高压水除鳞技术的研究
宽厚板高压水除鳞技术研究与应用
宽厚板高压水除鳞技术研究与应用李克明;史晓丽【摘要】The high-pressure water descaling system can remove iron oxide scales formed in heating furnace and secondary oxide scales formed during rolling process, to improve the surface quality of steel plates, reduce roll wear and improve the mechanical properties of steel plates. By studying the descaling system and through modifying manifold header at the end of the descaling system and adjusting parameters such as the number, spacing and height of nozzles, the hitting power, superimposed amount and water amount were optimized without changing the water supply system.%高压水除鳞系统用于清除坯料在加热过程中产生的炉生氧化铁皮和轧件轧制过程中产生的二次氧化铁皮，进而提高钢板的表面质量、减小轧辊磨损及提高钢板的机械性能。
通过对除鳞系统的研究，在供水系统不变的条件下，对除鳞系统末端集管的改造，调整喷嘴数量、喷嘴间距、喷嘴高度等参数，达到优化打击力、叠加量、水量的目标。
【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】4页(P65-67,71)【关键词】高压水除鳞;轧辊机;宽厚板;除鳞集管【作者】李克明;史晓丽【作者单位】青岛理工大学; 莱钢集团机械动力部山东莱芜271104;莱钢股份能源动力厂山东莱芜271104【正文语种】中文【中图分类】TQ085高压水除鳞系统用于清除坯料在加热过程中产生的炉生氧化铁皮和轧件轧制过程中产生的二次氧化铁皮，进而提高钢板的表面质量、减小轧辊磨损及提高钢板的机械性能。
杭钢中轧高压水除鳞系统的设计应用
杭钢中轧高压水除鳞系统的设计应用【摘要】简述高压水除鳞的机理，重点介绍高压水系统设计选型及主要参数计算方法，并对系统工作步骤进行了说明。
【关键词】高压水除鳞；系统方案；主要参数；设计应用前言在轧钢生产线中，钢坯在加热过程中被氧化，在轧制前如果钢坯表面氧化铁皮未被除去，在轧制过程中它们会被轧辊压入到钢材表面，影响产品表面质量。
残留的氧化铁皮也会加速轧辊的磨损，降低轧辊的使用寿命。
目前，利用高压水的机械冲击力来除去氧化铁皮（高压水除磷）的方法是目前最通行有效的作法并广泛运用于轧钢生产线，为轧钢生产线重要质量控制设备。
1 概况杭钢中轧厂是杭钢集团重要生产线之一，产品包括圆钢系列、履带板、轨道等中型材系列，为提高产品质量，决定在轧机前设置高压水除鳞系统，对加热后的钢坯表面进行去氧化皮处理，主要工艺参数为：断面尺寸：150×150mm～240×280mm；长度：2600～6000mm。
钢种：普碳钢、低合金钢、耐候钢等。
辊道速度：1.97m/s 。
钢坯出炉温度：1050～1180℃。
供水条件：浊环水。
除鳞后钢坯的表面温降<20℃。
2 系统方案选择根据杭钢中轧厂生产工艺状况，除鳞系统应设计为周期性间断喷水除鳞。
选择柱塞式高压泵+变频器控制方案，将除鳞点位置设置为加热炉出口至粗轧机方向，钢坯四面除磷。
根据德马格―萨克公司推荐，当除鳞装置耗水量大于60 m3/h时，选用离心泵；否则，选用柱塞泵。
