專(zhuān)利名稱(chēng)：渣水分離移動(dòng)帶重力式濾床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種渣水分離技術(shù)的工藝方法和設(shè)備。
現(xiàn)僅以高爐礦渣的渣水分離為例。高爐在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的高溫礦渣水淬形成0～5毫米的礦渣與水的混合物，稱(chēng)為水渣，其量一般為400～3600米3/時(shí)。高爐礦渣是制造水泥的重要摻合料，直接排放既污染了環(huán)境，又浪費(fèi)了資源。因此從水渣中分離回收礦渣不僅具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且避免了環(huán)境污染。目前國(guó)內(nèi)外采用的水渣分離技術(shù)主要有沉淀法，過(guò)濾法(OCP法)，拉薩法(即RASA法)，英巴法(即INBA)。
沉淀法水渣通過(guò)沖渣溝流入一個(gè)大沉淀池，經(jīng)過(guò)自然沉淀，渣沉在池底，然后用抓斗吊裝車(chē)運(yùn)走，沉淀后的水再循環(huán)使用。該法的優(yōu)點(diǎn)是操作管理簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是占地面積大;分離效果差，浮渣及粉渣沉不下來(lái)，被水流帶走，當(dāng)水循環(huán)利用時(shí)，將對(duì)水泵和管道造成磨損。國(guó)內(nèi)七十年代以前均采用此法。
過(guò)濾法(OCP)國(guó)內(nèi)又稱(chēng)渣濾法，是七十年代試驗(yàn)研究的一種新方法。該法是讓水渣通過(guò)幾組濾池進(jìn)行連續(xù)過(guò)濾，將渣截留在濾池內(nèi)，然后用抓斗吊或鏈斗式聯(lián)合清渣機(jī)裝車(chē)運(yùn)走，濾后水循環(huán)使用。該法的優(yōu)點(diǎn)是濾后水水質(zhì)較好;缺點(diǎn)是操作管理較麻煩;濾料下部的承托層需要周期性地用高壓水或壓縮空氣進(jìn)行反沖洗，故能耗較高;占地面積仍然較大。該法目前尚未普遍推廣，在國(guó)內(nèi)僅少數(shù)幾個(gè)鋼鐵廠采用。
拉薩法(RASA)寶山鋼鐵總廠一期工程一號(hào)高爐從日本引進(jìn)的技術(shù)。其流程是水渣先進(jìn)入粗粒分離槽，槽中的渣水混合物由渣泵送往高位脫水槽脫水后外運(yùn);在粗粒分離槽中的浮渣，由溢流口流入中間槽，中間槽內(nèi)的渣水混合物由渣泵送往沉淀池，沉在沉淀池底部的渣漿再用泥漿泵送往高位脫水槽脫水外運(yùn)。沉淀池澄清后的水可循環(huán)使用。該法的優(yōu)點(diǎn)是分離效果好;水渣輸送方便，工藝布置靈活。缺點(diǎn)是能耗高;設(shè)備和管道磨損大，渣泵使用壽命僅1年左右，管道壽命約2年左右;設(shè)備較多，投資費(fèi)用高。該法在我國(guó)僅寶山鋼鐵總廠采用。
英巴法(INBA)系八十年代中期從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)。1988年在成都鋼鐵廠100立方米小高爐上采用并試驗(yàn)成功。國(guó)內(nèi)命名為“滾筒式渣水過(guò)濾器”。其主要設(shè)備為一過(guò)濾滾筒，滾筒外壁為濾網(wǎng)，沿筒體內(nèi)壁設(shè)若干擋渣網(wǎng)板，沿滾筒中軸線(xiàn)設(shè)置水渣分配器和皮帶輸送機(jī)。過(guò)濾時(shí)，滾筒以0.5～1.5轉(zhuǎn)/分的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，水渣通過(guò)分配器均勻分布于滾筒全長(zhǎng)上，水渣在滾筒下部過(guò)濾，濾后水流入設(shè)在滾筒下面的集水池內(nèi)，循環(huán)使用。