纖維束濾料在連鑄濁環水系統中的應用

盛堂祥

摘 要：本文對攀鋼提釩煉鋼廠的板坯連鑄機的過濾器進行改造，以纖維束濾料代替原來的無煙煤+石英砂+鵝卵石的濾料，并進行效果對比檢驗。研究表明：纖維束濾料對連鑄濁環水過濾效果良好，反洗時濾料放松，沒有死角，濾料不積泥，不流失，反洗徹底;纖維束濾料的使用壽命長，一般大于10年，有利于節約成本。

關鍵詞：濁環水系統;無煙煤過濾器;纖維束過濾器;效益

中圖分類號：TF341.6 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）31-0044-03

Application of Fiber Bundle Filter Media in Continuous

Casting Turbid Circulating Water System

SHENG Tangxiang

（Vanadium Steel Plant， Pangang Group Panzhihua Vanadium Steel Co.， Ltd.，Panzhihua Sichuan 617000）

Abstract： In this paper， the filter of slab caster in Pangang Group Panzhihua Vanadium Steel Co.， Ltd. was modified to replace the original anthracite + quartz sand + pebble filter material with fiber bundle filter material， and the effect was compared and tested. The results show that the fiber bundle filter material has a good filtering effect on the turbid circulating water of continuous casting. When backwashing， the filter material is relaxed， there is no dead angle， the filter material does not accumulate mud， does not lose， and the backwashing is thorough; the service life of the fiber bundle filter material is long， generally more than 10 years， which is conducive to cost saving.

Keywords： turbid circulating water system;anthracite filter;fiber bundle filter;benefit

攀鋼提釩煉鋼廠現有1350板坯連鑄機兩臺，澆注鋼種有Stb系列、P440L、Q195、P510L等，對其質量要求嚴格，而連鑄坯質量與連鑄濁環水處理效果有著非常密切的關系。而濁環水最主要的用量就是二冷水，二冷水水質差是板坯產生缺陷的重要原因之一，如使板坯變形、鼓肚、漏鋼等[1-3]。攀鋼連鑄機二冷噴淋冷卻的噴嘴經常堵塞，造成二冷水冷卻不均勻，影響連鑄坯的產量和質量。噴嘴堵塞的原因是濁環水水質較差。通過對過濾器濾料進行改進，用纖維束作為濾料，解決了因二冷水水質差造成噴嘴經常堵塞的問題，既保證了連鑄機穩定生產，又較好地改善了鑄坯質量。

1 連鑄濁環系統概況

濁環水系統是敞開式循環冷卻水系統的一種，是鋼鐵企業所特有的系統。系統中冷卻水與冷卻介質直接接觸冷卻，故又稱為直接水系統。濁環水污染較為嚴重，會影響連鑄坯的質量。為了保證出水水質達標和工廠長期安全生產，回水就需要通過水處理構筑物進行處理。濁環系統的工藝流程圖如圖1所示。從圖1可知，循環水在經過鐵皮溝沉淀氧化鐵皮再經旋流池、汽浮機、平流池等一系列設備后，進入壓力過濾器。其中，二號板坯水處理濁環系統共有3臺壓力過濾器，其作用主要是對循環水進行除油、除懸浮物，對改善整個濁環水系統水質起著重要作用。

2 以無煙煤為濾料存在的問題

提釩煉鋼廠板坯區域的九臺壓力過濾器內，皆采用以傳統無煙煤+石英砂+鵝卵石為濾料的壓力過濾器。經過使用后觀察發現，在運行初期，處理效果基本能滿足用水要求，但仍存在以下問題。

