一种高炉水渣高效过滤处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及高炉炼铁设备技术领域，具体的是一种高炉水渣高效过滤处理系统。


背景技术：

2.目前，高炉水渣过滤处理工艺有机械法和非机械法，机械法以inba法(因巴法)为代表，还有嘉恒法、明特法等，非机械法以底滤法为代表。机械法投资高，维护成本高，故障率高，近些年环保底滤工艺成为主流工艺，该工艺投资小，维护成本低，设备故障率低，渣中含水率低，环境友好。
3.但是，经过近些年的实践发现，部分地区的底滤应用效果并不太佳，尤其是北方及其它水质硬度高的地区，底滤池滤料过快板结及更换影响生产作业率成为该工艺中存在的最大难题。此外，板结后过滤速度下降，过滤时间加长，为了延长滤料寿命而设置的反冲洗功能基本无法使用，造成板结速度进一步加大。平流池工艺简单可靠，但是渣中含水率太高，作业环境差，尤其是北方地区冬季，水渣运输过程中洒出的水会造成道路结冰，影响交通环境。此外，冲渣水中悬浮物含量高，对水泵、阀门及管道磨损大。


技术实现要素：

4.为了解决上述滤料易板结的问题，本实用新型提供了一种高炉水渣高效过滤处理系统，该高炉水渣高效过滤处理系统包括侧滤池，侧滤池的侧墙内含有过滤模块，可以有效解决目前底滤工艺中存在的过滤层易板结、难更换的问题，也可解决平流池工艺中无法获得干渣，现场作业环境差的问题，具有维护成本低，渣池检修时间短，环境友好的优点，利于高炉高效生产。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种高炉水渣高效过滤处理系统，包括侧滤池和平流池，侧滤池包括侧墙和池底，侧墙和池底围成内侧区域，侧墙外设有外侧水槽，内侧区域与外侧水槽相互独立，侧墙内含有过滤模块，内侧区域内的水能够经过过滤模块的过滤后进入外侧水槽，外侧水槽内的水能够进入平流池内。
7.侧滤池和平流池相邻设置，平流池含有侧壁，侧滤池的侧墙外还设有挡水墙，侧壁的上端低于侧墙的上端和挡水墙的上端，外侧水槽位于侧滤池的侧墙和挡水墙之间，外侧水槽还位于侧滤池的侧墙和平流池的侧壁之间。
8.所述高炉水渣高效过滤处理系统包括多个相邻的侧滤池和多个相邻的平流池，多个相邻的侧滤池和多个相邻的平流池相邻设置，侧滤池的侧墙外还设有挡水墙，平流池含有侧壁，侧壁的上端低于侧墙的上端和挡水墙的上端。
9.外侧水槽位于侧滤池的侧墙和挡水墙之间，外侧水槽还位于相邻的两个侧滤池的侧墙之间，外侧水槽还位于侧滤池的侧墙和平流池的侧壁之间。
10.侧墙内含有多个过滤模块和多个墙柱，沿侧滤池的周向，过滤模块和墙柱交替排
列，过滤模块与墙柱可拆卸连接，过滤模块为长条形板状结构、正方形板状结构或长条形板状结构和正方形板状结构的组合。
11.沿所述高炉水渣高效过滤处理系统的周向，过滤模块的两侧均设有拆装凸棱，墙柱的两侧均设有拆装轨道，拆装凸棱与拆装轨道匹配连接，拆装凸棱和拆装轨道均沿竖直方向延伸，过滤模块能够沿竖直方向移动。
12.过滤模块的下端高于池底的上表面，外侧水槽的下端设有槽底，槽底的上表面位于过滤模块的下端和池底的上表面之间。
13.外侧水槽的上端设有上盖板，内侧区域内设有直爬梯，直爬梯与墙柱连接固定，挡水墙的上端外连接有行走台；所述高炉水渣高效过滤处理系统还包括反冲洗水管，反冲洗水管位于挡水墙上，反冲洗水管能够向过滤模块喷水。
14.所述高炉水渣高效过滤处理系统还包括反冲洗水管，反冲洗水管包括反冲洗主管和多个反冲洗支管，反冲洗支管位于外侧水槽内，反冲洗支管与过滤模块一一对应，反冲洗支管呈直立状态，反冲洗支管上含有沿竖直方向排列的多个喷射口，所述喷射口朝向过滤模块，沿从上向下的方向，相邻的两个所述喷射口之间的距离逐渐减小。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1、可获得含水率较低的水渣，水渣区域作业环境友好。