過(guò)濾后的渣隨滾筒轉(zhuǎn)到筒體的上方時(shí)，靠重力卸落在皮帶上，再由皮帶輸送機(jī)運(yùn)至滾筒外的堆渣場(chǎng)。該法的優(yōu)點(diǎn)是渣水分離機(jī)械化，占地面積少，投資也較拉薩法(RASA)省;此外還可將整個(gè)設(shè)備封閉起來(lái)集中設(shè)置排汽煙囪，以便改善周?chē)沫h(huán)境。缺點(diǎn)是滾筒濾網(wǎng)磨損快，維修工作量較大;有時(shí)當(dāng)分配器分配水渣不均勻時(shí)，影響過(guò)濾效果;滾筒內(nèi)的設(shè)備維修較為困難。
以上幾種方法，從占地面積、投資、分離效果，能耗等方面綜合比較，以英巴法為最優(yōu)。
本發(fā)明的特點(diǎn)是濾床依靠重力分離水渣，并同時(shí)輸送渣，將水渣的分離過(guò)濾與渣的輸送合為一體，邊過(guò)濾邊輸送，連續(xù)作業(yè)。
本發(fā)明的設(shè)備由濾床，緩沖消能器、濾床清掃裝置、沖洗設(shè)施、集水盤(pán)、電機(jī)及其傳動(dòng)裝置等組成。濾床由平行移動(dòng)的濾帶和固定側(cè)濾板組成或?yàn)椴坌鸵苿?dòng)濾帶。濾帶及側(cè)濾板由濾網(wǎng)及支承網(wǎng)組成，濾網(wǎng)可由耐腐蝕的金屬絲編織而成，或?yàn)榉墙饘贋V布。濾網(wǎng)孔徑根據(jù)渣顆粒篩分曲線(xiàn)和渣的回收率而定，一般為0.17～0.62毫米。支承網(wǎng)由不銹鋼絲或其它耐腐蝕的金屬網(wǎng)制作。
本發(fā)明的流程(見(jiàn)附圖1、2、3)是來(lái)自沖渣溝的水渣首先經(jīng)過(guò)緩沖消能器(1)緩沖消能后，落到濾床(2)上，濾帶(3)以0.2～2.0米/秒的速度平穩(wěn)地移動(dòng)，水渣落到濾床(2)上后，依靠重力自動(dòng)過(guò)濾脫水，濾速根據(jù)渣顆粒粒徑及濾網(wǎng)孔徑定，一般為40～100米/時(shí)，濾后水流入下面的集水盤(pán)(17)內(nèi)。濾后分離出來(lái)的渣隨平移的濾帶(3)運(yùn)至床尾卸料罩(4)處自動(dòng)卸下，直接裝車(chē)或由轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶輸送機(jī)運(yùn)往堆渣場(chǎng)。濾帶(3)移到濾床(2)的下部時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)刷清掃器(5)將殘留在濾帶(3)上的渣清掃掉，然后再用通壓縮空氣的穿孔管(6)與通壓力水的穿孔管(7)沖洗，或用噴咀沖洗，將濾帶(3)的工作面清洗干凈。當(dāng)濾帶(3)移至濾床(2)頭部時(shí)，再用穿孔管(6)和(7)沖刷一次，這樣使濾帶(3)的兩面均被洗凈。以上均為連續(xù)循環(huán)作業(yè)。側(cè)濾板(8)則只需用振動(dòng)器(9)間斷地振動(dòng)和沖洗，振動(dòng)方式有機(jī)械振動(dòng)和空氣振動(dòng)。
本發(fā)明所述的緩沖消能器(1)，上部為一空腔，下部為曲徑式跌水槽。水渣從水渣溝高速流入上部空腔，水渣在此對(duì)撞、緩沖初步消能后，再跌入下部曲徑式跌水槽。跌水槽中設(shè)有若干相對(duì)交錯(cuò)布置成向下45°的擋水板，水渣在此跌撞并進(jìn)一步消能，然后再進(jìn)入濾床(2)過(guò)濾。
濾帶(3)的移動(dòng)由電動(dòng)機(jī)(10)、無(wú)級(jí)變速器(11)，傳動(dòng)滾筒(12)、改向滾筒(13)等裝置實(shí)現(xiàn)。為使濾帶(3)移動(dòng)平穩(wěn)，載荷分布均勻，設(shè)有上托輥(14)和下托輥(15)以及拉緊裝置(16)。