对于可逆式板轧机、型钢轧机的除鳞泵站，选用柱塞泵为宜。
柱塞泵的优点是效率高，一般大于90%，空载电流低。
当除鳞装置不喷水时，柱塞泵作循环运转，其空载电流仅为额定电流的12～15%左右。
对于杭钢中轧厂轧钢工艺要求，选择柱塞泵比较合适。
机电设备装备配置要求：系统由高压泵、过滤器、水箱、控制阀、除鳞箱、除鳞环和喷嘴等组成。
电机由变频器调速运行。
3 主要参数选择3.1 高压泵选择3.1.1 水泵的压力对普碳钢在炉内生成的氧化铁皮来说，均匀的打击力希望为2×105～2.5×105Pa，高压水压力一般为16～28MPa。
高压水除鳞系统改进与备件国产化
图３ 活塞式除磷阀结构和图形符号
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４ ２一
第 ２ 卷 ２ １ 年第 ４ 总第 １４ ） ９ ０１ 期（ ５期 移动台车运行至烟罩边缘防护 区内， 车上人 员或 物料超高遮断红外线时 ， 主机检测到接收器的信 号 变 化立 即发 出声 光 报 警 ， 时强 制 台车 在 ４ ｍ 同 ０ｓ 时间 内停车 ， 避免人员挤伤或物体碰撞 。如果 台 车进 入 监 控 区 ， 红外 线 没 有被 遮 挡 ， 台车 可正 常 通 行。红外线保护的电气工作原理如 图３ 所示。
（） １红外保 护装置在转炉筑炉用轨道 台车 上 的应用 ， 起到 了避免伤亡事故 和物体碰撞事故 的 作用。 （） ２ 符合 安全系统工程 的观点 。避免 了单 纯 依靠提示人的行为来防范事故的片面性。 （ ） 但 能保 证 安 全 ， 且减 少 了作业 人 员 上 ３不 而 下台车的次数 ， 提高了工作效率 。 （ ） 全 适 用其 他 需要 安 全 防护 的作 业场 所 ， ４完 可扩展应用也是优点之一。
５ 结论
当装置正常工作时 ， 个红外接收器输 出的电 ３ 信号进入 主机 ， 由单 片机 和外 围器件组成 的电路 对输入信号进行逻辑检测 。当一路红外光线被遮 断时 ， 中央处理器控制主机输 出电平 翻转 ， 同时驱 动 声光电路报警 ， 并使 台车控制 电路 的常闭继 电 器 吸合 ， 当停车按钮压下 ， 相 台车驱动电动机掉电 停 车 。 由于 主 机 内 保 持 电 路 的 作 用 ， 即使 移 出 遮 挡， 操作者按下 台车启 动按钮也 不能启 动。只有 按下停车按钮 ， 主机 内常闭继 电器失 电 ， 方能重新 启动 。
由于故障频繁 ， 长期 以来一直依靠更换进 口 备件来解决问题 ， 但进 口周期 比较长 ， 以及时到 难 位， 严重影响除鳞系统正常工作。为此 ， 对除鳞 系 统 的故障及处理情况进行详细记录 ， 对下线 的零 部件解体检查分析 ， 发现系统 主要故 障集 中发生 在泵头 、 调压 阀、 除鳞换向阀和传动装置上。 （ ） 头 ： 头零 件 如 阀座 、 液 阀板 、 液 阀 １泵 泵 进 排 板、 间盖和碟型弹簧等经常损坏 。泵头零件 的损 坏导致高压水泵 出口压力波动 ， 喷淋水流量剧变 ， 泵体震 动剧烈 ， 易导致传 动装置 和泵壳损坏 。 容 解体检查发现泵头 内部 出现气蚀现象 ， 气蚀越严 重 泵头 内部 零件损 坏 越频 繁 。 （ ） 压 阀 ： 压 阀包 括溢 流 阀和安 全 阀 。 阀 ２调 调 内零件如碟簧 、 阀板 、 阀座和弹簧等时有损坏 ， 调 压阀故 障主要表现为达不到工作压力和压力不稳 定； 同时 ， 溢流水量增大 ， 电动机工作 电流增大 ， 系 统效率降低。通过解体检查发现 阀体内腔同样有 气蚀现象 ， 重的呈很深 的坑洞状 。阀芯和 阀座 严 也存在气蚀现象 ， 致使密封不严 。 （ ） 鳞 换 向 阀 ： 鳞 换 向 阀是 带先 导 阀 的锥 ３除 除 阀， 结构和原理（ 见图２ 。故障往往 出在换 向阀的 ） 先导阀上 ， 更换后就能排除故障 。
