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邯钢连铸二冷水系统水质改善的措施



作者:千亿手机版    发布时间:2020-01-02 01:36


  总第212期2013年第8期 河北冶全 HEBEl METALLURGY Toral NO.212 2013,Number 8邯钢连铸二冷水系统水质改善的措施 胡澄清,常 (河北钢铁集团邯钢公司能源中心,河北邯郸056015)摘要:分析了邯钢连铸二冷水的水质要求、二冷水工艺存在的问题。通过改进现有工艺,提高了连轧二 冷水系统的水质指标,满足了连轧生产要求,二冷水扇形段锥形滤网清理次数大约减少一半,节约了用 水费用。 关键词:连铸;二冷水系统;改善;措施 中图分类号:TG333.2 文献标识码:B 文章编号:1006—5008(2013)08—0050—03 MEASURES TO n压PROVE WATER QUALrI’Y OF SECONDARY COOUNG SYSTEM Hu Chengqing,Chang Jing,Li Zhanjiang (Energy Resource Center,Handan Iron SteelCompany,Hebei Iron SteelGroup,Handan,Hebei, 056015) Abstract:It secondarycooling water continuouscasting,the ex— isting process problems.With improvement presentprocess,the water quality index got higher,and canmeet demandfrom continuous casting production,the cleaning times conicalscreen sectorsection secondarycooling water abouthalf,the money saved. Key Words:continuous casting;secondary cooling water system;improvement;measures 1引言 邯钢连铸连轧厂泵站C系统是含油浊环水系 统,主供连轧轧机机架和工作辊高压除鳞直接冷却 用水及连铸二冷水喷淋冷却,其中连铸二冷水对水 质的要求较高。由于连铸实际是过热的钢水冷却成 型过程,过热的钢水进人结晶器后,钢水沿结晶器周 边逐渐冷凝成钢壳,然后进入二次冷却区,与喷嘴喷 出的雾化水直接接触进行快速冷凝后经矫直最终凝 固成型。从工艺过程不难看出,冷却过程直接影响 产品的质量,尤其在二冷区循环水需充入空气后经 喷嘴雾化进行冷却,对水质的要求较高,否则容易造 成喷嘴堵塞,影响二冷区冷却效果和钢坯品质。 邯钢连铸连轧生产线投产较早,当时连铸二冷 水系统和轧机机架、工作辊直冷水并未分开,致使连 轧二冷水的水质始终困扰连铸生产。 2邯钢连铸二冷水工艺 收稿日期:2013—06—26 作者简介:胡澄清(1975一),女,工程师,1996年毕业于河北工程大 学环境工程专业,现在河北钢铁集团邯钢公司能源中心设备科从事 水处理技术工作,E—mail:huehengqing@mail.hgjt.ca 50 连轧二冷水系统回水含有大量的乳化油,目前 国内对含乳化油在100 mg/L以下污水的处理是一 大难题。经现有工艺平流沉淀池、刮油刮渣机等物 理方法,乳化油难以去除,造成过滤器滤料板结、漏 料,出水悬浮物及油含量超标。连铸二冷水处理工 艺流程如图1所示。 补充水 连铸二冷水处理工艺流程Fig.1 Secondary cooling water treatment process flow continuouscasting 3存在问题 由于连铸二冷水和轧机机架、工作辊直冷水没 有分开,系统循环水量很大,约为8 000 m3/h;并且 连铸连轧工艺扩容后水系统却维持原设计工艺,使 万方数据 河北冶金 2013年第8期 悬浮物是二冷水喷嘴堵塞的重要原因。由于二 冷水系统回水带有大量氧化铁皮、泥沙及油脂,在运 行过程中会吸收空气中的大量灰尘、泥沙、微生物等, 产生比其他循环水系统更为严重的悬浮物。同时,由 于平流池只能去除浮油(粒径50~100灿m)和部分分 散油(粒径10—50 om),而对于粒径在10斗m以下的 乳化油和溶解油则完全无法去除,经平流池处理后水 中油质量浓度仍高达到10 mg/L以上。 由于平流池出水含油量较高,造成过滤器滤料 表层累积较多的油和悬浮物、多介质过滤器滤料板 结、跑料等问题,使过滤器的检修周期较短。在二冷 水系统水处理工艺中,多介质过滤器的过滤精度决 定了系统最终的处理效果。由于多介质过滤器滤帽 缝隙600斗m,故水中固体颗粒粒径只能降解到 600斗m,而且二冷水水质要求固体颗粒的粒径 100 Ixm,目前难以满足二冷水的水质要求。 4工艺改进及效果 4.1改善补水水质 由于二冷水水质要求较高,为确保重点水质指标 达标,将二冷水系统补充水由污水回用水改为冷轧加 压水,同时将水质较好的B系统反洗水回用,也作为 该系统的补充水。通过补水工艺调整使C系统水质 的硬度和氯离子浓度有了明显改善,见图2、图3。 