在上下托輥之間設(shè)有過(guò)濾水集水盤(pán)(17)，直接收集濾床(2)上濾下來(lái)的水，并用引水管(18)引出流往集水池內(nèi)，以供循環(huán)使用。同樣，在沖洗管的下部設(shè)有沖洗水集水槽(19)，槽內(nèi)的水也用引水管(18)引往集水池。
沖洗水的壓力不低于0.2MPa，由給水管網(wǎng)或?qū)Ｓ脹_洗泵供給;壓縮空氣的壓力不低于0.4MPa，由廠里的空氣站或?qū)Ｓ每諌簷C(jī)直接供氣。
本發(fā)明除具有英巴(INBA)法的效果好;渣的回收率高;占地面積少的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)1.構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工制造容易，安裝維修方便;
2.能耗省本發(fā)明的設(shè)備中節(jié)省了英巴(INBA)法滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)所需的能耗;
3.投資省由于構(gòu)造簡(jiǎn)單，其設(shè)備投資費(fèi)只有英巴(INBA)法的二分之一到三分之一;
4.濾網(wǎng)清洗設(shè)備完善，清洗效果好本發(fā)明的濾網(wǎng)既可機(jī)械清掃，又可兩面沖洗，而英巴(INBA)法只能從滾筒外向滾筒內(nèi)單向沖洗，且不能清掃;
5.本發(fā)明也可將整個(gè)設(shè)備封閉起來(lái)，集中排除因高溫礦渣水淬所產(chǎn)生的蒸汽和水霧，改善周?chē)h(huán)境和工作條件，其所占空間的體積比英巴(INBA)法少。
本發(fā)明也適用于其他領(lǐng)域內(nèi)的分散性顆粒的渣水分離。


(見(jiàn)圖1、圖2及圖3)1.緩沖消能器; 1.1.無(wú)級(jí)變速器;
2.濾床; 1.2.傳動(dòng)滾筒;
3.濾帶; 1.3.改向滾筒;
4.卸料罩; 1.4.上托輥;
5.轉(zhuǎn)刷清掃器; 1.5.下托輥;
6.壓縮空氣穿孔管; 1.6.拉緊裝置;
7.高壓水穿孔管; 1.7.集水盤(pán);
8.側(cè)濾板; 1.8.引水管;
9.振動(dòng)器; 1.9.集水槽。
1.0.電動(dòng)機(jī);
實(shí)施例本發(fā)明的工藝、設(shè)備的合理配置方案(見(jiàn)圖1、圖2及圖3)及參數(shù)的確定。
1000立方米的高爐一座，每天渣量為920噸/日，最大出渣速度為4噸/分，渣水比為1∶6，渣水混合物流量為Q＝1440米3/時(shí)。渣顆粒篩分曲線(xiàn)如圖4所示。根據(jù)渣顆粒篩分曲線(xiàn)按渣回收率90%以上計(jì)，應(yīng)去除渣的最小粒徑為0.5毫米。
濾床長(zhǎng)(傳動(dòng)滾筒與改向滾筒中心距)15米;
濾床寬度(側(cè)濾板之間的寬度)1.3米;
側(cè)濾板長(zhǎng)(從緩沖消能器至傳動(dòng)滾筒中心之距)13.5米;
側(cè)濾板高0.8米，其中濾網(wǎng)高0.5米;
濾帶寬1.35米，其中過(guò)濾部分寬1.0米;
濾帶移動(dòng)速度1米/秒(可在0.3～1.8米/秒范圍內(nèi)無(wú)級(jí)變速);
濾網(wǎng)孔眼尺寸0.445×0.445毫米;
支承網(wǎng)孔眼尺寸4×4毫米;
緩沖消能器采用8毫米厚鋼板焊制，45°擋水板上涂耐磨材料;
電機(jī)y225M-8，22千瓦;
變速器齒鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器，其型號(hào)為PC5R(立2)-6∶1×1/10.7;
