唐鋼熱軋濁環水系統水量平衡的應用分析

張 楠，于壽飛

（河北鋼鐵集團唐鋼公司能源科技分公司，河北唐山，063000）

引言

鋼鐵企業熱軋濁環水系統往往涉及到多個水池之間的重復沉淀及凈化。隨著生產工藝的不斷改進，生產產品的變化，水泵泵頭的老化與更新等原因，同一系統各水池之間的水量平衡往往會出現問題，由此而來的水泵頻繁啟停，水池液位控制難度加大等隱患也隨之而來，而因為水量平衡更換水泵泵頭往往不夠經濟。本文介紹了解決本系統隨生產不斷改變的水量平衡問題的方法。

1 唐鋼不銹鋼公司熱軋濁環水工藝

唐鋼不銹鋼公司的熱軋循環水分為濁環水、凈環水、層流冷卻水3 個系統。熱軋濁環水主要用于軋機的軋輥、輥道、高壓水除磷機、卷取機等設備的冷卻，其分為低壓泵組（開2 備2）和中壓泵組（開3備3），循環總水量大約在9 000 t/h。供水通過管道經出口多功能水力控制閥、蝶閥、管道過濾器到達生產線，回水通過渣溝回到一次沉淀池。含有大量鐵渣的濁環水一邊在沉淀池中沉淀，抓渣天車一邊將沉淀的鐵渣抓取出來，放置到旁邊的渣跨中，濁環水在水池中平流沉淀，到另一邊通過送稀泵組（開2備2）送到稀土磁盤機中，送稀泵組每臺泵的流量大約為5 500 t/h。稀土磁盤機共5 組，主要用于將濁環水中含有磁性的物質吸附出來，通過疏泥絞龍排到后面的泥漿池中，吸附后的濁環水再通過稀土磁盤水池的平流沉淀，由濁環上塔泵組（開2備2）送到濁環冷卻塔（5 臺）冷卻，最后回到濁環水池，上塔泵組每臺泵的流量約5 500 t/h。

工藝流程見圖1。

2 存在問題

圖1 熱軋濁環水工藝流程

由于送稀泵及上塔泵開啟兩臺的流量均在11 000 t/h 左右，而濁環水回水流量為9 000 t/h 左右，為平衡水量送稀泵及上塔泵開啟1臺流量不足，開啟2臺流量過大，導致送稀泵及上塔泵啟停頻繁。送稀泵組在地下泵站，距地面19 m，管道直徑1.4 m，啟停泵水錘巨大，對水泵及逆止閥沖擊極大，且電機為高壓電機，泵組及電機故障頻繁，事故隱患增加，設備使用壽命大大減少。

3 改進措施

通過各水池之間液位高度的不同，合理設置連通管道，來達到平衡水量的目的。其中濁環水池液面位于地面以上約2 m，稀土磁盤水池液面位于地面以上約3 m，一次沉淀池液位位于地面以下10 m。

稀土磁盤水池與濁環水池之間加裝DN1100 連通管道，稀土磁盤水池側的連通管道高度在水池溢流口以下約0.5 m，并在連通管道口處加裝閘板，以便控制水池液位及連通管內流量，由于稀土磁盤水池液位高于濁環水池，可在冬季水溫在27 ℃以下時，僅開啟一臺上塔泵，剩余水量通過連通管道流回濁環水池。

由于濁環水池與稀土磁盤水池位置高，一次沉淀池位置低，將稀土磁盤水池與一次沉淀池安裝連通管后，稀土磁盤水池高液位的循環水可直接流回一次沉淀池，連通管道DN1000共50 m，稀土磁盤水池-一次沉淀池連通管與稀土磁盤水池-濁環水池連通管高度一致，稀土磁盤水池東西兩側各安裝可上下活動的閘板，以便根據濁環水池與一次沉淀池的液位控制稀土磁盤水池內的循環水向一次沉淀池與濁環水池的流量，一次沉淀池側連通管焊接水槽（寬1 m）伸出一次沉淀池墻壁，水槽末端焊接擋水鋼板高1 m，使水流沿墻壁流入一次沉淀池，減少對池內循環水的攪動，達到送稀泵長期開啟目的。

4 效果

4.1 連通管道安裝完畢后，長期開啟2 臺送稀泵，每天減少十余次啟停操作。

4.2 送稀泵高壓電機使用壽命得到保證，減少了事故隱患。

4.3 濁環水增加了過稀土磁盤分離機的次數，水質情況更好，增加了1580濁環系統水質達標率。

4.4 減少了啟停泵次數，出口蝶閥及逆止閥受到的水錘沖擊減少，出口閥門故障大幅度減少。

4.5 經過試驗，1580 生產線停車換輥時間在1 h 以內可保證只停濁環供水泵，送稀泵開啟兩臺不停，各個水池不溢流；正常生產時，送稀泵開啟兩臺，上塔泵開啟一臺，不管濁環中壓供水泵組及濁環低壓供水泵組如何啟停，可保證各水池在連通管的平衡下，水量平衡。

4.6 減少送稀泵的頻繁啟停，可以有效降低水錘對逆止閥和泵體的損傷，增加設備使用壽命，且減少高壓電機的啟停次數有利于設備的長周期運行。

4.7 冬季在滿足水溫的前提下可減少上塔泵（630 kW電機）的開啟，減少電力消耗，降低成本。

5 結語

3 個水池之間增加2 條連通管道后，1580 濁環水水量平衡問題得到解決，水泵啟停次數大大減少，并減少了各類設備的故障率，節約了維修人工成本及備件費用；在冬季可少開一臺上塔泵，節約了大量電力；且濁環水過稀土磁盤分離機的次數增加，水質也得到改善。