本发明属于废弃物环保处理技术领域，具体涉及一种水淬和渣水分离系统。
背景技术
国内的高炉炼铁炉渣水淬处理有机械法和底滤法两种方式。机械法存在过滤不干净，系统故障率高、检修维护工作量大，运行成本高，一次性投资高等缺点。而现有的底滤法水渣存在以下缺点：①熔渣水淬沟渠、过滤池上方蒸汽弥漫，对环境污染大；②滤层板结严重，更换难度大，影响高炉的生产节奏；③需要人工抓渣，自动化程度低；④池内液位检测不准，难以实现连锁控制，造成设备故障，系统瘫痪；⑤滤层厚度大，需要大量鹅卵石，建设及生产维护造成资源浪费。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对机械法和底滤法的不足而提供一种环保、智能的新型底滤法水冲渣系统及工艺方法，其适用于冶金领域高温熔融液态渣的水淬、粒化处理，尤其适应于高炉、熔融还原炉等炼铁炉渣的水淬处理和渣水分离。
一种底滤法水冲渣系统，包括熔渣水淬粒化-蒸汽冷凝脱湿塔器、渣水分离单元、移动式集汽罩、自动抓渣设备和循环水冷却系统；所述熔渣水淬粒化装置通过水渣沟渠与渣水分离单元连接，渣水分离单元的底部设置有热水池，热水池上方设置有过滤板，渣水分离单元的顶部安装有移动式集汽罩；自动抓渣设备设置在渣水分离单元的上方，用于抓取处理后的渣料；
所述熔渣水淬粒化-蒸汽冷凝脱湿塔器包括熔渣水淬粒化装置及设置在其上部的蒸汽冷凝脱湿塔，熔渣水淬粒化装置为水封封闭塔器，在其上部设有蒸汽冷凝水喷淋装置，在喷淋装置下设有喷淋收集水容器，喷淋收集水容器能同时实现熔渣水淬过程中的蒸汽上行通道和冷凝水的收集。
优选地，所述熔渣水淬粒化-蒸汽冷凝脱湿塔器为水封封闭塔器。
优选地，所述渣水分离单元内设有若干过滤单元，每个过滤单元内均设有热水池、过滤板、渣水分离空间。
优选地，所述移动式集汽罩采用耐高温耐酸碱腐蚀材质。
优选地，自动抓渣设备包括料位检测装置、抓渣定位系统、渣料提升装置和受料定位系统。
优选地，过滤板下方的热水池内还设有热交换器。
优选地，过滤单元下部的热水池通过热水上塔管路与冷却塔、供水泵与粒化冷凝塔器连接，粒化冷凝塔还通过冷凝回水上塔管路与冷却塔连接。
优选地，所述移动式集汽罩包括设置在渣水分离单元顶部的行走机构，在行走机构上方设有玻璃钢集汽罩，在行走机构内侧设有密封幕帘，玻璃钢集汽罩及密封幕帘将行走机构隔离在蒸汽环境之外；行走机构的驱动电机设置在玻璃钢集汽罩的外侧。
本发明还公开了利用上述底滤法水冲渣系统进行底滤法水冲渣的工艺方法，具体包括以下步骤：
(1)粒化冷凝塔内水淬粒化后的渣水混合物，经水渣沟渠自流至渣水分离单元的过滤单元中，此时，移动式集汽罩移动到过滤单元上方，将渣水分离过程的蒸汽进行有效捕集；
(2)经渣水分离单元分离后的水经热水池和热水上塔管路被送入冷却塔中冷却；
(3)渣水分离完毕后，移动式集汽罩移开，此时自动抓渣设备对过滤单元内的水渣进行连续自动抓取作业。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
①粒化冷凝塔，避免对高炉生产的影响；
②减少蒸汽弥漫，更加环保；
③实现板结滤层的快速更换，节省鹅卵石，减少资源浪费；
④系统可实现无人职守，更加人性化；
⑤准确控制过滤池液位，避免故障发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明系统的原理示意图；
图2为粒化冷凝塔的结构示意图；
图3为移动式集汽罩的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种底滤法水冲渣系统，包括高效过滤板2、渣水分离单元3、移动式集汽罩4、粒化冷凝塔5和自动抓渣设备6；所述粒化冷凝塔5通过水渣沟渠与渣水分离单元3连接，渣水分离单元3的底部设置有热水池1，热水池1上方设置有高效过滤板2，渣水分离单元3的顶部安装有移动式集汽罩4；自动抓渣设备6设置在渣水分离单元3的上方，用于抓取处理后的渣料。所述渣水分离单元3内设有若干过滤单元，每个过滤单元内均设有高效过滤板2，在渣水分离单元上方设有蒸汽捕集管44。粒化冷凝塔5和热水池1通过热水上塔管路与冷却塔连接，粒化冷凝塔还通过热水上塔管路与冷却塔连接。