傳動(dòng)滾筒直徑D＝1400毫米，寬B＝1400毫米，用8毫米厚的鋼板焊制，其上包膠;
改向滾筒直徑D＝1250毫米，寬B＝1400毫米，用8毫米厚的鋼板焊制，其上包膠;
拉緊裝置采用螺旋拉緊裝置;
上、下托輥輥長(zhǎng)L＝1400毫米，采用

108無(wú)縫鋼管制作。上托輥間距0.2米;下托輥間距1.0米;
集水盤(pán)上底L×B＝14×1.6米，下底L×B＝6×1.6米，高H＝0.8米，用8毫米厚鋼板焊制。引水管管徑DN600毫米;
集水槽L×B×H＝3×1.6×0.8米，用8毫米厚的鋼板焊制。引水管管徑DN200毫米;
穿孔管管徑φ50毫米無(wú)縫鋼管。其孔眼直徑φ3毫米，孔距20毫米。
權(quán)利要求
1.一種渣水分離技術(shù)的工藝方法和設(shè)備，其特征是渣水混合物通過(guò)緩沖消能器消能后落至平穩(wěn)移動(dòng)的濾帶上，依靠重力過(guò)濾分離水渣，將水渣的分離與渣的輸送合為一體，并對(duì)濾床的濾帶和側(cè)濾板自動(dòng)進(jìn)行清掃和沖洗，以恢復(fù)過(guò)濾性能，連續(xù)作業(yè)，濾后水通過(guò)集水盤(pán)等設(shè)備收集后，循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾床，其特征是由平行移動(dòng)濾帶和固定側(cè)濾板組成，或?yàn)椴坌鸵苿?dòng)濾帶，過(guò)濾速度一般為40～100米/時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法其特征是濾帶的移動(dòng)由電動(dòng)機(jī)、變速器、改向滾筒，上托輥，下托輥等裝置實(shí)現(xiàn)，濾帶帶速在0.2～2米/秒范圍，并可無(wú)級(jí)調(diào)速，平穩(wěn)移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征是水渣進(jìn)入濾床前要通過(guò)緩沖消能器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征是濾后水由設(shè)在上托輥和下托輥之間的集水盤(pán)收集，并用水管從側(cè)面引出。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾帶和側(cè)濾板，其特征是濾帶和側(cè)濾板由濾網(wǎng)和支承網(wǎng)組成，濾網(wǎng)孔徑為0.17～0.62毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緩沖消能器為一上大下小的容器，上部為一空腔，下部為由若干相對(duì)交錯(cuò)布置成向下45°的擋水板組成的曲徑式跌水槽。
全文摘要
一種渣水分離技術(shù)的工藝方法和設(shè)備，其特征是將渣與水的分離和渣的輸送合為一體。水渣經(jīng)緩沖消能器消能后落到濾床上，經(jīng)過(guò)重力過(guò)濾，分離出來(lái)的渣自動(dòng)輸往渣場(chǎng)，分離后的水落入集水盤(pán)，供循環(huán)使用。并有專(zhuān)用設(shè)備對(duì)濾床自動(dòng)進(jìn)行清掃和沖洗。為了改善環(huán)境，可將整個(gè)設(shè)備封閉起來(lái)集中排除蒸汽和水霧。
文檔編號(hào)C21B3/04GK1048810SQ8910582
公開(kāi)日1991年1月30日 申請(qǐng)日期1989年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月23日
發(fā)明者李昌群, 周敏芬 申請(qǐng)人:湖南省冶金規(guī)劃設(shè)計(jì)院