淺議煉鋼連鑄冷卻水處理方法

1、淺議煉鋼連鑄冷卻水處理方法  發(fā)表日期：2006-9-29閱讀次數(shù)：3391 工藝簡介 南鋼煉鋼連鑄冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括二冷水濁循環(huán)及結(jié)晶器凈循環(huán)兩個冷卻水系統(tǒng)。來自現(xiàn)場的濁循環(huán)水經(jīng)沖渣溝去除氧化鐵皮，在漩流池沉降后，經(jīng)平流池分離，清液經(jīng)機(jī)械過濾器過濾去冷卻塔，冷卻水在二冷水箱儲存。二冷水箱水分兩路：一路280t/h去現(xiàn)場做冷水用；一路120t/h供現(xiàn)場設(shè)備冷卻水用。凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為結(jié)晶器冷卻水，循環(huán)量為560t/h。2 水處理的必要性 采用循環(huán)水做工業(yè)冷卻水是工業(yè)節(jié)水的首選途徑，由于循環(huán)水中固溶物、不溶物及金屬成垢離子等不斷濃縮，往往會給系統(tǒng)帶來不可預(yù)見的危害。如：腐蝕導(dǎo)致系統(tǒng)泄漏

2、、被迫停工檢修、結(jié)垢使管線流通面積減小增加水系統(tǒng)阻力，消耗動力，換熱設(shè)備表面垢物沉積使換熱效率下降等，而垢下腐蝕更是設(shè)備的大隱患。 連鑄系統(tǒng)冷卻水在沒有采取任何處理措施時，濁循環(huán)系統(tǒng)的水經(jīng)平流池沉降處理后仍很渾濁，這樣勢必對機(jī)械過濾器造成沖擊，也會對冷卻塔填料帶來降效的不利影響，用水設(shè)備如噴頭等會出現(xiàn)堵塞等。凈循環(huán)系統(tǒng)的主要冷卻設(shè)備是結(jié)晶器，循環(huán)水的硬度(導(dǎo)致結(jié)垢的Ca2+離子濃度)、堿度等隨著系統(tǒng)循環(huán)不斷濃縮，在pH值偏高的情況下，極易結(jié)垢特別是結(jié)晶器溫度比較高，更容易在器壁形成水垢，導(dǎo)致傳熱效率下降，見表1。表1 水垢厚度對傳熱效率的影響水垢厚度/熱阻/(K·10-1)傳熱效率/

3、%00.7581000.034.5516.70.338.72.033790.2 從表1的數(shù)據(jù)中不難看出，當(dāng)水垢僅為0.03mm時，傳熱效率就減少了83%；而當(dāng)水垢厚度為0.3mm時，傳熱效率下降98%；水垢厚度3mm時，傳熱效率僅有0.2%，冷卻水己基本起不到冷卻結(jié)晶器的作用。3 水處理技術(shù)指標(biāo) 經(jīng)水質(zhì)處理后，凈循環(huán)水系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到以下要求： 腐蝕率：碳鋼0.125mm/a，銅0.025mm/a； 污垢熱阻4×10-4m2·h·/K； 異氧菌1×105unit/cm3。4 水處理方案 為了能夠準(zhǔn)確找出連鑄系統(tǒng)的阻垢緩蝕及絮凝處理的最佳方案，可在現(xiàn)場

4、取結(jié)晶器凈環(huán)水水樣，通過實驗室阻垢緩蝕實驗，對多種復(fù)配藥劑進(jìn)行篩選，希望尋找出合適的結(jié)晶器凈環(huán)水高效阻垢緩蝕劑；同時對濁水系統(tǒng)的水進(jìn)行了絮凝沉降實驗，希望尋找出合適的絮凝劑。4.1 凈環(huán)水處理藥劑阻垢性能評價 阻垢性能評價采用靜態(tài)阻垢實驗。將現(xiàn)場水蒸發(fā)濃縮2倍作為實驗用水，在若干個圓底燒瓶中裝入等量實驗水，分別加入相同濃度不同種類的水處理藥劑，其中一個為空白，在80恒溫水浴中鼓泡24 h后，取出冷卻過濾，分析水中Ca2+濃度。實驗結(jié)果見表2。表2 不同種類水處理藥劑阻垢效率試驗編號藥劑編號Ct/(mg·L-1)Ce/(mg·L-1)Co/(mg·L-1)阻垢率/%

5、1187.273.473.32287.276.980.13387.274.876.14487.284.594.85587.286.498.56687.286.298.07空白87.235.4 阻垢率(CeCo)/(CtCo)式中Ct為實驗前Ca2+濃度，Ce為加水處理劑實驗Ca2+濃度，Co為未加水處理劑實驗后Ca2+濃度。 從實驗結(jié)果可知，4#、5#、6#藥劑阻垢效果較4.2 凈環(huán)水處理藥劑緩蝕性能評價 在初步確定藥劑品種后，對藥劑的緩蝕效果進(jìn)行評價。緩蝕性能評價采用水處理劑緩蝕性能的測定·旋轉(zhuǎn)掛片法(HG/T2159-91)，實驗溫度80，掛片轉(zhuǎn)速80r/min，實驗水為現(xiàn)場水樣

