水淬渣是水淬碱性化铁炉渣的简称，是一种表面粗糙多孔，质地轻脆，容易破碎的粒状渣。1972年，南汇在沪南公路上曾铺过一段长约500米的湿碾水淬渣试验路（代替水泥混凝土），使用质量尚好，但因水淬渣料源紧缺，未继续推广。

高炉热熔矿遭用水急速冷却后可变为疏松的粒状矿渣，即水淬矿渣。其水淬工艺主要有三种类型：

用渣播将熔渣拉到距高炉较远的地方，将熔渣直接倾入水池中，水淬后用吊车抓出水渣。放置堆场装车外运。水淬池就是沉淀池，因此，有人称这种方式为“泡渣”。

往炉前用高压水冲击热熔渣，使其水淬粒化并经渣沟水力输送到渣池沉淀，然后用吊车抓取水遭。此法有循环和直流两种供水方式。我国容积为255m3以上高炉多采用此种方式。此法与用渣池水淬相比，优点是改善了护前运输条件，避免了炉前环境污染。为了避免废水污染环境而减少耗水量，故推广循环供水。

炉前水淬渣的工艺要求如下。

（1）为防止爆炸，要求渣中不能大量带铁。

（2）水压在2×105 Pa以上，水量足够，渣水比在1：10左右为宜。

（3）水温要低，以免产生渣棉和泡沫渣。

（4）渣沟弯道的曲率半径要大，渣沟坡度5%以上，以免沉淀堵塞。

（5）渣沟上要设排气烟囱，防止蒸汽、二氧化硫、硫化氢等气体毒害人体与腐蚀设备。

该法又称为拉萨法。其流程是溶渣经粒化器水淬后，渣和水一起流入搅拌槽中，被冲成的水渣混合物由泵打入分配槽内，再由分配槽将水渣混合物装入脱水槽中把水渣分开，再由卸料口倒入翻斗机，运到料场堆积起来。

拉萨法水淬渣的特点是水淬后的渣浆通过管道输送到高炉较远的地方，再进行脱水等处理。该法优点是：工艺布置灵活，炉渣粒化充分，成品渣含水量低，质量高，冲渣时产生的大量有害气体经过处理后排空，避免了有害气体污染车间环境。其缺点是设备复杂，耗电量大，渣泵及运输管道容易磨损等

高炉炉渣可以作为水泥原料、隔热材料以及其他建筑材料等。高炉渣处理方法有炉渣水淬、放干渣及冲渣棉。国内高炉普遍采用水冲渣处理方法，特殊情况的采用干渣生产，在炉前直接进行冲渣棉的高炉很少。

水淬渣按过滤方式的不同可分为以下几种方式：

（1）过滤池过滤。有代表性的有OCP法和我国大部分高炉都采用的改进型OCP法，即沉渣池法或沉渣池加底过滤池法。

（2）脱水槽脱水。有代表性的是RASA法、水田法。

（3）机械脱水。有代表性的是螺旋法、INBA法、图拉法。

底滤法水淬渣（OCP）是在高炉熔渣沟端部的冲渣点处，用具有一定压力和流量的水将熔渣冲击而水淬。水淬后的炉渣通过冲渣沟随水流入过滤池，沉淀、过滤后的水淬渣，用电动抓斗机从过滤池中取出，作为成品水渣外运。

沉渣池即底滤法处理高炉熔渣的工艺流程图如下图1。

冲渣点处喷水嘴的安装位置应与熔渣沟和冲渣沟位置相适应，要求熔渣沟、喷水嘴和冲渣沟三者的中心线在一条垂直线上，喷水嘴的倾斜角度应与冲渣沟坡度一致，补充水的喷嘴设置在主喷水嘴的上方，主喷水嘴喷出的水流呈带状，水带宽度大于熔渣流股的宽度。喷水嘴一般用钢管制成，出水口为扁状或锥状，以增加喷出水的速度。

冲渣沟一般采用u形断面，在靠近喷嘴10～15m段最好采用钢结构或铸铁结构槽，其余部分可以采用钢筋混凝土结构或砖石结构。冲渣沟的坡度一般不小于3．5%，进入渣池前5～l0m段，坡度应减小到1%～2%，以降低水渣流速，有利于水渣沉淀。

冲渣点处的水量和水压必须满足熔渣粒化和运输的要求。水压过低，水量过小，熔渣无法粒化而形成大块，冲不动，堆积起来难以排除。更为严重的是熔渣不能迅速冷却，内部产生蒸汽，容易造成“打炮”事故。冲渣水压一般应大于0.2—0.4MPa，渣、水重量比为1：8～1：10，冲渣沟的渣水充满度为30%左右。

水温对冲渣也有影响，水温高容易产生渣棉和泡沫渣。为防止爆炸，要求上、下渣不能大量带铁。

高炉车间有两座以上的高炉时，一般采取两座高炉共用一个冲渣系统。冲渣沟布置于高炉的一侧，并尽可能缩短渣沟，增大坡度，减少拐弯。

图拉法水淬渣工艺的原理是用高速旋转的机械粒化轮配合低转速脱水转鼓处理熔渣，工艺设备简单，耗水量小，渣水比为1：1，运行费用低，可以处理铁含量小于40%的熔渣，不需要设干渣坑，占地面积小。唐钢2560m3高炉、济钢1750m3高炉炉渣处理系统采用了该工艺。