高压水除鳞系统故障分析与改进
高压水除鳞系统故障分析与改进作者：韩飞来源：《科学与财富》2018年第18期摘要：除鳞系统是热轧过程中的重要环节，本文阐述了高压水除鳞常见的故障，并对高压水除鳞系统常见故障进行了分析和改进。
关键词：故障；跑水；跑气；预充水；漏水。
1、高压水除鳞系统介绍除鳞系统主要由低压供水系统（自清洗过滤器装置、低压水罐装置）、高压除鳞泵组、蓄能器装置、空压机、主要阀组系统（出口阀组、循环阀组、最低液面阀组、喷射阀组、预冲水阀组）、润滑系统、辅助液压系统等组成。
邯钢中板厂高压水除鳞系统除鳞点工艺技术参数：喷射点压力为≥21.0MPa。
为了保证喷射点压力为≥21.0MPa，考虑到系统压力的波动因素和管路损失，以及汽水罐设计和工作压力的限制，泵的额定压力（最高转速）确定为22.5MPa。
水罐设定泵升绛速压力为21.5-22.5 MPa。
加热炉后除鳞机集管根数：上、下各2套，2套集管可单独使用，也可联合使用。
轧机前、后除鳞集管（新增）：上、下各1套.2、高压水除鳞系统故障分析与改进2.1系统跑水跑气事故分析与改进系统跑水事故主要是除磷喷射阀失控和最低液面阀的失效造成，其现象为喷头喷水不止，除鳞泵长时间处于打压状态，高压蓄水器水位下降，供水量仍不足以提供喷水，高压蓄水器水位继续下降至1米水位，系统最低液面阀由于联锁失效或阀芯内漏或换向阀故障，导致最低液面阀的保护功能失效，水位继续下降直至高压蓄气罐内的气体进入系统管道，发生了跑水跑气事故。
通过考察，将高压蓄水器出口的手动闸阀改为了气动手闸阀，高压蓄水罐低液位（1米）最低液面阀关闭联锁信号不变，又对高压蓄水罐液位和气动手闸阀增加了联锁，高压蓄水器液位下降至1.2米时蓄水罐出口气动手闸阀自动关闭；同时与最低液面阀来预防跑水事故的发生，并定期对低液位联锁急停信号进行测试；加大岗位工的突发事故培训力度，让每位岗位工熟知突发事故的现象和紧急处理措施，确保及时发现，紧急熟练处理，尽量将事故损失挽回到最小，并定期对突发事故进行应急演练，在应急演练过程中发现的问题，在演练完毕后进行讨论，并对突发事故应急演练程序当场进行修改。
高压水除鳞管道施工技术总结
高压水除鳞管道施工技术总结摘要：本论文是针对热轧机电安装工程高压水除鳞系统管道安装，阐述了高压水除磷管道在安装过程中一般的施工方法及注意事项，为以后类似的工作做参考关键词：管道加工；管道焊接；管道系统的水冲洗；管道系统的水试压一、概述针对热轧机电安装工程中对高压水除鳞系统根据工艺要求，分为；粗轧高压水除鳞系统，主要是为粗轧除鳞箱、粗轧机及立辊轧机提供高压水；精轧高压水除鳞系统，主要是为精轧机除鳞箱、机架间除鳞提供高压水。
在粗轧泵站内，粗轧除鳞箱、粗轧机和立辊轧机为一套完整的高压除鳞用水系统。
由于炉后除鳞箱、粗轧机和立辊轧机除鳞时间都较短，用水量变化大，除鳞间隔时间较长，具有较大的节能空间，根据除鳞工艺特点，采用高压除鳞泵＋蓄势器系统。
泵站内一般设3台除鳞泵，其中两个为气罐，一个为水罐；自清洗过滤器，除鳞喷射阀，最低液面阀，最小流量阀以及其他高低压阀门。
在精轧泵站内，为精轧高压水除鳞设置两套完整的高压水系统，采用除鳞泵＋蓄势器系统方式向精轧除鳞供水。
另为精轧机架间除鳞设置两套完整的中压水系统，采用除鳞泵直喷系统向精轧机架间除鳞供水。
（1）精轧高压水系统：精轧泵站内一般设2台除鳞泵，设置1台蓄势器、1台高压空压机、自清洗过滤器、除鳞喷射阀、最低液面阀、最小流量阀及其他高低压阀门。
（2）精轧中压水系统：精轧泵站内设置2台除鳞泵，设置自清洗过滤器、除鳞喷射阀、最小流量阀及其他高低压阀门。
二、高压水除磷管道施工1.施工前准备施工前应用测量仪器在施工区域精确给出各施工区域管道的中心线及标高（投放点越多，安装精度就越高）。