17.2、采用自动化天车后，可以提高抓渣效率，节约人工成本。
18.3、可以直观观察过滤模块板结情况，易于对过滤模块进行反洗，延长过滤模块的寿命；
19.4、可以快速更换过滤模块，缩短侧滤池的检修时间，降低高炉休风率，利于高炉高效生产。
20.5、通过一次过滤和两次(或多次)沉淀，可以提高水渣处理速度，减小渣池占地面积。
21.6、该高炉水渣高效过滤处理系统可以用于新建或现有平流池的改造。
附图说明
22.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
23.图1是本实用新型所述高炉水渣高效过滤处理系统含有一个侧滤池和一个平流池时的俯视示意图。
24.图2是本实用新型所述高炉水渣高效过滤处理系统含有一个侧滤池和三个平流池时的俯视示意图。
25.图3是本实用新型所述高炉水渣高效过滤处理系统含有两个侧滤池和三个平流池时的俯视示意图。
26.图4是沿图1中a-a方向的剖视示意图。
27.图5是沿图1中b-b方向的剖视示意图。
28.图6是沿图2中c-c方向的剖视示意图。
29.图7是图1中e部位的放大示意图。
30.图8是图4中d部位的放大示意图。
31.图9是反冲洗支管位于外侧水槽内时的示意图。
32.1、侧墙；2、过滤模块；3、挡水墙；4、行走台；5、反冲洗水管；6、拆装轨道；7、池底；8、内侧区域；9、外侧水槽；10、墙柱；11、拆装凸棱；12、槽底；13、直爬梯；14、上盖板；15、反冲洗支管；16、侧滤池；17、平流池；18、侧壁。
具体实施方式
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
34.一种高炉水渣高效过滤处理系统，包括侧滤池16和平流池17，侧滤池16包括侧墙1和池底7，侧墙1和池底7围成内侧区域8，侧墙1外设有外侧水槽9，内侧区域8与外侧水槽9相互独立，侧墙1内含有过滤模块2，内侧区域8内的水能够经过过滤模块2的过滤后进入外侧水槽9内，外侧水槽9内的水能够进入平流池17内，如图1至图6所示。
35.熔渣经水粒化后形成渣水混合物通过渣沟进入侧滤池16，渣水混合物中的渣粒在内侧区域8内沉淀，渣水混合物中的水通过过滤模块2后进入外侧水槽9，外侧水槽9中的水通过自然或强制方式汇入平流池17。经过重力的作用，渣、水实现自然分离，可获得含水率较低的水渣，水渣区域作业环境友好；也可解决平流池工艺中无法获得干渣，现场作业环境差的问题，具有维护成本低，渣池检修时间短，环境友好的优点，利于高炉高效生产。
36.在本实施例中，所述高炉水渣高效过滤处理系统的侧滤池16和平流池17的数量均可以为一个或多个，具体的数量和位置可以根据需要而定，例如，所述高炉水渣高效过滤处理系统含有一个侧滤池16和一个平流池17，如图1所示，或者所述高炉水渣高效过滤处理系统含有一个侧滤池16和三个平流池17，如图2所示，或者所述高炉水渣高效过滤处理系统含有两个侧滤池16和三个平流池17，如图3所示。
37.当所述高炉水渣高效过滤处理系统含有一个侧滤池16和三个平流池17时，侧滤池16和三个平流池17左右相邻设置，三个平流池17前后依次排列连接，平流池17含有外部的侧壁18和内部的容纳空间，侧滤池16的侧墙1外还设有挡水墙3，外侧水槽9位于侧滤池16的侧墙1和挡水墙3之间，外侧水槽9还位于侧滤池16的侧墙1和平流池17的侧壁18之间，如图1所示。