20l1年C系统水的硬度数据 Fig.2 Hardness data Csystemwa[er 2011年C系统水的氯离子浓度数据Fig.3 Concentration chlorideion Csystemwater 20114.2化学除油 4.2.1破乳除油 由于该系统循环水对连轧轧机机架和工作辊直 接冷却,因此循环水中含有大量的悬浮物及乳化油 是该系统水质处理的关键。 研究了破乳除油剂,根据系统的水质和工艺参 数,通过实验在漩流井入水口前15 m处加入除油 剂,在漩流井入水口前5 m处加入油吸附剂。除油 剂、油吸附剂克服了盐处理、酸处理及传统絮凝处理 等方法的缺点,主要成分有表面活性剂(异构壬基 酚聚氧乙烯醚)、水溶性线性高聚物以及天然油吸 附剂。其作用机理是通过表面活性剂显著降低水的 表面张力和界面张力,改变体系表面状态。异构壬 基酚聚氧乙烯醚的分子结构具有两种截然不同的基 团,即亲水基团和憎水基团,它的亲水基团倾向于 水,憎水基团倾向于油。水分子对亲水基团有引力, 而对亲油基团无引力就把它从水中挤出来排列于水 的表面上,从而消除乳状液的稳定条件,使乳状液发 生破坏,由O/W转向W/O性,在转型过程中脱稳 达到破乳目的。 在平流池入口加入高分子絮凝剂(聚丙烯酰 胺),由于聚丙烯酰胺和异构壬基酚聚氧乙烯醚分 别带有酰胺基(一CONH,)和醚基(一O一)能够形 成氢键,它是一种双官能团的高聚物。当高分子电 解质和水中带电粒子所带电荷不同时,其分子链上 的电离基团因吸附而部分中和粒子表面电荷,剩余 的电荷由于其他粒子电荷作用,粒子由于这种镶嵌 吸引力的作用而得以絮凝。絮体在随后的运动中继 续碰撞并吸附水中的微细颗粒而逐步沉降,从而使 水中的悬浮物和油得到去除。 4.2.2提高过滤效率 高速过滤器是一种多介质过滤器,滤料分卵石、 石英砂、无烟煤,通过高速过滤器可进一步降低系统 水中的悬浮物和油含量。。采用全过滤的处理工 艺,高速过滤器承担着不可替代的作用。 针对过滤器滤料板结、漏料问题,在过滤器反冲 洗水的供水主管道上设加药点,投加滤料清洗剂,洗 除滤料内的油污以防止滤料板结,延长过滤器的使 0OO0OOO如m万方数据 总第212期 用周期,提高过滤效率。改进后的工艺如图4所示。 2改进后的连铸二冷水处理工艺流程Fig.4 Improved secondary cooling water treatment process flow continuouscasting 在原工艺基础上投加化学除油剂,解决了原工 艺中无化学除油器的工艺缺陷,使系统的出水水质 达到要求(悬浮物20 mg/L,油45 mg/L),过滤器 滤料使用周期明显改善。 4.3增加自清洗过滤器 在处理工艺中,多介质过滤器是该处理系统的 最后环节。由于过滤器滤帽的缝隙600斗m,正常 情况下处理后的出水粒径在600斗m以上,无法达 到固体颗粒粒径100斗m的水质要求。另外,过滤 器运行到后期会出现过滤器失效、滤料泄漏等现象, 导致系统水质恶化。针对上述问题,在系统补水管 道及供连铸二冷水的主管道上分别加装了2台精度 100 tzm的以色列自清洗过滤器,能够有效减少外 界环境对水质的影响,保证出水水质达到固体颗粒 粒径100斗m的要求。统计2011年连铸二冷水扇 形段锥形滤网清理频次如图5所示。 35 30 懿饕11: 5O,—‘ \Yl}’‘—^—’.。冬冬冬冬冬争 2011年二冷水扇形段锥形滤网清理次数Fig.5 Cleaning times conicalscreen sectorsection secondarycooling water 由图5可知,改进后水质明显改善,连铸二冷水 扇形段锥形滤网清理次数由每周6~7次降低到2 ~3次,满足了提高连铸拉速的生产要求。 5结语 在连铸二冷水水质改善过程中,应用了以化学 除油剂为核心的水处理工艺,辅以对补水水质提高 标准以及在出水管道上增加自清洗过滤器的方法, 二冷水出水水质明显提高。 参考文献 [1]杨泽宇.连铸二冷水喷嘴堵塞原因分析及综合解决方案[J].冶 会动力.2012(1):55~58. (上接第56页)以生产15 mm3 000 mm18 500 mm Q345B 钢板为例,板坯尺寸为220 mm1 700 mm2 500 mm。通过实验,确定成型阶段为40 mm,楔形段的 高度和长度分别为3 mm和300 mm;为轧制出目标 形状,采用动态HGC自动辊缝调整,并将主电机实 时速度和前滑率利反馈给TDC。 120 115 110 昌105 骂100 器95 90 85 80 52 l2345678910 ll 12 13 14 15 16 17 18 19 20 普通轧制法和MAS轧制法的切边量比较Fig.5 Comparison edgecut amounts between tworolling method 由图5可以看出,成型阶段MAS轧制法的宽度 同板差为25 mm,而普通轧制法的宽度同板差为34 mm,宽度同板差大大降低。经计算,普通轧制法的 成材率为90.2%,成型阶段MAS轧制法的成材率 达到了94.5%,提高了4.3%。 4结论 邯钢3 500 m生产线采用传统轧制方法生产 3m以上的宽板时,成品钢板为桶形,边部切损量大, 成材率较低。为了提高成材率,在成型阶段采用 MAS轧制法,降低了同板宽度差。实际应用中,根 据反馈的实时轧制力和目标厚度值计算出口厚度 值,采用HGC自动辊缝调整方法进行成型阶段的实 时厚度控制。该轧制方法钢板的平面形状得到了良 好控制,成材率提高了4.3%。 万方数据

二冷水




 
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