施工材料到场后，严格按照排版图来切割管道并加工坡口。
根据管道排版图及现场环境将各施工段管子倒运到位，不能运到位的也要倒运到离施工区域最近地段。
管子倒运到位后，先安装粗轧高压水除鳞主管直管段。
将管支座按图纸位置安放。
将管段按排版图依次安装在支座上组对成形，然后根据各管段存在的误差调整支座的高低及位移。
为您浅谈介绍高压水除磷
为您浅谈介绍高压水除磷什么是高压水除磷技术？高压水除磷技术是一种利用高压水流作为动力，将污泥水处理中的磷酸盐物质通过物理冲击的方式从水中去除的技术方案。
该技术是目前污水处理领域中一种新型、高效、环保的处理技术，相比传统的化学方法，它具有使用成本低、安全性高、处理效果好等优点。
高压水除磷技术的工作原理在高压水除磷技术中，高压水流通过喷嘴喷射到水池中，其高能和高速冲击使得污泥中的磷酸盐物质从污水中分离出来，随着污泥的分离和沉淀，最终被打入污泥水处理设备中。
而污水中的其它杂质物质则会在这个过程中被物理冲击和排除，从而达到去除污染物的目的。
高压水除磷技术的优点高压水除磷技术在污水处理领域中具有许多优点，主要包括：1.处理效果好：污水中的磷酸盐物质期望被去除的效果非常显著，达到了国家相关标准。
2.使用成本低：该技术需要的工作设备和操作成本均较低，相比传统的化学方法使用成本更低。
3.安全性高：该处理技术不需要使用任何有害化学药品，对操作人员和环境都没有影响。
4.适用范围广：高压水除磷技术可以应用于污水处理领域的广泛应用，不受处理设施大小和使用水量的影响。
因此，无论是城市垃圾池处理设施，还是大型工业污水处理设施，均可以使用该技术。
高压水除磷技术的应用高压水除磷技术在现代社会得到了广泛的应用，主要集中在以下几个方面：•市政污水处理行业：市政户外垃圾桶，渠道污水，污水处理站等。
•工业污水处理行业：电镀，打印，造纸和化工等工业生产中的废水处理。
•水产养殖行业：对于水产养殖方面，高压水除磷技术可以应用于池塘、海洋岸线等地的水处理。
•养殖业：不仅是水产养殖，畜牧深加工、禽类屠宰、畜禽养殖以及菜地处理等领域也可以使用该技术。
结尾总的来说，高压水除磷技术是一种净化治理污染空气的新兴技术，其效果优越、成本低、安全性高，广泛应用于城市和农村污水处理，以及工业和水产养殖等领域。
希望通过本文的浅谈，您能对高压水除磷技术有更深入的了解，也期望在环保治理方面能够有更多的突破与发展。
污水处理中的高效除磷技术研究
污水处理中的高效除磷技术研究1.水体富营养化是当前全球面临的重大环境问题之一，而磷是导致水体富营养化的主要营养盐之一。
因此，在污水处理过程中，除磷技术的研究与应用具有重要的意义。
本文主要介绍了几种常用的除磷技术，并探讨了它们在污水处理中的应用现状和优缺点。
2. 污水中磷的来源和危害磷是生物生长和发育所必需的元素之一，但过多的磷会导致水体富营养化，引发水华、赤潮等严重的水环境问题。
污水中的磷主要来源于生活污水、工业废水和农业面源污染。
因此，有效地去除污水中的磷是保护水环境的重要手段。
3. 常用除磷技术目前常用的除磷技术主要包括化学除磷、生物除磷和物理除磷等。
3.1 化学除磷化学除磷是利用化学反应将污水中的磷酸盐转化为难溶的磷酸盐沉淀物，从而实现磷的去除。
常用的化学除磷剂有铁盐和铝盐。
化学除磷效果稳定，处理效率高，但需要消耗大量的化学药品，且可能产生二次污染。
3.2 生物除磷生物除磷是利用微生物将污水中的磷酸盐转化为生物质，并通过生物沉降实现磷的去除。
生物除磷工艺简单，能耗低，且能够同时去除氮和磷。
但生物除磷的效果受气温、水质等因素的影响较大，且需要较长的生物培养期。
3.3 物理除磷物理除磷是通过物理方法将污水中的悬浮固体和磷分离。
常用的物理除磷方法有砂滤池、活性炭吸附和膜分离等。
物理除磷效果较好，但设备投资和运行成本较高。