图拉法水淬渣的工艺流程如下图2所示。

高炉出铁时，熔渣经渣沟流到粒化器中，被高速旋转的水冷粒化轮击碎，同时，从四周向碎渣喷水，经急冷后渣粒和水沿护罩流入脱水器中，被装有筛板的脱水转筒过滤并提升，转到最高点落入漏斗，滑入皮带机上被运走。滤出的水在脱水器外壳下部，经溢流装置流入循环水罐中，补充新水后，由粒化泵（主循环泵）抽出进入下次循环。循环水罐中的沉渣由气力提升机提升至脱水器再次过滤，渣粒化过程中产生的大量蒸汽经烟囱排入大气。在生产中，可随时自动或手动调整粒化轮、脱水转筒和溢流装置的工作状态来控制成品渣的质量和温度。成品渣的温度为95℃左右，利用此余热可以蒸发成品渣中的水分，生产实践证明可以将水分降到10%以下。

INBA法是由卢森堡PW公司开发的一种炉渣处理工艺。从渣沟流出的熔渣经冲渣箱进行粒化，粒渣和水经水渣沟流入渣槽，蒸汽由烟囱排出，水渣自然流入设在过滤滚筒下面的分配器内。分配器沿整个滚筒长度方向布置，能均匀地把水渣分配到过滤滚筒内。水渣随滚筒旋转由搅动叶片带到上方时，脱水后的粒渣滑落在伸进滚筒上部的排料胶带机上，然后由输送胶带机运至粒渣槽或堆场。滤出的水，经集水斗、热水池、热水泵站送至冷却塔冷却后进入冷却水池，冷却后的冲渣水经粒化泵站送往水渣冲制箱循环使用。

设置在过滤筒外面的滤网孔径较小，使较细的粒渣附着在滤网上也起过滤作用。为了清扫搅动叶片上积存的粒渣，防止滤网堵塞，在过滤滚筒外侧的不同位置，设置了压缩空气吹扫点和清洗水喷洗点。

INBA法的优点是可以连续滤水，环境好，占地少，工艺布置灵活，吨渣电耗低，循环水中悬浮物含量少，泵、阀门和管道的寿命长。

INBA法在我国许多高炉上使用。武钢3200m3高炉采用两台PW型INBA炉渣粒化设备。脱水过滤滚筒直径5m，长6m，转速0.3～1.2r/min，最大处理能力为8t/min，最大耗水量500m3/h，水压0.3MPa，耗压缩空气800m3/h，压力0.8MPa，最大作业率97%，处理后水渣含水率15%～20%，冲渣水闭路循环使用。

在不影响采矿安全生产的情况下，尽量降低胶结材料来降低充填成本有非常现实的意义。粉煤灰及经磨细后的某些水淬渣在渗入石灰石或与水泥混合使用时，具有一定的胶结性能，在生产实践中有较成熟的经验。有色金属公司开展了“粉煤灰代替部分水泥的试验研究“课题，随后又组织了工业试验，取得了良好成果，为充填系统的改造及二期充填系统的设计提供了依据。

试验结果表明：水泥与粉煤灰用量之比为1：1，料浆浓度77%～78%，灰（水泥+粉煤灰）砂比为1：2.5，每立方料浆水泥耗量为205kg，其充填体强度R3≥1.5MPa、R7≥2.5MPa，R28≥5.0MPa，与不掺粉煤灰相比，相同强度条件下可节约水泥30%；同时可以改善料浆管道输送性能，表现为抗离析性和流动性好。为降低充填成本，东部搅拌站于1990年作为棒磨砂供不应求的补充，开始添加部分河砂。为改善河砂粒径（dcp=1.6～2.0mrn）较大，级配较差的状况，采取了将湿粉煤灰和河砂分别堆放，按1：8～1：10混合使用。

水淬渣虽含有微量的有价元素，但已无利用价值。为了能充分利用这种工业固体废料，同时也是环境保护的要求，对水淬渣活化性能进行了研究，试图将其作为取代部分水泥用作充填的胶凝材料，但发现氧化铝、氧化硅含量较低。活化性能不如粉煤灰好，加之其有较高的硬度，经研磨后，作为胶结剂用作充填，经济效益并不明显。龙首矿就对水淬电炉渣作为充填骨料用于充填进行了试验应用。结果表明：在粗骨料充填系统中，充填料配比为水：灰：砂石（-25mm）：水淬渣为 234：180：1530：420，水灰比为1.3～1.4，料浆质量浓度为87%~89%，其中水泥掺量为180kg/m3，粉煤灰用量90～l00kg/m3，水淬渣用量380～420kg/m3，充填体R28强度值可达到4.6MPa，可完全满足工艺要求。在此基础上，又选用-5mm的水淬渣用于细砂管道自流充填系统，每1m3料浆的配比掺量为150～200kg，不影响料浆的输送和充填体的质量。

水淬渣的应用不仅减轻了其对环境污染，又降低了充填成本，提高了充填质量，取得了很好的社会效益和经济效益。