煉鋼廠連鑄冷卻水現狀及改進措施分析

摘 要：冷卻水系統在連鑄機生產中起著重要的作用，文章針對西鋼釩煉鋼廠冷卻水系統現狀及其存在的問題，提出解決方案，保證了供水水質，降低新水及除鹽水補水量，實現了節能降耗、降本增效。

關鍵詞：冷卻水；連鑄；水質；節能

中圖分類號：TF341.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）11-0179-02

攀鋼集團西昌鋼釩有限公司煉鋼廠現有1 650 mm、

1 930 mm兩臺連鑄機，其冷卻水分為除鹽水系統、凈循環系統、濁循環水系統三類。冷卻水系統是板坯連鑄機的重要組成部分，冷卻效果及其均勻性直接影響連鑄坯的質量和連鑄機的壽命。尤其是結晶器冷卻水和二冷水，結晶器冷卻水水質的好壞直接影響銅板的使用壽命，二冷水冷卻不勻是板坯產生變形、鼓肚、中心裂紋等缺陷的重要原因之一。

1 除鹽水系統

1.1 工藝流程

工藝流程如圖1所示。結晶器冷卻用水采用除鹽水，西鋼釩公司采用安寧河地表水為水源，河水經混凝、澄清和過濾處理后通過泵加壓送至一級除鹽水系統做超濾源水，采用超濾預處理+反滲透處理獲得，供水水質情況如表1所示。

冷卻水運行時先利用補水泵組將整條管道充滿水，壓力達到0.3 MPa時，停補水泵組，啟動結晶器供水泵，供水水壓為1.1 MPa，回水經過自清洗過濾器，利用余壓進入板式換熱器進行冷卻。

1.2 系統組成

主要包括供水泵組、冷媒水供水泵組、補水泵組、穩壓罐、自清洗過濾器、板式換熱器等。

①供水泵。1 650 mm連鑄機采用三臺離心式水泵，泵組運行方式兩用一備；1 930 mm連鑄機采用兩臺離心式水泵，泵組運行方式一用一備。冷媒水供水泵采用三臺離心式水泵，為板式換熱器提供冷卻水，泵組運行方式兩用一備。

②補水泵。補水泵組采用CGIR型泵系列單級單吸抗汽蝕離心泵。

③調壓罐。1 650 mm、1 930 mm結晶器供水系統各配置一個穩壓罐，主要是補充系統水的損耗及穩定系統壓力，液位作為補水泵啟停的自動控制信號。

④可拆式板式換熱器。由許多有波紋槽的金屬換熱板片按一定間隔排列，四周通過密封墊片密封，并用夾緊螺柱壓緊而成，其角上的孔構成了連續的通道，介質從入口進入各自通道，在通道內逆流流動，通過熱傳遞將熱介質溫度降低，冷介質溫度升高返回冷卻塔循環使用。

1.3 閉路與開路循環比較

攀鋼釩本部提釩煉鋼廠結晶器冷卻用水采用開路循環供水，西鋼釩煉鋼廠采用閉路循環供水，相比開路循環有以下優勢：

①除鹽水去除了水中大部分溶解物質，開路循環回水經冷卻塔冷卻時，與空氣接觸，二氧化碳會溶于水中，對金屬腐蝕較強，水質穩定性控制較難，閉路循環系統通過向管道內加入緩蝕劑減緩鋼管腐蝕，容易控制水質。

②開路循環在冷卻塔冷卻過程中蒸發損失嚴重，補水量高，每天補水量約為150 m3。閉路循環系統每天補水量約為72 m3，每天節約水量約為78 m3。

③閉路循環系統利用余壓+水泵加壓供水，因此電機選用功率比開路循環小，節約能耗。

2 濁循環水系統

2.1 工藝流程

工藝流程如圖2所示，濁環水由離心泵送出，經過自清洗過濾器處理后使用，回水經過旋流池、化學除油器、熱水池、纖維束過濾器、冷卻塔再回到濁環水池。在化學除油器中產生的污泥排放到泥漿池，由泥漿泵送往濃縮池，濃縮池溢流水回到化學除油器處理后重復利用，泥漿濃縮后打入廂式壓濾機，壓榨后上清液回化學除油器，污泥外運。

2.2 系統運行中出現的問題

系統運行初期能滿足設備用水水質要求，但隨著設備運行，出現了自清洗過濾器、噴嘴堵塞嚴重，化學除油器填料塌陷等問題。

2.3 采取措施

①自清洗過濾器。自清洗過濾器濾網精度原選擇為130 μm，精度偏高，導致濾網堵塞，自清洗過濾器前段管道憋壓，后段供水管道壓力及水量不足，從而影響生產，現將其精度降低至300 μm，并制定合理清洗周期。

②化學除油器。化學除油器主要是以投加化學藥劑使污水中的油類和懸浮物等產生凝聚和絮凝反應，形成大顆粒絮花沉降，通過D50 聚氯乙烯六角蜂窩斜管填料沉降進入污泥斗，再定期排泥，上清液經過溢流堰排進熱水池，以達到凈化水質的目的。其目前使用的斜管填料厚度為0.45 mm，在使用過程中由于油泥存積和清洗，造成填料下塌，且不易清洗死角，影響沉淀效果，現將填料厚度增至1 mm，沉降效果明顯改善，出水水質含油量小于10 mg/l。

③污泥系統。化學除油器排出的油泥進入泥漿池，由于旋流池的定期抓渣，回水中氧化鐵皮量少，排出的泥漿固液比小，再加上現場使用的纖維球過濾器及纖維束過濾器的反洗水排入泥漿池，更降低了固液比，增加了廂式壓濾機的負擔，難形成泥餅，且成泥時間長，需加藥將泥濃縮。現增設一水池，將各系統的反洗水排入新建水池，然后進入化學除油器繼續處理使用，原泥漿池只容納化學除油器排出的泥漿，使污泥處理系統處理時間緊湊，減少投藥，降低運行費用。

④冷卻塔。冷卻塔主要是用來冷卻各系統的回水，降低回水溫度，使水溫達到系統供水要求，西鋼釩煉鋼廠使用的冷卻塔為開式冷卻塔，溫降設計為10 ℃，連鑄二冷水的供水溫度為35 ℃，回水溫度為45 ℃。由于1 930 mm即將增加一流，導致回水量增加，目前的冷卻塔冷卻效果將不能滿足需要。采取加大風機功率，改變風機葉片傾角，增高填料，加收水器，增加噴頭等措施，在不改變冷卻塔混凝土結構的前提下增大風量，使回水溫降達到要求。

3 結 語

改進后結晶器運行良好，且水質比較穩定，水質較好，并實現了節能降耗、降本增效。改進后二冷水系統運行滿足生產的需求，出水水質較改進前大大提高。

參考文獻：

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