魏小龍
（河鋼宣鋼設(shè)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(shù)在宣鋼高爐沖渣水系統(tǒng)首次 應(yīng)用，渣水分離效果良好，該技術(shù)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(jié)約了用水、用電，大大降低了設(shè)備故障率和維護成本，保障了高爐的順利生產(chǎn)，并在此基礎(chǔ)上，進行沖渣水余熱利用于采暖，實現(xiàn)節(jié)能效果。
【關(guān)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(tǒng)在生產(chǎn)運行中長期存在著設(shè)備運行不正常、不穩(wěn)定，設(shè)備損耗大，跑渣跑水多等情況，直接造成設(shè)備備件和維護運行費用高，并嚴重影響高爐生產(chǎn)的穩(wěn)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(xiàn)象頻繁發(fā)生。
1.2 沖渣系統(tǒng)每年維護費用巨大。目前的渣處理系統(tǒng)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(huán)管路中的管道、閥門等磨損嚴重，對與各類設(shè)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(huán)利用，含渣量多，對輸送管道磨損大由此產(chǎn)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(tǒng)故障率高，頻繁維護、檢修、停車。沖渣系統(tǒng)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(yè)區(qū)每月機具使用費用高。
1.4 宣鋼1#、2# 高爐沖渣系統(tǒng)，水溫夏季最高可達到85 ℃，冬季75 ℃，具有很大的熱能，是優(yōu)質(zhì)的熱源，沒有得到充分的利用。
因此對 1#、2#高爐沖渣系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)，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(jié)約用水、用電，降低設(shè)備故障率和維護成本，保障了高爐順利生產(chǎn)。并在此基礎(chǔ)上，進行沖渣水余熱利用于采暖，實現(xiàn)節(jié)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(xiàn)可任意切換為串并聯(lián)的三級沉淀池，可滿足不停產(chǎn)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(jié)，造成水流受阻，脫水器經(jīng)常跑水、跑渣，造成水資源浪費。
2.3 改變傳統(tǒng)水渣返渣到脫水器后，又回到沉淀池，繼續(xù)返渣，導致水渣在返渣泵和管道持續(xù)循環(huán)，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(guān)鍵技術(shù)通過氣力提升泵將提升的細渣通過螺旋輸送機實現(xiàn)渣水分離，并將水渣通過皮帶機輸送到水渣堆場，降低轉(zhuǎn)鼓的負荷，杜絕轉(zhuǎn)鼓跑水跑渣現(xiàn)象。
3 技術(shù)方案
在現(xiàn)有 1# 、2#高爐四座渣系統(tǒng)循環(huán)水泵房與沉淀池、凈化池、循環(huán)池及其上方廠房結(jié)構(gòu)保留的基礎(chǔ)上，利用原沉淀系統(tǒng)、凈化池、循環(huán)池和底部結(jié)構(gòu)的池壁為支撐結(jié)構(gòu)，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(shù)進行組合沉淀系統(tǒng)裝置改造，實現(xiàn)沉淀系統(tǒng)多倍程長流徑，以及可任意串并聯(lián)，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(tǒng)裝置由一套配水調(diào)撥系統(tǒng)、三套多倍程循環(huán)系統(tǒng)、三套錐斗沉淀系統(tǒng)、一套攔截浮渣系統(tǒng)及一套穩(wěn)流系統(tǒng)組成；現(xiàn)場制作。
保留原嘉恒轉(zhuǎn)轂至沉淀系統(tǒng)的 D900 渣水管道（原進入沉淀系統(tǒng)后下彎部分管道截除），渣水引入配水調(diào)撥系統(tǒng)后通過閘板閥控制進入各級沉淀系統(tǒng)（可任意串并聯(lián)運行），沉淀后的渣水進入攔截浮渣系統(tǒng)（此處設(shè)有清水消能裝置），并攔截浮渣（轉(zhuǎn)轂濾網(wǎng)破損時）后，再進入穩(wěn)流系統(tǒng)，向原沖渣泵供水。改造后循環(huán)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(tǒng)裝置中的一級和二級沉淀系統(tǒng)，原池壁錐體結(jié)構(gòu)保留；原循環(huán)池改為三級沉淀系統(tǒng)，在一、二、三級沉淀系統(tǒng)內(nèi)進行循環(huán)系統(tǒng)及沉淀系統(tǒng)底部結(jié)構(gòu)改造。
錐斗沉淀系統(tǒng)底部高濃度細渣和水通過氣力提升機提取，經(jīng)消能曝氣裝置脫氣后平穩(wěn)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(tǒng)，完成一次沉淀和細渣分離，實現(xiàn)“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(shè)有防飛濺和爆氣設(shè)施。
原渣水工藝中，原循環(huán)池的補水和溢流水須改為現(xiàn)攔截浮渣系統(tǒng)補水和溢流。原沉淀池排蒸汽管和其它管道與現(xiàn)布置有沖突的地方應(yīng)做相應(yīng)改造。
高爐組合沉淀系統(tǒng)裝置廠房頂部恢復原單梁行車，以方便保養(yǎng)維護及清渣作業(yè)。利用 1# 、2#高爐 4 座沖渣泵房拆除返渣泵位置，建設(shè)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(cè)串聯(lián)沖渣水管道，二次側(cè)串聯(lián)中電寰慧供熱管道，實現(xiàn)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(jīng)常堵塞或因水渣磨損水泵及管道，造成水沖渣系統(tǒng)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(xiàn)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(zhuǎn)鼓的負荷，杜絕了轉(zhuǎn)鼓跑水跑渣現(xiàn)象；渣水分離后水質(zhì)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(jié)約了用水、用電，并為沖渣水用于采暖奠定了基礎(chǔ)。
4.3 采用沖渣水采暖供熱方式后，有利于公司生產(chǎn)組織,高爐沖渣水余熱得到充分的利用。為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。