38.侧壁18的上端低于侧墙1的上端和挡水墙3的上端，经过过滤模块2的过滤后流出的水通过外侧水槽9进入平流池17，侧滤池16和平流池17之间也可以不设置侧壁18，此时，经过过滤模块2的过滤后流出的水可以直接平流池17。三个平流池17的侧壁18的上端可以依次降低，这样一个平流池17中的水溢出后可以自动地流入相邻的平流池17内。
39.当所述高炉水渣高效过滤处理系统含有多个侧滤池16和多个平流池17时，多个侧滤池16可以前后相邻设置，多个平流池17也可以前后相邻设置，多个相邻的侧滤池16和多个相邻的平流池17之间可以左右相邻设置，侧滤池16的侧墙1外还设有挡水墙3，平流池17含有外部的侧壁18和内部的容纳空间，如图3所示。
40.外侧水槽9的下端设有槽底12，外侧水槽9位于侧滤池16的侧墙1和挡水墙3之间(即外侧水槽9由侧墙1、槽底12和挡水墙3依次连接围成)，外侧水槽9还可以位于相邻的两个侧滤池16的侧墙1之间(外侧水槽9由侧墙1、槽底12和侧墙1依次连接围成)，外侧水槽9还可以位于侧滤池16的侧墙1和平流池17的侧壁18之间(外侧水槽9由侧墙1、槽底12和侧壁18
依次连接围成)。侧滤池16和平流池17之间可以沿水平方向排列(如上述介绍)，此时，侧滤池16的上端和平流池17的上端可以齐平或不齐平。
41.在本实施例中，侧墙1内含有多个过滤模块2和多个墙柱10，墙柱10为直立状态，过滤模块2为直立的长条形板状结构，沿侧滤池16的周向，过滤模块2和墙柱10交替排列，过滤模块2与墙柱10可拆卸连接，墙柱10可以给过滤模块2提供支撑固定作用。过滤模块2的高度可以根据需要而定，沿所述高炉水渣高效过滤处理系统的周向，过滤模块2的宽度大于墙柱10的宽度。
42.在本实施例中，沿所述高炉水渣高效过滤处理系统的周向，过滤模块2的两侧均设有拆装凸棱11，墙柱10的两侧均设有拆装轨道6，拆装凸棱11与拆装轨道6匹配连接，从而使过滤模块2可以实现快速拆装。拆装凸棱11与拆装轨道6均可采用槽钢、工字钢或由钢板拼接而成。
43.其中，拆装凸棱11和拆装轨道6的数量均为多个，如过滤模块2的两侧均设有两个拆装凸棱11，墙柱10的两侧均设有两个拆装轨道6，拆装凸棱11和拆装轨道6均沿竖直方向延伸，过滤模块2能够沿竖直方向移动。即向上移动过滤模块2，过滤模块2能够拆卸，反之则可以安装过滤模块2，如图7所示。
44.在本实施例中，内侧区域8内设有直爬梯13，直爬梯13可以设有一个或多个，直爬梯13与墙柱10连接固定，挡水墙3的上端外连接有行走台4，有行走台4可以便于工作人员行走。通过直爬梯13，工作人员可以下入至所述高炉水渣高效过滤处理系统的池底7上，以便于人员进入渣池内检修维护作业。
45.在本实施例中，过滤模块2的下端高于池底7的上表面。外侧水槽9的下端设有槽底12，槽底12的上表面位于过滤模块2的下端和池底7的上表面之间。槽底12的上表面到过滤模块2下端的距离小于槽底12的上表面到池底7的上表面的距离。
46.在本实施例中，过滤模块2可以由竹条或孔板制成，或过滤模块2可以含有内外设置的外壳体和过滤材料，所述外壳体上设有过滤通孔。所述外壳体可以采用不锈钢、碳钢等材料，所述过滤材料可以采用孔板、鹅卵石、焦炭等一切可以形成空隙的材料，一个过滤模块2的安装位置内可以设有多个过滤模块2。
47.在进行渣水混合物的过滤处理时，首先在侧滤池16内进行第一次的过滤和沉淀，为了提高过滤速度，可以适当加大过滤模块2中的空隙尺寸，然后在平流池17进行第二次沉淀，以降低水中的悬浮物含量。从而可以提高渣水混合物的过滤处理效率。平流池17的侧壁18的上端低于侧墙1的上端和挡水墙3的上端，经过过滤模块2的过滤后流出的水可以自然地流入平流池17。
