魏小龍

（河鋼宣鋼設備能源部，河北張家口 075100）

【摘 要】“組合式錐斗沉淀池細渣沉淀+提升式細渣機械分離”的沖渣技術在宣鋼高爐沖渣水系統首次 應用，渣水分離效果良好，該技術取消了返渣泵，將渣池中細渣通過氣力提升機和螺旋輸送機送至皮帶，最終到堆渣場，徹底解決了返渣泵磨損跑水、脫水器跑水跑渣問題，節約了用水、用電，大大降低了設備故障率和維護成本，保障了高爐的順利生產，并在此基礎上，進行沖渣水余熱利用于采暖，實現節能效果。

【關鍵詞】 錐斗沉淀池；細渣機械分離；高爐沖渣水；改造

1 概述

宣鋼 1# 、2# 高爐沖渣系統在生產運行中長期存在著設備運行不正常、不穩定，設備損耗大，跑渣跑水多等情況，直接造成設備備件和維護運行費用高，并嚴重影響高爐生產的穩定性，主要問題如下：

1.1 返渣泵、沖渣泵使用壽命短，故障率高；沖制箱頻繁被磨漏；各類閥門、管道使用周期較短，漏水、漏渣現象頻繁發生。

1.2 沖渣系統每年維護費用巨大。目前的渣處理系統在沖渣水凈化處理方面存在較大的缺陷，沖渣水中含渣量較高，運行過程中勢必會對沖渣水循環管路中的管道、閥門等磨損嚴重，對與各類設備材料的抗磨的要求較高。由于高爐渣量大以及沖渣水循環利用，含渣量多，對輸送管道磨損大由此產生的各項投入的材料備件費用、維護費用很高。

1.3 由于沖渣系統故障率高，頻繁維護、檢修、停車。沖渣系統停車后，高爐必須改為出干渣操作，清理干渣池投用的機具臺班多，導致沖渣作業區每月機具使用費用高。

1.4 宣鋼1#、2# 高爐沖渣系統，水溫夏季最高可達到85 ℃，冬季75 ℃，具有很大的熱能，是優質的熱源，沒有得到充分的利用。

因此對 1#、2#高爐沖渣系統進行改造是非常必要的。

2 改造的總體思路

2.1 本次該沖渣系統改造采用 WHBJ法即“組合式錐斗沉淀池細渣沉淀+提升式細渣機械分離”的沖渣新技術，采用氣力提升泵替代返渣泵，將渣池中細渣通過氣力提升機和螺旋輸送機送至皮帶，最終到堆渣場，徹底解決返渣泵磨損跑水、脫水器跑水跑渣問題，渣水分離效果良好，節約用水、用電，降低設備故障率和維護成本，保障了高爐順利生產。并在此基礎上，進行沖渣水余熱利用于采暖，實現節能效果。

2.2 通過對原有沉淀池、凈化池改造，增加配水槽和閘板閥，實現可任意切換為串并聯的三級沉淀池，可滿足不停產清理任意一個沉淀池。解決由于在線及時清理沉淀池、凈化池，而造成堵塞板結，造成水流受阻，脫水器經常跑水、跑渣，造成水資源浪費。

2.3 改變傳統水渣返渣到脫水器后，又回到沉淀池，繼續返渣，導致水渣在返渣泵和管道持續循環，磨損管道和水泵，造成返渣泵和管道磨損嚴重，不能工作，導致無計劃休風。本次改造關鍵技術通過氣力提升泵將提升的細渣通過螺旋輸送機實現渣水分離，并將水渣通過皮帶機輸送到水渣堆場，降低轉鼓的負荷，杜絕轉鼓跑水跑渣現象。

3 技術方案

在現有 1# 、2#高爐四座渣系統循環水泵房與沉淀池、凈化池、循環池及其上方廠房結構保留的基礎上，利用原沉淀系統、凈化池、循環池和底部結構的池壁為支撐結構，采用“組合式錐斗沉淀池細渣沉淀+提升式細渣機械分離”技術進行組合沉淀系統裝置改造，實現沉淀系統多倍程長流徑，以及可任意串并聯，高效率高保障運行，確保細渣的有效沉淀。

一套組合沉淀系統裝置由一套配水調撥系統、三套多倍程循環系統、三套錐斗沉淀系統、一套攔截浮渣系統及一套穩流系統組成；現場制作。

保留原嘉恒轉轂至沉淀系統的 D900 渣水管道（原進入沉淀系統后下彎部分管道截除），渣水引入配水調撥系統后通過閘板閥控制進入各級沉淀系統（可任意串并聯運行），沉淀后的渣水進入攔截浮渣系統（此處設有清水消能裝置），并攔截浮渣（轉轂濾網破損時）后，再進入穩流系統，向原沖渣泵供水。改造后循環水泵房中的返渣泵及其工藝流程均可予以取消。

原沉淀池和凈化池改造成為組合沉淀系統裝置中的一級和二級沉淀系統，原池壁錐體結構保留；原循環池改為三級沉淀系統，在一、二、三級沉淀系統內進行循環系統及沉淀系統底部結構改造。

錐斗沉淀系統底部高濃度細渣和水通過氣力提升機提取，經消能曝氣裝置脫氣后平穩進入螺旋分級機，細渣由分級機低速提升脫水并直接排放到返渣皮帶機上，送往主送渣皮帶通廊上方的料斗，由主送渣皮帶機送往渣廠。澄清后的渣水溢流回到一級沉淀系統，完成一次沉淀和細渣分離，實現“自潔超凈”功能。

氣力提升裝置采用高爐冷風、壓縮空氣二路氣源，氣源可切換，通常情況下采用高爐冷風供氣，氣力提升裝置設有防飛濺和爆氣設施。

原渣水工藝中，原循環池的補水和溢流水須改為現攔截浮渣系統補水和溢流。原沉淀池排蒸汽管和其它管道與現布置有沖突的地方應做相應改造。

高爐組合沉淀系統裝置廠房頂部恢復原單梁行車，以方便保養維護及清渣作業。利用 1# 、2#高爐 4 座沖渣泵房拆除返渣泵位置，建設換熱站 4座，每座水沖渣一套（6臺換熱器），共計 24 臺換熱器。采用哈工大大流道、耐磨換熱器，一次側串聯沖渣水管道，二次側串聯中電寰慧供熱管道，實現居民供暖。改造前后工藝流程圖分別見圖1、圖2。

4 實施效果

該項目于2016年12月30日投運。項目實施后取得了如下效果：

4.1 徹底取消了返渣泵，解決了返渣泵經常堵塞或因水渣磨損水泵及管道，造成水沖渣系統停機而被迫走干渣，嚴重的則造成高爐事故休風。

4.2 氣力提升泵替代了返渣泵，并將提升的細渣通過螺旋輸送機實現渣水分離，并將水渣通過皮帶機輸送到水渣堆場，從而大大降低了轉鼓的負荷，杜絕了轉鼓跑水跑渣現象；渣水分離后水質得到極大改善，降低了對沖渣泵和沖渣管道的磨損，有效降低了水泵的運行負荷，節約了用水、用電，并為沖渣水用于采暖奠定了基礎。

4.3 采用沖渣水采暖供熱方式后，有利于公司生產組織,高爐沖渣水余熱得到充分的利用。為公司創造了良好的經濟效益和社會效益。