高爐冶煉產(chǎn)生高溫液態(tài)熔渣（1350-1500℃），作為鋼廠產(chǎn)生的主要固廢之一，伴隨著鋼鐵工業(yè)的不斷發(fā)展，其產(chǎn)生量是巨大的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)高爐生鐵產(chǎn)量約8.68億噸，產(chǎn)生熔渣約3億噸。采用水沖渣工藝將高爐爐渣粒化后作為水泥原料，是高爐爐渣固廢資源化利用的一個(gè)有效途徑。
長(zhǎng)期以來，渣水分離主要采用傳統(tǒng)底濾法工藝或機(jī)械法工藝。如何以最佳方式完成爐渣粒化、處理水沖渣工藝產(chǎn)生的蒸汽并實(shí)現(xiàn)渣水混合物的高效分離，對(duì)于鋼鐵行業(yè)的綠色發(fā)展和我國(guó)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有非常重要的意義。很多新建、改建高爐工程，由于受場(chǎng)地限制，無法選用占地面積較大的傳統(tǒng)底濾法工藝，而機(jī)械法工藝又存在投資成本高、維護(hù)工作量大等弊端，市場(chǎng)迫切需要一種新的水渣處理工藝解決方案。面對(duì)這些問題和需求，中冶京誠(chéng)勇于擔(dān)當(dāng)，開啟了環(huán)保底濾法高爐爐渣處理技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展之路。
2008年，中冶京誠(chéng)在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)了環(huán)保底濾法高爐爐渣處理技術(shù)，并獲得了發(fā)明專利。翌年，便在江陰興澄特鋼3200立方米高爐工程完成了該技術(shù)的首次成功應(yīng)用。2010年，中冶京誠(chéng)首次將該技術(shù)成功應(yīng)用于傳統(tǒng)底濾法改造工程。2015年，又首次將該技術(shù)成功實(shí)施于機(jī)械法改造工程。核心專利榮獲2018年度中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。歷經(jīng)不斷的技術(shù)提升，2020年中冶京誠(chéng)首創(chuàng)智能抓渣、蒸汽回收系統(tǒng)，應(yīng)用效果廣獲好評(píng)，至此完成了第二代環(huán)保底濾法高爐爐渣處理技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。
十幾年來，環(huán)保底濾法高爐爐渣處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于江陰興澄特鋼、馬鋼、包鋼、河鋼唐鋼新區(qū)等35家鋼鐵公司及唐山凱源鎳鐵合金生產(chǎn)線，近80套水渣系統(tǒng)，在業(yè)內(nèi)獲得廣泛認(rèn)可。2022年經(jīng)行業(yè)專家科技成果評(píng)價(jià)，項(xiàng)目成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
中冶京誠(chéng)環(huán)保底濾法高爐爐渣處理技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用效果：
首創(chuàng)新型底濾法爐渣處理工藝
新型底濾法爐渣處理工藝，圍繞高爐爐渣粒化環(huán)節(jié)和過濾環(huán)節(jié)的渣、水、汽進(jìn)行研究開發(fā)，高效結(jié)合粒化系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、抓斗起重機(jī)、冷卻塔、儲(chǔ)水池、循環(huán)泵組，首創(chuàng)解決了傳統(tǒng)底濾法水淬粒化易爆、含水量高、占地面積大等問題，通過提高過濾速度和單位過濾面積的過濾能力，節(jié)省過濾池占地面積約40%。
環(huán)保底濾法高爐爐渣處理技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況
蒸汽回收系統(tǒng)
開發(fā)粒化消白塔，在粒化消白塔的底部設(shè)置粒化池完成爐渣粒化，在粒化消白塔的上部設(shè)置蒸汽回收系統(tǒng)；開發(fā)過濾池蒸汽回收系統(tǒng)，在過濾池上設(shè)置移動(dòng)蒸汽罩，對(duì)正在沖渣的過濾池進(jìn)行封閉處理，通過蒸汽回收管道引出過濾池蒸汽進(jìn)入粒化消白塔。通過蒸汽回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高爐水渣工藝的環(huán)保消白和水資源循環(huán)利用，噸渣耗水量從傳統(tǒng)底濾法的1.05噸降至0.85噸。
消白前后對(duì)比
高效長(zhǎng)壽渣水分離系統(tǒng)
開發(fā)高效長(zhǎng)壽渣水分離系統(tǒng)，合理匹配梯級(jí)高效過濾設(shè)施、模塊化高效過濾結(jié)構(gòu)與循環(huán)泵組，實(shí)現(xiàn)“無水”抓渣，解決了渣水分離不徹底和過濾水懸浮物含量高的問題，實(shí)現(xiàn)過濾水懸浮物含量<8mg/L、成品水渣含水量<11%，大幅減少水資源的浪費(fèi)。
傳統(tǒng)帶水抓渣和 “無水”抓渣現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比
基于3D掃描識(shí)別技術(shù)的智能抓渣系統(tǒng)
開發(fā)基于3D掃描識(shí)別技術(shù)的智能抓渣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)快速抓渣清理作業(yè)，解決人工操作抓斗起重機(jī)作業(yè)環(huán)境惡劣、生產(chǎn)效率低的問題，提高作業(yè)效率約15%。
過濾池三維數(shù)據(jù)演示/無人值守智能天車
綜合數(shù)據(jù)顯示，與機(jī)械法相比，采用環(huán)保底濾法高爐爐渣處理技術(shù)，過濾水懸浮物含量從~1000mg/L降至＜8mg/L，成品水渣含水量從＞17%降至＜11%，噸渣耗水量從1噸降至0.85噸，噸渣耗電量從15.2度降至11.9度，維護(hù)成本從350萬元/年·套降至50萬元/年·套。
中冶京誠(chéng)環(huán)保底濾法高爐爐渣處理技術(shù)解決了高爐爐渣處理領(lǐng)域的多項(xiàng)技術(shù)難題，在減少投資、節(jié)省占地、節(jié)水、節(jié)電、減少維護(hù)費(fèi)用、環(huán)保消白等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，符合我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展的需求，是新建、改建各級(jí)別高爐水渣設(shè)施的最佳選擇。