4. 高效除磷技术研究随着环保要求的不断提高，对除磷技术的研究也在不断深入。
近年来，一些高效除磷技术逐渐得到了应用。
4.1 化学沉淀法化学沉淀法是通过优化沉淀剂的种类和投加量，提高磷酸盐的沉淀效率。
目前，研究者主要关注于铁盐和铝盐的组合使用，以及新型沉淀剂的开发。
4.2 微生物法微生物法是利用特定微生物将污水中的磷酸盐转化为生物质，并通过微生物的沉降实现磷的去除。
研究者主要通过基因工程和微生物筛选技术，培育出具有高效除磷能力的微生物。
4.3 吸附法吸附法是利用吸附剂将污水中的磷酸盐吸附去除。
废水除磷工艺技术研究进展
废水除磷工艺技术研究进展废水除磷工艺技术研究进展废水除磷技术是处理废水中磷污染的关键环节，其研究进展对于提高废水处理效率、降低环境污染、保护水资源具有重要意义。
本文从废水除磷的原理、工艺流程、现有技术和研究进展等方面进行综述，旨在为读者全面了解废水除磷工艺技术的现状和前景提供参考。
废水中的磷污染既来源于农业、工业废水的排放，也来源于城市生活污水的产生。
这些含有大量磷的废水如果未经处理直接排放，将对水体生态系统造成极大破坏。
因此，研发高效可行的除磷工艺技术对于环境保护至关重要。
目前，废水除磷技术主要包括化学法、生物法和物理法。
其中，化学法是最常用的废水除磷技术之一。
化学法通过添加化学药剂与废水中的磷发生反应，使其转化为难溶性的磷盐沉淀物。
常用的化学药剂有铝盐、铁盐、聚合氯化铝等。
生物法则是利用微生物对废水中的磷进行吸附和转化，具有去除效果好、运行成本低的优点。
物理法则是通过物理吸附、化学吸附等方式将废水中的磷污染物吸附在吸附剂上，达到除磷的效果。
除了传统的废水除磷技术，近年来，一些新型的除磷技术也得到了研究和应用。
例如，吸附剂法利用具有高比表面积和孔隙结构的吸附剂吸附磷，具有较高的除磷效率和较低的运行成本。
同时，一些新型的生物法技术也取得了显著进展。
例如，微藻技术利用微藻对废水中的磷进行吸收和转化，将其转化为生物量，具有高效和可持续的特点。
此外，复合除磷技术也逐渐成为研究热点，如化学-生物复合法、物理-生物复合法等。
尽管废水除磷技术已经取得了一些进展，但仍面临一些挑战。
首先，传统的化学法在除磷过程中会产生大量的污泥，处理污泥对后续处理造成了困扰。
其次，生物法的除磷效果受到废水中有机物、温度和pH等因素的影响，因此需要进一步改进和优化。
此外，新型的除磷技术在规模化应用上还存在一些问题，如工程经济性、运行稳定性等。
因此，今后在废水除磷技术的研究中，需要进一步探索新型的、高效的、可持续的除磷技术。
例如，结合生物法和化学法的优势，在工程实践中建立化学-生物复合系统，既能提高除磷效果，又能减少污泥产生。
混凝技术深度除磷的应用研究
混凝技术深度除磷的应用研究混凝技术深度除磷的应用研究引言：水体中的磷污染已经成为环境保护的重要问题之一。
磷是养分元素，虽然对生物体有一定的营养作用，但过量的磷会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖和水华的发生。
同时，水中高浓度磷会对水生物造成直接毒害，破坏水生态系统的平衡。
因此，深度除磷技术的研究和应用显得尤为重要。
一、深度除磷技术的研究背景1.1 磷污染的成因及影响磷源于农业、工业、生活污水等多个方面，其中，农田和污水是主要的磷污染源。
随着农业生产方式的改变，大量化学肥料和农药的使用，导致农田中的磷残留增加，最终被雨水冲刷入水体；同时，城市化进程加快，大量污水进入河流和湖泊，其中磷污染成分较高。
磷污染导致水体营养过剩，引起富营养化，从而破坏水生态系统，对水质造成严重威胁，也影响人类的生产和生活。
1.2 现有除磷技术的不足传统的除磷方法主要包括化学沉淀法、吸附剂法和生物方法等。
