高炉冲渣工艺

高炉冲渣工艺是将炼铁高炉产生的 1400-1500℃火渣运入粒化塔，在粒化塔内自由下落的过程中通过喷头喷出的带压水注将火渣击碎，生成粒度为 2-3mm

的固体铁渣的同时产生大量的可悬浮颗粒物后，落入冲渣池，达到进一步冷却降温的效果。目前使用较多的湿法处理方法有底滤（OCP）法、因巴（INBA）法、图拉（TYNA）法及拉萨（RASA）法等方法。而湿法工艺又可通过水渣的形成方式分为水淬方式和机械破碎方式。

（1）水淬方式：高炉熔渣通过冲渣沟进入冲制箱后经高压水淬成水渣后，利用渣水分离技术并运至渣场。该方式的代表方法有：底滤（OCP）法、因巴

（INBA）法和拉萨（RASA）法。

（2）机械破碎方式：高炉熔渣经渣沟落至高速旋转的粒化轮上，经机械破碎、粒化后由高压水再次水淬并冷却，后经渣水分离并运送至渣场。该方式的代表方法有：图拉（TYNA）法。

2.3 某厂高炉应用 INBA 法炉渣处理技术现状

邯郸市某钢铁企业厂区内现有两座 3200m3高炉，冲渣方式均采用冷水 INBA法，在冲渣过程中产生大量的高温蒸汽和可悬浮颗粒，生成滚滚白烟，影响厂区

景观，造成环境污染，且严重腐蚀周边设备。因 巴 法 最 早 由 比 利 时 西 德 玛 （ ISDMAR ） 公 司 与 卢 森 堡 保 尔 - 乌 斯（PAUL-WURTH）公司共同研发，并在应用发展的过程中不断改进，现国内钢铁企业新建或改造冲渣项目大部分均采用因巴法，由此成为增长速度最快的高炉冲渣方法。因巴法渣处理系统是本课题的引出平台，其工艺流程如图 2-1 所示。

炼铁产出的高温熔渣从高炉排渣口排出后由熔渣沟进入粒化塔时，通过粒化喷头喷出的多股高压水将其击碎形成水渣后进入到水渣池冷却降温，降温后的水

渣经分配器进入转鼓过滤器，此时水渣随着转鼓的持续旋转产生的离心力作用下进行不断脱水，脱出的水经处理后在不同设施间循环形成闭环水系统，已达到循环利用的目的。同时脱水后的渣被带着转鼓上方因自身重力落到从转鼓内部穿过的运输皮带机上运送至渣场堆积进行脱水处理。

2.3.1 某钢铁厂采用的 INBA 系统组成

该厂引进的 INBA 冲渣系统主要由冲渣工艺、冲渣池、烟囱、脱水系统、闭水环路、成品渣的运输和储存设备以及事故工艺组成。现以 1#3200m3 高炉为例

对 INBA 系统的布置进行介绍。

1）冲渣工艺：

炼铁完成后 1500℃的熔渣经高炉排渣口排出后经渣沟进入粒化塔时，被两根直径 450mm 的水管喷出的流量均为 1200m3/h、压力为 0.2-0.25KPa 的高压水水淬为粒度为 2-3mm 的细渣，并降温冷却后落入底部形成渣水混合物。

（2）冲渣池：

每套 INBA 渣处理系统配备一个冲渣池，内有一个冲渣头，冲渣池暂时储存渣水混合物，熔渣进入冲渣池中部。1、2 号出铁口的熔渣进入 1 号 INBA；3、4号出铁口的熔渣进入 2 号 INBA。