第一，系統濾料易流失，尤其是無煙煤易破碎粉化，反洗時由于無煙煤比重輕，很容易被反沖洗水沖出過濾器，對水處理過濾效果的穩定性有很大影響。

第二，部分濾料進入后續管線及設備，引起管道結垢，閥門、噴嘴堵塞，不但增加檢修強度，同時也影響鑄坯冷卻效果。

第三，連鑄潤滑系統和液壓系統漏油嚴重，所有漏油進入濁環水系統，致使水中油脂和細小的懸浮物相吸附，形成油黏泥，黏附在管壁和噴嘴上，造成連鑄二冷水噴嘴堵塞，導致鑄坯冷卻效果差，從而使鑄坯產生變形、鼓肚等缺陷;另外，大量油脂進入壓力過濾器，使無煙煤+石英砂+鵝卵石的濾料結塊板結。

第四，濾料使用壽命短（一般使用一年即更換），且濾料更換施工難度大、強度高。

鑒于以上缺點，經過考察確定，對二板1#壓力過濾器進行改造，將原來的無煙煤+石英砂+鵝卵石濾料換成纖維束濾料。

3 高效纖維過濾器

3.1 高效纖維過濾器的工作原理

纖維束濾料是一種高分子化學纖維材料，其具有比表面積大、過濾阻力小、吸附能力強等優點，在過濾器的濾層上端設置纖維束濾料，可改變纖維密度的自助力式調節裝置。設備在運行時，水從上至下通過濾層，此時，纖維密度調節裝置向下運動，纖維被加壓后，濾層沿水流動方向的密度逐漸加大，相應濾層孔隙直徑和孔隙逐漸減小，實現了深層過濾。當濾層被污染需要清洗時，清洗水從下至上通過濾層，這時，纖維密度調節裝置自動提升，使纖維拉開并處于放松狀態，即可方便地進行清洗。

3.2 高效纖維過濾器的主要特點

高效纖維過濾器具有過水流量大、過濾精度高、易清洗、不易污染、濾料通過反洗易恢復過濾性能等特點，實現了更好的深層過濾。

3.3 高效過濾器的應用

高效纖維過濾器以表面物理吸附為主，能有效去除水中的懸浮物，且對水中的有機物、膠體、鐵、錳等有明顯的去除作用。其具有過濾速度快、截污容量大、操作方便、運行可靠、不需要特殊維護等優點，同時也具有耐高溫和耐腐蝕的性能，因此，高效纖維過濾器在電力、化工、冶金、造紙、自來水等領域的廢水系統中得到廣泛應用。

4 無煙煤濾料與纖維束濾料應用比較

攀鋼提釩煉鋼廠2008年對二板1#壓力過濾器濾料進行了改造，將原來的無煙煤+石英砂+鵝卵石濾料改為纖維束濾料。筆者對兩種濾料的使用情況進行比較，對比條件為：同一水源，同時間取樣。比較結果如表1和表2所示。

板坯水處理水質指標是：懸浮物含量≤30mg/L，油含量應≤5mg/L。從表格的化驗數據可以看出，纖維束濾料對懸浮物和油的去除效果非常好。

5 經濟效益

使用無煙煤+石英砂+鵝卵石濾料，每臺每次的更換費用為10萬元，使用周期為一年，纖維束濾料每臺每次的更換費用為30萬元，使用周期為10年。經過計算，每臺壓力過濾器每10年可節約70萬元，煉鋼廠板坯區域現已改造了7臺。

6 結論

①纖維束濾料對連鑄濁環水過濾效果良好，反洗時濾料放松，沒有死角，濾料不積泥，不流失，反洗徹底。

②纖維束濾料的使用壽命長，一般大于10年，有利于節約成本。

因此，應進一步推廣纖維束濾料在連鑄濁環水系統的應用，使單位設備高效運行，為企業提升效益。

參考文獻：

[1] 蔡開科.連續鑄鋼原理與工藝[M].北京：冶金工業出版社，1994.

[2] 張萬友，郗麗娟，陳雪梅，等.幾種纖維過濾器的工作原理及特性[J] .中國給水排水，2003（6）：23-25.

[3] 趙歡，王世和，周飛，等.長纖維過濾與石英砂過濾的性能對比試驗[J].東南大學學報（自然科學版），2006（1）：138-142.