

因巴法。因巴法工艺流程为：将高炉渣传送到冲制箱粒划器中，通过粒化器喷吹高压水进行水淬，将熔渣水淬成水渣，经过水渣沟送入渣池中进而二次细化。在此过程中，大量的蒸汽会从烟囱中排向大气中，水渣则通过分配器流入到转鼓过滤器中。渣水混合物在过滤器中的进行渣水分离，通过内部滚筒不断旋转，将水渣带入到滚筒过滤器上部，在脱水后将水渣传输到运送带中，由外部运输带将水渣成品进行贮存，并进行二次脱水处理。处理过后即可将高炉渣运往到水渣堆场，所形成的过滤水也可以进行循环再利用。此外，因巴法有三种形式，即热型、冷型、环保型。热型系统只存在粒化水系统，粒化水进行直接循环；冷型系统中设有冷却塔，可以将粒化水进行冷却后进行再循环；环保型水系统分为粒化水和冷凝水两个系统，其冷凝系统主要是吸收二氧化硫、硫化氢、蒸汽等，具有废气排放量低等优点。

图拉法。图拉法主要是将高炉渣进行机械碾碎处理，之后再进行水淬处理。该技术在处理高炉渣过程中，主要包含高炉渣粒化与冷却、水渣脱水、水渣运输、冲渣水循环等。炉渣经过渣沟流嘴传输到高速旋转的粒化轮上，之后记性机械碾压、粒化，并在粒化环节后进行冷却、水淬。渣粒在呈现出抛物线过程中，会不断撞击挡渣板进行二次破碎，破碎后的渣水混合物会传输到转鼓下部，再次进行水淬冷却。通过圆筒形转鼓脱水器进行水渣脱水。脱水器下方的热水槽需要保持一定水位，从而保障高炉渣的冷却效果。水经过溢流装置分为两个循环水池，包括清水池和渣水池。在循环底部沉渣，通过提升装置或渣浆泵达到转鼓脱水器中进行脱水。高炉渣在冷却、粒化中所产生的蒸汽和气体会统一集中在集气装置中统一排放。

新型高炉渣处理技术——干式粒化工艺

上述所提高的高炉渣处理方法都会存在一定的弊端，而干式粒化工艺能够实现在不消耗新水的情况下，通过传热介质和高炉渣直接接触进行粒化，不仅没有有害气体排出，同时还能够吸收热能。第一，风淬法。将液态渣放入到倾斜渣沟中，渣沟下设置了鼓风机，液态渣从渣沟末端流出时会与鼓风机的高速空气接触，从而迅速粒化并被吹到热交换器中，并在此过程中会从液态转化为固态，通过对流与辐射进行热交换，渣温度会从1500℃降低到1000℃，之后传输到储渣槽中存储。第二，离心粒化法。该技术主要是采用流化床，从而提高热能回收率。其主要是采用一种高速旋转的中心凹盘作为粒化器，液渣会直接通过渣沟流向凹盘中心，当凹盘转速达到一定程度时，会因为离心力作用将熔渣粒化，液态粒渣在旋转中会与空气换热直到凝固。凝固后的高炉渣会继续下落到设备底部，并在流化床内进一步与空气换热，这时热气会上升被上部容器回收。当今我国也对干式粒化法进行了研究，大体思路是离心法和风淬法相融合的形式，经过近些年实践取得了可喜的成效。

综上所述，炼铁生产中会产生大量的高炉渣，如何正确处理高炉渣已经成为炼铁行业的关注焦点。本文重点介绍了我国高炉渣处理技术存在的问题、高炉渣处理技术实施要点，并提出了几种新型高炉渣处理技术，旨在推动我国炼铁行业健康发展。

（作者单位：河钢集团宣钢公司炼铁厂）