（3）烟囱：

每个冲渣池上部安装有一个底座直径为 6m、上部直径3m，高度为 50m 的烟囱，冲渣池内生成的蒸汽和可悬浮颗粒物通过冲渣池配置的烟囱排放到大气

中，脱水转鼓上部有一个除尘罩，和冲渣池的烟囱相连。

（4）脱水系统：

每套 INBA 都有一个脱水系统，该系统由分配器、缓冲箱、旋转脱水转鼓、转鼓下的热水池及转鼓上的外罩组成。冲渣池里的渣水混合物在重力的作用下，

通过冲渣池和连接构件进入到脱水转鼓中，分配器将渣水混合物均匀的分布在转鼓轴向通长上。脱水转鼓由一水平桶体组成，其周围装配有细网目滤网，在内径中，转鼓分成带叶片的隔间形成若干个小室，将成品水渣从水池中滤出，并且在旋转 180°左右之后，将成品渣卸到皮带运输机上，在运行过程中，用压缩空气和水清理转鼓的滤网。在成品渣脱水过程中，渣在转鼓内的底部自然形成渣层，此层将滞留循环冲渣水体重大部分细渣，只有少量细渣进入下面的热水池，进入循环水体的细渣含量 500-800mg/L，细目滤网 0.6×1（毫米）。在本项目中，脱水转鼓可接受 12 吨/分峰值渣量。转鼓的旋转是通过电机、VVVF 传动装置和减速箱传动的链式传动机构实现的，旋转速度可根据熔渣流量和转鼓中的水位自动在 0.2 至 1.2 转/分之间进行调节，通过系统的瞬间渣流量可根据脱水转鼓驱动电机电流进行计算。脱水转鼓的所有磨损件设计成可快速拆卸，以便进行维修。转鼓内的皮带运输机可借助电动绞车缩回，而分配器和缓冲箱可借助于拆卸装置拆去。转鼓中和热水池中产生的蒸汽将由转鼓外罩收集，后经烟囱收集并排放至大气中。

（5）闭环水路：

每套 INBA 系统有各自独立的闭环冲渣水路，冲渣水在水路中循环。冲渣水储存在冷却塔下面的冷水池中，3 台冲渣泵将水从冷水池泵入冲渣头，泵分级工

作，根据熔渣流量，一或二台冲渣泵运行，第三台泵备用。只要冲渣工作开始，至少有一台泵连续运行，冲渣池水位将上升到预定高度，从冲渣池开始，渣水混合物流经分配器，进入脱水转鼓，在通过转鼓的过滤介质之后，经过滤的水流进热水池中，冷却泵将热水池中的热水抽送至冷却塔，共 3 台冷却泵，两备一用，根据瞬时渣量的大小开启一或两台冷却泵，热水经冷却塔冷却后在其下的冷却池储存。冲渣池、脱水转鼓和热水池的溢流装置将连接到集水池。集水池的水位计控制回收泵将水送回到冷却塔下面的冷水池，通过此类回收系统将水耗降到最低限度。水渣中残留的水分和排放烟囱中蒸汽所引起的水耗将用集水池中的水来进行补充，如果集水池中的水位低或空的，将给冷却塔下面的冷水池供给补充水。为清洗脱水转鼓的滤网，各水泵压盖水封等也需要补充水，冷水池中的液位变送器将控制补充水的供给。排水泵 1 为防止泵坑积水，可以将水送到集水池，也可排空热水池，或在下大雨后进行排水，排水泵 

2 是用于冷却塔下面的冷水池排空并送至集水池。

（6）成品渣的运输和储存：

经过冲渣、脱水处理后的成品渣通过转鼓的旋转落在其内部的皮带机上，该皮带运输机将成品渣卸到总传送带并送至渣场进行堆积脱水处理。

（7）事故状态：

在事故状态下，熔渣导入干渣坑。事故状态如下：①运行过程中，主报警发生。事故水供水装置连接到事故冲渣头，在主电源故障或发出主动报警的情况下，需要采用事故水来连续运行冲渣过程，事故冲渣过程可短时间 5 分钟以 600m3/h 水量连续进行。弹簧式气动阀（在电源故障时，阀门在打开位置）将控制事故水回路。②当熔渣化学成分、温度和质量不在设计范围内，比如高炉投产初期和高炉停产再生产初期。