然而，传统的除磷方法存在一些问题，比如：化学沉淀法需要大量化学药品，长时间反应，产生大量污泥；吸附剂法对磷的吸附效果较慢，需要较长的接触时间；生物方法只能适用于低浓度磷的去除。
因此，寻找一种高效、经济、环保的除磷方法势在必行。
二、深度除磷技术的原理与方法2.1 混凝原理混凝是指在适当的物理、化学条件下，通过混凝剂的添加，使水中悬浮颗粒物和胶体物质凝聚成较大的团状结构，形成沉淀物或凝块，从而实现对水中杂质的去除。
混凝技术主要包括两个过程：混凝剂的添加和混凝剂与水中杂质的相互作用。
2.2 混凝技术除磷的方法目前，混凝技术除磷主要有以下几种方法：（1）铁盐混凝除磷法：将铁盐作为混凝剂，通过铁盐与水中的磷发生反应，形成铁磷沉淀物，从而去除水中的磷。
（2）铝盐混凝除磷法：将铝盐作为混凝剂，通过铝盐与水中的磷形成凝聚物，实现去除磷的效果。
（3）微生物混凝除磷法：利用某些微生物的生长代谢特性，将有机废水中的磷转化为微生物细胞所需的化合物，然后通过混凝剂将细胞和废水中残留的无机磷一同除去。
污水处理中的深度除磷技术
常用的高级氧化除磷剂包括过氧化氢、 臭氧、芬顿试剂等，它们能够产生具有 强氧化性的羟基自由基，将污水中的磷
元素氧化。
高级氧化除磷技术的优点是除磷效率高 、反应速度快，但同时也存在成本较高
、对设备腐蚀性较大的问题。
活性炭吸附除磷技术
活性炭吸附除磷技术是利用活性炭的吸附性能，将污水中的磷元素吸附在活性炭表面，从而实现除磷 的目的。该技术适用于处理低浓度磷的污水。
02
在电化学除磷过程中，电流通过电极时会产生氧化还原反应，将污水中的磷元 素转化为高价态的磷酸盐或氧化态磷。同时，电解反应还能产生具有絮凝作用 的氢氧化物，进一步提高除磷效果。
03
电化学除磷技术的优点是操作简单、能耗较低，但同时也存在电极腐蚀、生成 物处理等问题。
04
深度除磷技术的优势与 挑战
技术优势
活性炭的吸附性能取决于其比表面积、孔结构以及表面化学性质等因素。为了提高除磷效果，通常需要 对活性炭进行改性或负载金属离子。
活性炭吸附除磷技术的优点是操作简单、成本较低，但同时也存在吸附容量较小、再生困难等问题。
电化学除磷技术
01
电化学除磷技术是利用电解反应将污水中的磷元素转化为磷酸盐或氧化态磷的 方法。该技术适用于处理低浓度磷的污水。
物理除磷是指利用物理方法， 将污水中的磷元素通过吸附、 沉淀、过滤等方式去除的方法 。
常用的物理除磷技术包括沉淀 池、吸附剂、活性炭等，处理 效果稳定，操作简单。
但物理除磷技术对于低浓度含 磷废水处理效果不佳，且需要 定期更换吸附剂或活性炭。
03
深度除磷技术
高级氧化除磷技术
高级氧化除磷技术是一种利用强氧化剂 将污水中的磷元素转化为磷酸盐或氧化 态磷的方法。该技术具有较高的除磷效
宽厚板轧机高压水除鳞机理及应用
设备管理与维修2018翼10（上）宽厚板轧机高压水除鳞机理及应用王沛峰（重庆长寿钢铁中厚板厂设备室，重庆401258）摘要：介绍宽厚板轧机高压水除鳞的工作原理，通过除磷系统中的关键元件喷嘴、集管等结构分析及布置探讨，除磷打击力理论计算及影响因素等探讨，提出宽厚板轧机钢板表面除鳞的方案及其实际应用。
关键词：钢板；氧化铁；高压水除磷中图分类号：TG335.5+1文献标识码：BDOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2018.10.581宽厚板轧机钢板表面氧化铁的形成及清除宽厚板热轧钢板表面氧化铁分为一次鳞（炉生氧化铁）和二次鳞（再生氧化铁）两种。
氧化铁的主要结构和化学成分如图1所示。
热轧钢板除磷：除磷箱除磷主要除一次鳞，粗轧除磷主要除一次鳞的残余和二次鳞，精轧除磷主要除二次鳞。
2除磷机理当高压水通过喷嘴打击钢坯表面时，在零点几秒内同时对氧化铁皮产生4种效应。
（1）冷却效应。
热金属母体与氧化铁皮冷却后其各自的收缩程度不同，从而两者界面之间产生切向应力，此力使氧化铁皮与母体脱落。
