[發明專利]一種具有底部熱量回收功能的底濾法水沖渣裝置及工藝

在審

• 申請號: 201710522148.5
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107151714A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 杜鵬宇;蘭大偉;李學金;孟翠娥
• 申請（專利權）人: 秦冶工程技術（北京）有限責任公司
• 主分類號: C21B3/06
• 分類號: C21B3/06;C21B3/08;F27D17/00
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙)11419
• 代理人: 何自剛

技術領域

本發明涉及高爐水沖渣余熱技術領域，具體涉及一種具有底部熱量回收功能的底濾法水沖渣裝置及工藝，尤其涉及一種高爐底濾法水沖渣的余熱回收裝置及工藝以實現渣水分離。

背景技術

高爐煉鐵會產生大量的副產品高爐渣，高爐渣的主要處理方法是沖制成水渣，沖制成水渣后，70％以上采用底濾法進行過濾，實現渣水分離。目前，傳統的底濾法水沖渣工藝是：高爐煉鐵產生的高溫熔渣由沖渣水經?；鳑_制后，進入攪拌槽(沖渣溝，或粒化塔)，?；蟮脑旌衔锝涍^導流裝置進入預設的水渣過濾池，通過過濾池底部鋪設的多層(3～4層)厚度約1.5m鵝卵石過濾層實現渣水分離。過濾層截留的水渣顆粒采用抓斗或其它機械方法運出，過濾后的熱水或經過冷卻塔冷卻后重新進行沖渣，有的不設冷卻塔，進行熱水沖渣。傳統的底濾法存在如下問題：

第一，底部有約1.5m厚不同粒徑組成的鵝卵石或其它材質的過濾層，厚度大，濾層結構容易被沖壞；

第二，過濾層容易結垢(板結)，過濾能力降低或濾層堵塞；

第三，熱水循環沖渣的水渣質量玻璃化率低，很難用于制作高標號水泥，價值縮減，甚至無法銷售；

第四，冷水沖渣需要設置冷卻塔和冷水池，占地大、投資高；

第五，無論是熱沖渣還是冷沖渣，都存在沖渣水的熱量浪費，蒸發的水蒸氣又浪費的大量的水資源，還因蒸汽腐蝕對周圍設施造成影響。

有些工藝方法也采用了沖渣水的熱能回收利用，但因用于熱交換的水中顆粒物含量大，需要進行沉淀或二次過濾；傳統底濾法的水質好，但因較厚的濾料在底部，維護更換量大，采用熱能回收時仍然需要另建熱交換水池。單獨設置熱交換場所占地大、投資高。未得到廣泛應用。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種具有底部熱量回收功能的底濾法水沖渣裝置及工藝，能在過濾出清潔的過濾水的基礎上，對傳統底濾法的過濾層結構進行創新，取消了過濾池底部約1.5m厚的鵝卵石或其它材質的過濾層，將過濾層減薄、上移，通過過濾層支撐架將過濾層與過濾池底部保持一定空間，在過濾層底(下)部，設置熱交換裝置，過濾層將水渣顆粒截留，實現渣水分離，截留脫水的水渣顆粒作為水渣微粉或優質水泥原料進行深加工，底部的熱交換裝置將沖渣水冷卻后進行循環沖渣，熱交換出來的熱量可用于采暖、洗浴和制冷。該發明實現了高爐沖渣水的余熱利用，同時取消了冷卻塔和冷水池的占地和投資，也消除獨立設置熱交換裝置的占地和投資，并提高了熱交換效率，過濾池的維修更換更加方便，還解決了因熱水沖渣和冷卻塔上方的熱蒸汽彌漫造成的水資源浪費和對周圍設施的腐蝕。

本發明提供了一種具有底部熱量回收功能的底濾法水沖渣裝置及工藝的解決方案，具體如下：

一種具有底部熱量回收功能的底濾法水沖渣裝置，包括內部設置有過濾層的濾池2，所述濾池2內的底部設置有位于過濾層1下方的熱交換裝置9。

進一步地，所述熱交換裝置9為換熱器，所述換熱器完全浸沒在過濾層1下方的過濾后的沖渣水13中。

進一步地，所述熱交換裝置9的熱交換介質進口用來輸入待進行熱交換的熱交換介質，所述熱交換裝置9的熱交換介質出口用來輸出熱交換后的熱交換介質，輸出的熱交換后的熱交換介質通過與所述熱交換介質出口相連通的管道而輸送到制熱單元10或制冷單元11。

進一步地，所述過濾層為自身滲透過濾層1，所述自身滲透過濾層1將顆粒狀高爐水渣作為過濾層進行自身滲透過濾以此實現渣水分離，所述過濾層1為高爐生產的同質水渣顆粒層，所述水渣顆粒層的厚度范圍為100mm～800mm，所述水渣顆粒層中的水渣顆粒的直徑范圍為0.5mm～6mm。

進一步地，所述自身滲透過濾層1鋪設在位于所述濾池2中的支撐架3內，所述支撐架3用來支撐所述自身滲透過濾層1。所述自身滲透過濾層1包括若干長方體狀水渣顆粒層單元，所述支撐架3固定在所述濾池2的內壁上，所述支撐架3包括格狀鋼架14，所述格狀鋼架14中的每一格都是一個貫通槽，在每個貫通槽中各自固定有渣箱15，所述渣箱15的頂部為開口狀且所述渣箱15的底壁和側壁上都開有貫通孔，所述渣箱15中填充有水渣顆粒層單元。所述貫通槽為長方體狀，所述渣箱15為長方體狀，所述貫通孔為圓孔。另外所述格狀鋼架14可以用固定在所述濾池2的底壁上的立柱支撐在所述濾池2內。

進一步地，所述濾池2的出口與均勻分布在所述濾池2底部的收集管4相連通，所述收集管4與所述濾池2的出口的連接部位于所述自身滲透過濾層1的下方。