6、蒸發(fā)濃縮2倍水。實驗結(jié)果見表3。表3 藥劑緩蝕性能評價試驗編號藥劑標(biāo)號腐蝕速率/(mm·a-1)備注碳鋼銅1空白0.6840.033GB50050-95國家標(biāo)準(zhǔn);240.0280.0041碳鋼0.125/a350.0350.0069銅0.025/a460.0180.0027試片:282 從上述實驗結(jié)果可以確定，藥劑編號6的KMW-90專用高效阻垢緩蝕劑為篩選出的最佳藥劑。4.3 濁環(huán)水處理絮凝劑篩選實驗 在連鑄平流池入口取水樣，加入等量不同種類絮凝劑，攪拌相同時間，靜置觀察其絮凝效果，篩選絮凝劑并確定用量。實驗結(jié)果見表45。表4 絮凝劑種類篩選實驗編號藥劑編號實驗現(xiàn)象評 價11礬花小

7、、緊，沉降較慢不選22礬花小、松，沉降慢不選33礬花大、較緊，沉降快可選44礬花較大、緊，沉降快可選55礬花大、松，沉降慢不選66礬花較大、緊，沉降快可選表5 絮凝劑種類及用量的確定藥劑編號用量實驗現(xiàn)象評 價32礬花較小、緊，沉降較快用量范圍窄、可操作性差5礬花大、緊，沉降快7礬花大、楹，沉降較慢42礬花較大、緊，沉降快選用5礬花大、緊，沉降快7礬花大、緊，沉降快62礬花較大、較緊，沉降快可選，但藥劑較貴5礬花大、緊，沉降快7礬花大、緊，沉降快 從上表實驗選定3#、4#、6#藥劑，進(jìn)行藥劑用量實驗。 通過上述實驗，選定藥劑編號4的KMW-101絮凝藥劑為濁環(huán)水用絮凝藥劑，藥劑濃度2.5mg/L

8、。KMW-90專用高效阻垢緩蝕劑和KMW-101絮凝藥劑為生物酶技術(shù)生產(chǎn)的專用藥劑。生物酶除油技術(shù)不同于過去的生化除油，生物酶除油的凈化機(jī)理是以激活生物體來產(chǎn)生凈化作用，生物酶技術(shù)克服了菌藻總數(shù)增加的弊端。其原因是生物酶激活的生物活體降解了能消耗殺菌劑的有機(jī)體，它通過刺激系統(tǒng)中即存的有用細(xì)菌的活動，加速自然作用的進(jìn)程，將水中的油污分解成小的顆粒，直至碳和水等小的分子，它們交替作用，使水體中的菌藻總數(shù)達(dá)到一個動態(tài)平衡，而系統(tǒng)中的油也得到了充分清除。5 實施方案 在多年的水處理實踐中發(fā)現(xiàn)，在系統(tǒng)己出現(xiàn)垢物后，直接投加阻垢緩蝕劑只能減緩垢物的進(jìn)一步生長，并不能消除壁上的垢物。而原有垢物的存在，做為垢

9、物的生活點，相對于光潔潔凈的金屬表面，其成垢的可能性又較大，因此決定先對目前的凈循環(huán)水系統(tǒng)做一次徹底的清洗。5.1 化學(xué)清洗預(yù)膜實施方案 化學(xué)清洗按工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量指標(biāo)：HG/T2387-92執(zhí)行?；瘜W(xué)清洗主要包括凈循環(huán)水所有冷卻設(shè)備、相應(yīng)管道，采用投放KMC-03專用清洗劑4.2t/次和KMS-02殺菌劑0.17t/次，連續(xù)清洗若干小時，其間監(jiān)控水中pH、濁度、總鐵等值，當(dāng)濁度、總鐵上升到最高值，并不再發(fā)生大變化時，表明清洗結(jié)束。清洗過程中在管線內(nèi)掛入標(biāo)準(zhǔn)掛片，監(jiān)控清洗過程?；瘜W(xué)清洗清洗完畢，進(jìn)行水質(zhì)置換，當(dāng)濁度下降到10mg/L以下，投加KMW-201預(yù)膜藥劑1.6t/次，并監(jiān)控藥劑濃度，適時補(bǔ)加，運行48h時后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常運行。5.2 藥劑投加方案 凈循環(huán)水的水質(zhì)穩(wěn)定處理的目的是為了延緩用水設(shè)備的腐蝕結(jié)垢，系統(tǒng)在清洗預(yù)膜完畢時，首先一次性在整個水系統(tǒng)中投加KMW-90專用高效阻垢緩蝕劑49.5kg，使系統(tǒng)藥劑濃度達(dá)到150mg/L，正常運行期間藥劑隨補(bǔ)水補(bǔ)入系統(tǒng)，使系統(tǒng)藥劑濃度維持在100150mg/L，以確保整個系統(tǒng)水的阻垢緩蝕作用。濁循環(huán)水系統(tǒng)中投加KMW-101絮凝劑0.732t/月和KMS-90殺菌劑0.08t/月。6 結(jié)論 煉鋼連鑄冷卻水循環(huán)系統(tǒng)采用生物酶絮凝沉降技術(shù)方法處理以來，盡管期間漩流池池面多次可見明顯油花，但是冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的油含量一直控制在15