用水沖渣

用水沖渣即爐前水沖渣，是高爐水渣生產的一種方法。由於操作方便、投資省、水渣粒化顆粒均勻，可為水泥工業提供廉價原料，故此法在鋼鐵企業大、中、小高爐得到了廣泛套用。

基本介紹

• 中文名：用水沖渣
• 外文名：flush slag
• 作用：生產高爐水渣

沖渣工藝

在高溫熔融狀態下，高爐礦渣經過用水急速冷卻而成為粒化泡沫形狀的水渣，呈乳白色，其質輕而鬆脆、多孔、易磨成細粉。它是泡沫矽酸鹽建築製品和礦渣吸音磚及隔熱層、吸水層的鬆軟材料。

若水溫高，沖渣時要產生大量的泡沫渣、渣棉和大量蒸汽，對水渣輸送、渣沉澱和渣濾池的工作不利；且工作環境差；水溫高水泵還會出現氣蝕現象，降低泵的出力，影響泵的使用壽命；易產生人身事故，設備也易損壞，維修也困難。沖渣水壓大，沖渣時易產生渣棉，渣棉不易沉澱去除，進入渣濾池後易堵塞濾層，影響濾池的能力。根據生產經驗，一般使用的壓力為0.12～0.15MPa較合適。

沖渣水餘熱利用

高爐沖渣池是冶煉過程中最末端工藝，高爐煉鐵後產生的大量高溫爐渣通過沖渣水進行冷卻，在這個過程中能夠產生大量溫度在70~85℃的熱水。高爐沖渣水低溫餘熱具有熱源溫度較低、流量大的特點，將其回收利用既能節約能源，又能保護環境。對沖渣水餘熱的回收方式主要有兩種：一是利用沖渣水採暖或洗浴用水；二是沖渣水餘熱發電。利用沖渣水採暖或洗浴用水，已廣泛被一些北方的鋼廠採用，並帶來一定的經濟效益。而沖渣水餘熱發電技術還處於研究實驗階段。

採暖

高爐沖渣水採暖是比較成熟的技術，其基本工藝流程為：高爐沖渣水通過沖渣水泵輸送至換熱站，然後經過沖渣水過濾器將沖渣水中的固體顆粒和懸浮物過濾，再通過換熱器與採暖水換熱回到沖渣池中。另外，該項技術還需考慮高爐檢修的情況，需備用蒸汽-水換熱器或者鍋爐用於應對高爐檢修情況下的居民供暖，保證供暖質量的穩定。

低溫餘熱發電

高爐沖渣水具有餘熱量大、品位低的特點。對於低溫餘熱發電，比較廣泛受到認可的方式是利用低沸點工質，和螺桿膨脹機進行發電。

採用低沸點工質是由於水在80℃不具有膨脹性。採用螺桿膨脹機是由於該設備具有熱源使用範圍廣、變工況能力優越、維護費用低和不存在重大安全隱患的特點，適合高爐沖渣水溫度不穩定、溫度低的特性。

螺桿膨脹機發電做功流程為：高壓氣體由吸氣口進入陰、陽螺桿齒間膨脹推動陰、陽螺桿反向旋轉做功。具體工藝流程為：工質通過換熱器與沖渣水換熱形成蒸汽，進入螺桿膨脹機膨脹做功，帶動發電機轉動發電，做功後工質變成低壓蒸汽進入冷凝器放出熱量，變成低溫低壓液體工質，然後由工質泵送至換熱器中吸熱，再次變成蒸汽進入螺桿膨脹機做功，工質在此循環過程中完成朗肯循環，將熱水中的熱量源源不斷地提取出來，生成高品位的電能。但是低溫餘熱發電最大的瓶頸在於發電效率低，建設成本高，每千瓦建設成本約需2萬元，投資回收期長，要大規模推廣此項技術，還需提高發電效率和降低建設成本。