48.在本实施例中，侧墙1的上端和挡水墙3的上端齐平，或者挡水墙3的上端也可以低于侧墙1的上端，外侧水槽9的上端设有上盖板14，上盖板14与侧墙1和挡水墙3可拆卸连接。上盖板14可以采用篦网制作，以便于观察外侧水槽9内的状况，上盖板14也可采用无孔的钢板制作，以免天车经过上盖板14时洒入水渣，如图8所示。
49.在本实施例中，所述高炉水渣高效过滤处理系统还包括反冲洗水管5，反冲洗水管5位于挡水墙3上，反冲洗水管5能够向过滤模块2喷水。操作人员可以根据需要，定期或不定期对过滤模块2进行冲洗，通过反冲洗水管5向过滤模块2喷水，以避免过滤模块2过快板结。
50.对过滤模块2进行反冲洗也可以采用自动化的方式，例如，所述高炉水渣高效过滤
处理系统还包括反冲洗水管5，反冲洗水管5包括反冲洗主管和多个反冲洗支管15，反冲洗支管15位于外侧水槽9内，反冲洗支管15与过滤模块2一一对应，反冲洗支管15呈直立状态，反冲洗支管15上含有沿竖直方向排列的多个喷射口，所述喷射口朝向过滤模块2，如图9所示。
51.在侧滤池16中，由于水渣中渣粒沉淀和过滤同时发生，沿从上向下的方向，过滤模块2中聚集的渣粒将逐渐增多，为了更好的反冲洗清洗渣粒，沿从上向下的方向，反冲洗支管15上相邻的两个所述喷射口之间的距离逐渐减小，从而可以更加集中地冲洗过滤模块2的下部。
52.下面介绍所述高炉水渣高效过滤处理系统的工作过程。
53.所述高炉水渣高效过滤处理系统还包括抓渣设备，如天车，所述抓渣设备位于所述高炉水渣高效过滤处理系统的上方，天车可采取人工操作或自动操作，所述抓渣设备能够抓取侧滤池16和平流池17中的渣粒。
54.熔渣经水粒化后形成的渣水混合物通过渣沟进入内侧区域8，通过渣水混合物的自身重力，大部分的渣粒沉淀至池底7，渣水混合物中的水经过过滤模块2的过滤进入外侧水槽9内，从而实现渣水分离，然后通过天车将池底7沉淀的渣粒抓至地面或汽车或胶带机上转运至其它区域。
55.外侧水槽9内过滤后的水进入旁边的平流池17中，在平流池17中对水中的细渣进行二次沉淀，以降低水中的悬浮物含量，减少对水泵、阀门及管道的磨损。从平流池17中抓出的水渣落入受料斗中进行渣水分离，水可以回流至平流池17中，水渣通过汽车或胶带机运输至其它区域。与其它机械法过滤工艺相比本实用新型所述高炉水渣高效过滤处理系统可以节约电能，降低运行成本。
56.本实用新型所述高炉水渣高效过滤处理系统可以达到如下效果：第一，由于过滤模块位于渣池侧面，不会受到水渣堆层的垂直重力挤压，水渣无法长期沉积于过滤模块表面，避免了板结层的形成。第二，可以直观观察到过滤模块的板结情况，第三，易于对过滤模块进行反洗，以防止过滤层板结，延长过滤层寿命，第四，可以快速更换过滤模块，缩短渣池的检修时间，降低高炉休风率。此外，通过一次过滤和两次(或多次)沉淀，可以提高处理速度，减小渣池占地面积。该工艺可以有效解决目前底滤工艺中存在的过滤层易板结、难更换的问题，也可解决平流池工艺中无法获得干渣，现场作业环境差的问题，具有维护成本低，渣池检修时间短，环境友好的优点，利于高炉高效生产。
57.为了便于理解和描述，本实用新型中采用了绝对位置关系进行表述，如无特别说明，其中的方位词“上”表示垂直于图3的纸面并指向纸面外侧的方向，方位词“下”表示垂直于图3的纸面并指向纸面内侧的方向，方位词“左”表示图3中的左侧方向，方位词“右”表示图3中的右侧方向，方位词“前”表示图3中的上侧方向，方位词“后”表示图3中的下侧方向。本实用新型采用了阅读者或使用者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本实用新型保护范围的限定。
58.以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。