（2）破碎效应。
由于高压水的打击力，使氧化铁破碎，对高压喷嘴射流的打击力作图2所示分析，其中，F 为总打击力，MPa ；P x 为F 的水平分力，MPa ；P y 为F 的垂直分力，MPa ，即破碎效应的破碎力；茁为喷嘴轴线与垂直线的交角，一般为10毅耀15毅。
（3）爆破效应。
带有一定压力的小水滴进入氧化铁皮的裂缝中，处于高温下的小水滴迅速气化体积突然膨胀———爆炸，从而使氧化铁皮既脱落又破碎。
（4）冲刷效应。
图2中的P x 分力即为冲刷已破碎氧化铁皮的主要力量，当然P y 也有一定的冲刷作用。
宽厚板轧机除鳞喷嘴打击力是否满足除鳞要求的条件：淤一次鳞，普碳钢、低合金钢（0.6耀0.8）MPa ，高合金钢（0.8耀1.2）MPa ；于二次鳞，（0.5耀0.7）MPa 。
3热轧机除鳞装置的设计根据氧化铁的形成结构及除磷机理，轧机上的集管的设计尤为重要，特别是喷嘴的选型、安装、喷射垂直高度和集管结构的刚度很重要，钢板表面氧化铁高压水除磷的布置装置如图猿所示，其中，E 为喷嘴间距，琢为喷嘴喷射角，h 2为垂直喷射距离，酌为喷嘴喷水偏转角，茁为喷嘴前倾角。
城市污水处理中氮磷去除技术研究及优化
城市污水处理中氮磷去除技术研究及优化城市的快速发展，带来的是大量的人口增长和工业发展，这也会同时带来大量的排放废水，其中包含了氮、磷等有机成分，这些成分如果排放不当，就会对环境造成极大的危害。
因此，我们需要采用一系列的技术手段对污水进行处理，其中最重要的是氮磷去除技术。
一、氮磷对环境的影响氮和磷是生物学系统中的两个重要元素，它们是构成细胞核酸和蛋白质的重要元素，但如果它们到了环境中，可会带来危害。
其中，氮元素在河流、湖泊中排放过多，原本清澈的水面，会变得浑浊混乱，构成了蓝藻和其他有害的毒藻。
磷元素的过多排放会导致水生动植物过度繁殖，引起水体富营养化，为此，在城市污水处理中进行氮磷去除就成了我们需要重点考虑的因素。
二、城市污水处理中的氮磷去除技术1. 生物法生物法是城市污水处理中的主要技术之一。
其基本原理是利用生物法，将污水中的氮元素转换为氮气，该方法在不需要使用先进的人工化学物质的情况下，可以有效的去除水中的氮元素，不仅减少了对环境的污染，还可以有效的节约能源。
常用的生物法包括完全生物氮去除技术和硝化/反硝化技术。
2. 化学法氮磷化学法主要包括化学凝聚法、吸附剂法、高附氧化法和选择性催化氧化法。
其中化学凝聚法的原理是通过添加适当的凝聚剂，将水中的颗粒物凝聚成大颗粒体，从而去除水中的氮磷;吸附剂法的原理是通过吸附污染物，去除水体中的氮元素，经过实践验证，该技术用于长期运行的城市污水处理厂是至关重要的。
采用高附氧化法和选择性催化氧化法的方式，广泛应用在对重金属废水、钾盐矿物化学废水等高浓度废水间的处理，并获得了良好的效果。
3. 物理法物理法主要是利用红外吸附、超声悬浮、过滤等实现对城市污水中的氮磷的去除。
在水中因为持续的颗粒运动，可以通过物种分离的方式取出水中氧化物，进而将水中的氮磷去除。
过滤方式的优点在于：物种抓到时，可以取出重金属离子，去除污染。
特别是在生物和化学处理之后，再进行物理处理，可以有效地滤除水中的磷元素，并提高废水的净化效率。
高温度工业废水强化生物除磷工艺研究
