[发明专利]渣水分离移动带重力式滤床

说明书

本发明属于一种渣水分离技术的工艺方法和设备。

现仅以高炉矿渣的渣水分离为例。高炉在冶炼过程中产生的高温矿渣水淬形成0～5毫米的矿渣与水的混合物，称为水渣，其量一般为400～3600米³/时。高炉矿渣是制造水泥的重要掺合料，直接排放既污染了环境，又浪费了资源。因此从水渣中分离回收矿渣不仅具有显著的经济效益，而且避免了环境污染。目前国内外采用的水渣分离技术主要有沉淀法，过滤法（OCP法），拉萨法（即RASA法），英巴法（即INBA）。

沉淀法：水渣通过冲渣沟流入一个大沉淀池，经过自然沉淀，渣沉在池底，然后用抓斗吊装车运走，沉淀后的水再循环使用。该法的优点是操作管理简单;缺点是占地面积大;分离效果差，浮渣及粉渣沉不下来，被水流带走，当水循环利用时，将对水泵和管道造成磨损。国内七十年代以前均采用此法。

过滤法（OCP）：国内又称渣滤法，是七十年代试验研究的一种新方法。该法是让水渣通过几组滤池进行连续过滤，将渣截留在滤池内，然后用抓斗吊或链斗式联合清渣机装车运走，滤后水循环使用。该法的优点是滤后水水质较好;缺点是操作管理较麻烦;滤料下部的承托层需要周期性地用高压水或压缩空气进行反冲洗，故能耗较高;占地面积仍然较大。该法目前尚未普遍推广，在国内仅少数几个钢铁厂采用。

拉萨法（RASA）：宝山钢铁总厂一期工程一号高炉从日本引进的技术。其流程是：

水渣先进入粗粒分离槽，槽中的渣水混合物由渣泵送往高位脱水槽脱水后外运;在粗粒分离槽中的浮渣，由溢流口流入中间槽，中间槽内的渣水混合物由渣泵送往沉淀池，沉在沉淀池底部的渣浆再用泥浆泵送往高位脱水槽脱水外运。沉淀池澄清后的水可循环使用。该法的优点是分离效果好;水渣输送方便，工艺布置灵活。缺点是能耗高;设备和管道磨损大，渣泵使用寿命仅1年左右，管道寿命约2年左右;设备较多，投资费用高。该法在我国仅宝山钢铁总厂采用。

英巴法（INBA）：系八十年代中期从国外引进的技术。1988年在成都钢铁厂100立方米小高炉上采用并试验成功。国内命名为“滚筒式渣水过滤器”。其主要设备为一过滤滚筒，滚筒外壁为滤网，沿筒体内壁设若干挡渣网板，沿滚筒中轴线设置水渣分配器和皮带输送机。过滤时，滚筒以0.5～1.5转/分的速度转动，水渣通过分配器均匀分布于滚筒全长上，水渣在滚筒下部过滤，滤后水流入设在滚筒下面的集水池内，循环使用。过滤后的渣随滚筒转到筒体的上方时，靠重力卸落在皮带上，再由皮带输送机运至滚筒外的堆渣场。该法的优点是渣水分离机械化，占地面积少，投资也较拉萨法（RASA）省;此外还可将整个设备封闭起来集中设置排汽烟囱，以便改善周围的环境。缺点是滚筒滤网磨损快，维修工作量较大;有时当分配器分配水渣不均匀时，影响过滤效果;滚筒内的设备维修较为困难。

以上几种方法，从占地面积、投资、分离效果，能耗等方面综合比较，以英巴法为最优。

本发明的特点是：滤床依靠重力分离水渣，并同时输送渣，将水渣的分离过滤与渣的输送合为一体，边过滤边输送，连续作业。

本发明的设备由滤床，缓冲消能器、滤床清扫装置、冲洗设施、集水盘、电机及其传动装置等组成。滤床由平行移动的滤带和固定侧滤板组成或为槽型移动滤带。滤带及侧滤板由滤网及支承网组成，滤网可由耐腐蚀的金属丝编织而成，或为非金属滤布。滤网孔径根据渣颗粒筛分曲线和渣的回收率而定，一般为0.17～0.62毫米。支承网由不锈钢丝或其它耐腐蚀的金属网制作。

本发明的流程（见附图1、2、3）是：

来自冲渣沟的水渣首先经过缓冲消能器（1）缓冲消能后，落到滤床（2）上，滤带（3）以0.2～2.0米/秒的速度平稳地移动，水渣落到滤床（2）上后，依靠重力自动过滤脱水，滤速根据渣颗粒粒径及滤网孔径定，一般为40～100米/时，滤后水流入下面的集水盘（17）内。滤后分离出来的渣随平移的滤带（3）运至床尾卸料罩（4）处自动卸下，直接装车或由转运皮带输送机运往堆渣场。滤带（3）移到滤床（2）的下部时，通过转刷清扫器（5）将残留在滤带（3）上的渣清扫掉，然后再用通压缩空气的穿孔管（6）与通压力水的穿孔管（7）冲洗，或用喷咀冲洗，将滤带（3）的工作面清洗干净。当滤带（3）移至滤床（2）头部时，再用穿孔管（6）和（7）冲刷一次，这样使滤带（3）的两面均被洗净。以上均为连续循环作业。侧滤板（8）则只需用振动器（9）间断地振动和冲洗，振动方式有机械振动和空气振动。