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高炉造渣是炼铁高炉冶炼过程中排出的1500℃左右熔融态渣利用处理装置生成固态物的过程。炼铁高炉造渣分为干法和湿法两大处理方式,其中干法又分为自然冷却法和强制风冷法。湿法主要是采用水介质处理,高炉炉前水力冲渣是熔渣处理首选方式。水力冲渣又主要分为沉淀池沉淀法、拉萨法、茵芭法和轮法四种处理方式。 济钢3座1750炼铁高炉造渣系统关键技术引进俄罗斯轮法技术并由设备制造商优化和改进了部分工艺和设备。受当时工艺和设备制造技术和认识操作水平等因素制约,表现在实际生产中存在以下突出问题:一是设备运转率低、连续生产能力差,工艺参数不合理,设备事故多,安全生产隐患多,甚至有时严重影响和制约炼铁高炉生产;二是处理后的高炉水渣活性差、含水率高,严重影响其再利用;甚至有时由于活性低而失去了再利用价值,被直接外排出后长期堆放,占用大量土地、污染周围环境并造成资源的浪费。 实现企业生产节能的最大化及资源的再综合高效循环利用是我们国家的基本国策。固体废弃物对环境的污染以及造成的资源浪费,是当今世界环境保护与资源保护的主要问题之一。世界上本没有垃圾,废物是放错了地方的资源。炼铁高炉造渣系统不是炼铁生产过程中无效成分的简单排出,而是还原铁后的资源回收和利用。高炉渣成分为已熔化并未还原的所有氧化物,其中CaO、SiO2、Al2O3与MgO占90%以上。每吨生铁的炉渣量一般都在350kg左右,即渣铁比=1:3,目前国内少数先进高炉在1:3以下。高质量的炉渣被广泛地应用在建材、化工、石油、港口、桥梁工程中。 粒化轮、粒化水、脱水器是水淬粒化造渣系统的关键环节。本论文结合济钢3座1750炼铁高炉造渣系统实际状况,借鉴国内外水淬渣处理经验,重点从粒化器、粒化水、脱水器三方面系统进行系统研究并将研究成果应用于实际生产中。 详细地对粒化器进行研究,包括粒化轮形状结构、落点、转速、接触点;创造性地增加了粒化板并合理地确定其位置。实际应用到1750高炉造渣系统中,大幅度降低了火渣爆炸事故,提高了设备寿命,提高了生成渣的活性质量,大幅度降低外涵水分。 较详细地对粒化水进行研究,包括粒化喷嘴大小、分布、耐磨性能;对粒化水水压、水量、循环水温等工艺参数进行优化(重点);并深入研究了粒化水压、水量、循环水温对渣水分的影响,并选择针对现有装备条件下的最佳工艺参数,最终实现了降低渣水分的攻关目的,大幅度降低了生产用水量。 对造渣系统中的另一关键设备脱水器进行研究和改造。试验得出脱水器转数、反冲水量的合理参数;研究和改造了筛网孔适宜大小、解决其滤水能力及堵塞问题,最大限度地降低了成品渣的外在含水率;同时解决了大型转鼓设备运转过程中的振动及磨损问题,提高了设备运转率和使用寿命。