如图2所示，所述移动式集汽罩4包括设置在渣水分离单元顶部的行走机构41，在行走机构41上方设有玻璃钢集汽罩42，在行走机构41内侧设有密封幕帘43，玻璃钢集汽罩42及密封幕帘43将行走机构41隔离在蒸汽环境之外；行走机构41的驱动电机设置在玻璃钢集汽罩2的外侧。
作为一种优选地实施方式，行走机构41俯视呈四边形，将整个过滤单元覆盖，每个渣水分离系统设置一套玻璃钢集汽罩42，行走机构41设置在玻璃钢集汽罩42的下方，密封幕帘43设计在行走机构41内侧，上述结构能够满足过滤单元在过滤作业和抓取渣两个工况交替作业状态下的转换，使过滤单元区域环境友好、设备及钢结构安全可靠运行。
作为一种优选地实施方式，所述玻璃钢集汽罩42和密封幕帘43采用耐高温耐酸碱腐蚀材质。
作为一种优选地实施方式，所述玻璃钢集汽罩42采用多个玻璃钢组块拼接而成。
作为一种优选地实施方式，所述行走机构41为中空长方形框架，所述密封幕帘安装在行走机构钢结构框架内。
如图3所示，作为一种优选地实施方式，熔渣水淬粒化-蒸汽冷凝脱湿塔器5包括熔渣水淬粒化装置51、蒸汽冷凝脱湿塔喷淋收集水容器52、蒸汽冷凝脱湿塔蒸汽冷凝水喷淋装置53和负压烟囱54。通过对粒化冷凝塔的改进，可以有效避免对高炉生产的影响；同时能够减少蒸汽弥漫，更加环保。
作为一种优选地实施方式，高效过滤板下方还设有热交换器，提高水冲渣循环水热量的获取效率。
利用上述系统进行底滤法水冲渣的工艺方法，具体包括以下步骤：
(1)粒化冷凝塔5内水淬粒化后的渣水混合物，经水渣沟渠自流至渣水分离单元3的过滤单元中，此时，移动式集汽罩4移动到过滤单元上方，将渣水分离过程的蒸汽进行有效捕集；
(2)经渣水分离单元3分离后的水经热水池1和热水上塔管路被送入冷却塔中冷却；
(3)渣水分离完毕后，移动式集汽罩4移开，此时自动抓渣设备6对过滤单元3内的水渣进行抓取。
本发明用过滤板代替传统的鹅卵石滤层，改变滤层过厚、维护难度大的问题，保障了热水储水空间，从而实现滤层的快速更换；设置移动式集汽罩对过滤单元上方的蒸汽进行收集并集中处理，无蒸汽白色烟羽外溢；提高过滤单元液位、过滤能力测量的独立性、准确性，为实现一键式冲渣作业提供必要条件，避免水泵抽真空现象的发生；设置准确定位、自动识别抓渣位置、精准抓渣的自动抓渣设备(例如抓斗桥式起重机)，实现自动抓渣。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
技术特征：
技术总结
本发明公开了一种底滤法水冲渣系统及工艺方法，该系统包括熔渣水淬粒化装置、蒸汽冷凝脱湿塔、渣水分离单元、移动式集汽罩、自动抓渣设备和循环水冷却系统，所述熔渣水淬粒化装置通过水渣沟渠与渣水分离单元连接，渣水分离单元的底部设置有热水池，热水池上方设置有过滤板，渣水分离单元的顶部安装有移动式集汽罩；自动抓渣设备设置在渣水分离单元的上方，用于抓取处理后的渣料。利用上述系统进行处理的工艺方法适应冶金领域高温炉渣的水淬、粒化处理，尤其适应于高炉、熔融还原炉等熔融液态炉渣的水淬、粒化、渣水分离、蒸汽冷凝脱湿除雾。
技术研发人员：周凡
受保护的技术使用者：北京钢元工程技术有限公司
技术研发日：2018.08.08
技术公布日：2018.12.18
声明：
“底滤法水冲渣系统及工艺方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：北京钢元工程技术有限公司
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2024年06月14日 ~ 16日 
