連鑄二冷水系統的運行管理

廖鵬

（新余鋼鐵集團有限公司，江西新余 338001）

1 系統概況

從連鑄機結晶器拉出的坯心尚未凝固的高溫鑄坯，在扇形段要用水進行強制冷卻（或用氣水噴霧冷卻），所產生的鑄坯噴淋冷卻水與夾輥、框架等設備的直接冷卻水、切割渣粒化用水以及沖渣用水等構成了連鑄二冷水。

連鑄二冷水的水質對鑄坯質量以及鑄機設備本身和支撐件的使用壽命均有著較大的影響，若水質惡化，則有可能影響鑄坯冷卻效果，嚴重時甚至會導致漏鋼現象發生。

2 新鋼連鑄二冷水系統流程

新鋼原有兩臺中厚板連鑄機，在2010年增設一臺特厚板連鑄機，并于2011年投入使用。新增特厚板采用間歇性生產方式，每天生產8 h左右。在特厚板連鑄機生產時，關閉其中一臺中厚板連鑄機，待特厚板連鑄機關閉時，再開啟。新增的特厚板連鑄機有獨立的旋流井，特厚板停產時，新旋流井的提升泵也被關閉。新旋流井與原旋流井的出水經匯合后，集中處理，具體如圖1。

圖1 新鋼連鑄二冷水系統流程

4 水質特點

4.1 p H值

保護渣中一般均含有CaF2和NaF等氟化物，在高溫條件下與水發生反應生成HF酸。由于產生的HF酸易溶于水，溶于水后就會造成二冷水pH值下降。如王謙等通過實驗發現，A廠使用低氟保護渣時，結晶器足輥下方下落的二冷水pH=6.8～7.8，而 B 廠使用高氟保護渣，pH=3.8～6.3。[1]由此可見，不同氟含量的保護渣對水質影響偏差較大。

低pH值容易對連鑄設備及支撐件造成腐蝕，影響設備的使用壽命。

4.2 油脂

連鑄系統中，由于足輥、夾輥等油氣潤滑裝置等封閉不嚴，生產過程中會造成油脂滴漏進入二冷水系統。鑄坯輸送輥道潤滑油脂用油槍或人工涂抹，也會造成油脂進入二冷水系統。[2]另有部分廠的液壓系統由于輸油管道爆裂，造成大量的液壓油進入系統，由于此種情況漏油量一般均較大，是幾種情況中對水質影響最大的一種。

油脂進入系統后，容易與水中的懸浮物等形成黏性較大的油泥，造成噴嘴堵塞，影響二冷水的冷卻效果，最終可能影響鑄坯的生產質量。

另外由于油脂是微生物的營養源，進入系統后會造成微生物大量滋生，增加了微生物的控制難度。

4.3 懸浮物

由于二冷水直接與鑄坯接觸，使得部分氧化鐵皮屑直接進入系統，另由于沖渣水以及其它設備冷卻水也最終匯入二冷水系統，使得二冷水中懸浮物含量較高，主要以氧化鐵皮屑的形式存在。

4.4 硬度

由于CaF2等物質溶于水中，以及補水本身具有一定硬度值，隨著系統濃縮倍數的提高，使得二冷水系統的硬度也較高，而硬度是循環水系統成垢的主要因素。

5 水處理工藝

由二冷水水質特點可見，連鑄二冷水系統水處理主要去除懸浮物及油脂，以及進行緩蝕阻垢及殺菌滅藻處理。圖2為新鋼連鑄二冷水系統水處理工藝流程圖。

圖2 新鋼連鑄二冷水處理工藝流程

由圖2可見，新鋼的處理工藝中，首先在旋流井中去除大顆粒氧化鐵皮屑，然后通過除油劑和高分子絮凝劑，在化學除油器中去除油脂和懸浮物，再通過高速過濾器進一步去除小顆粒懸浮物和油脂。同時在冷水池中連續投加緩蝕阻垢劑進行緩蝕阻垢處理，并沖擊式投加殺菌劑，防止微生物大量滋生，殺菌劑與緩蝕阻垢劑的加藥點盡可能遠離。另外二冷水在供給用戶使用前，還有一道管道過濾器，起保安過濾器的作用。

6 系統運行管理

由于連鑄水回水本身含有的污染物就較多，因此連鑄水系統的處理有點類似于中醫的“治后病”，日常運行過程中，我們既要“治病”，還要進行“調養”，增強機體抵抗力。

6.1 生產工藝端管理

由前述水質特點可見，生產工藝對二冷水水質影響較大。因此在生產工藝端，一方面加強管理，防止油管爆裂，造成大量的油脂進入系統的現象發生，避免設備超負荷運行使水質無法滿足生產的事情發生；另一方面選用能滿足生產需求的低氟保護渣，并合理確定保護渣的噸鋼使用量，防止水中氟化物含量太高，與水在高溫下反應生成HF腐蝕設備。

6.2 水處理工藝管理

由于連鑄二冷水系統水質比較復雜，水中既有油脂，還有懸浮物，部分區域的pH值較低。既要進行緩蝕處理，又要進行阻垢處理，以及殺菌滅藻處理，因此需要制定合理的水處理工藝，選用合適的水處理藥劑，以防出現顧此失彼的局面。并根據現場的實際情況，合理確定各種藥劑的使用量以及投加方式。

6.3 設備維護管理

投加水處理藥劑對水質進行處理時，藥劑發揮的作用大小以及污染物質的去除，大多需通過設備來實現。因此在日常管理過程中，需要制定合理的設備管理計劃，并根據需要進行檢修，如定期對化學除油器進行排污和清池、定期反沖洗高速過濾器并根據現場情況確定合理反洗水強度、壓力以及反洗空氣強度、壓力。以確保設備能在較好的狀態下使用運行，穩定水處理效果。

6.4 異常情況處理

在系統日常運行過程中難免出現異常情況，根據本系統容易出現的異常情況，做出以下探討：

在系統大量漏油時，一部分油會直接溶于水造成水質超標，還有部分油以浮油的形式漂浮于旋流井，只有在液位降低時才會被泵吸入，帶到后續處理單元中，這部分油若不處理，對水質影響時間會較長。因此大量漏油發生時，首先找出漏油點，想辦法盡快將漏油點堵住；其次要加大除油劑的投加量，并采取多點投加的方式，提高處理效率；再者降低旋流井的液位，將浮油一次性抽出，然后通過撇油帶或人工撈油的方式去除浮油，避免浮油對水質造成長期影響；最后，要加強化學除油器的排污以及管道過濾器的反沖洗，防止黏性油泥附著在設備表面，造成水力通道堵塞。

7 小結

由于連鑄二冷水水質復雜，且影響水質的因素較多，因此我們需要多方面考慮、全方位統籌，協調好生產工藝、水處理工藝、設備維護及異常情況處理之間的關系。穩定用戶回水水質，確保設備運行效率，提高水處理效果，并培養異常情況處理水平，以便取得較好的水質情況，更好地為生產服務。

[1]王謙，王平等.保護渣對連鑄二冷水中氟含量的影響[J].北京科技大學學報，2006，28(11):1019～1022.

[2]陳曉麗，史志敏等.連鑄濁環水系統油污染控制技術研究[J].萊鋼科技，2010，3：64～66.