高温度工业废水强化生物除磷工艺研究强化生物除磷(EBPR)是目前应用最为广泛的生物除磷工艺.该工艺利用聚磷菌(PAO)在厌氧条件下将储存于体内的聚磷酸盐(Poly-P)水解获取能量, 用以吸收水中的挥发性脂肪酸(VFA), 并以聚羟基烷酸酯(PHAs)的形式储存在细胞内; 在好氧条件下PAO以储存于细胞内的PHAs作为碳源和能源, 吸收水中的磷并将其合成为Poly-P进行细胞增殖, 最终通过排除富磷污泥达到污水除磷的目的.在EBPR系统中, 还存在与PAO代谢机制相似的聚糖菌(GAO), 在厌氧条件下GAO与PAO竞争基质(VFA), 但在好氧条件下并不摄取磷, 因此, 如何提高PAO的活性和强化其与GAO对基质的竞争能力是保证EBPR工艺稳定运行的重要内容.有研究表明, 影响EBPR系统稳定运行的因素主要有碳源、pH、温度、DO等, 其中, 温度的影响一直存在争议.一般认为, 当温度低于20℃时, 有利于PAO的竞争, 从而提升EBPR 系统的性能; 当温度高于20℃时, GAO占据竞争优势, 导致污泥中PAO的份额逐渐减少, 除磷效率逐渐降低, 甚至EBPR系统的崩溃.然而, 最新的研究表明, EBPR系统在高温条件下仍可高效除磷. Freitas等在SBR中采用短期循环(厌氧20 min, 好氧10 min, 静置1 min)实现了30℃高温条件下EBPR的稳定运行. Winkler等利用PAO颗粒污泥与GAO颗粒污泥密度的差异, 通过排除污泥床上部密度较小的GAO, 在USB反应器内富集可以适应高温的PAO, 在30℃条件下实现了较好的除磷效果. Ong等研究表明, 在28~32℃的条件下, 长期运行的EBPR反应器可以实现95%的磷的去除率, qPCR检测结果表明污泥中的PAO为Accumulibacter 的亚种Clade IIF.但是目前关于温度对EBPR系统中PAO的活性以及与GAO关于基质的竞争能力的影响尚无定论, 因此需要开展相同试验条件下不同温度对PAO与GAO之间的竞争影响研究, 尤其是高温条件下对其竞争过程的具体研究显得更加重要.为了更好地理解高温条件下EBPR系统中PAOHT的活性及基质竞争的影响, 本研究以实验室中30℃高温条件下长期运行的具有较好除磷功能的SBR反应器中的污泥为对象, 结合FISH技术, 探讨15~30℃(基于南方全年污水温度范围约为10~30℃)温度条件下高温聚磷菌(PAOHT)的释磷、吸磷以及乙酸吸收速率, 以期为温度变化幅度较大的地区和接收较高温度工业废水的生物除磷系统的稳定运行提供依据.1 材料与方法1.1 污泥来源试验污泥取自实验室30℃高温条件下长期运行(430 d)的SBR反应器[15].该反应器采用A/O方式运行, 每天6个周期, 每个周期为4 h, 其中, 进水7 min, 厌氧1 h, 好氧2 h, 沉淀40 min, 排水10 min, 闲置3 min.控制水力停留时间(HRT)为8 h, 污泥停留时间(SRT)为8 d.反应器温度一直维持在30℃.进水COD(乙酸)浓度为300 mg·L-1, 磷(PO43--P)浓度10 mg·L-1, 而出水磷(PO43--P)始终小于0.1 mg·L-1, 磷的去除率高达99%以上.反应器中的悬浮固体(SS)和挥发性悬浮固体(VSS)浓度分别稳定在2.36 g·L-1和1.63 g·L-1, 运行高效稳定.1.2 活性污泥释磷吸磷速率测定活性污泥释磷吸磷速率测定采用间歇试验法.试验装置见图 1.试验开始前, 先采用经脱氧处理的自来水对污泥进行陶洗, 然后将其倒入反应瓶中, 加入配制好的基质溶液(与SBR反应器进水水质保持一致), 反应瓶底部置有磁力转子保证完全混合状态, 反应过程中的温度利用水浴槽进行控制.在厌氧阶段, 通入氮气隔绝空气, 确保反应瓶处于厌氧状态; 在好氧阶段, 以60 L·h-1的速率通入空气, 保证混合液中的溶解氧(DO)大于2 mg·L-1.在不同反应时间点取样, 测定相应的磷及乙酸浓度, 试验结束时测定混合液的SS和VSS, 用于计算厌氧释磷速率[以P/VSS计, mg·(g·h)-1, 下同]、好氧吸磷速率[以P/VSS计, mg·(g·h)-1, 下同]和乙酸吸收速率[以HAc/VSS计, mg·(g·h)-1, 下同].1.氮气瓶;2.曝气机;3.进水管;4.取样管;5.排气管;6.磁力搅拌器;7.转子;8.反应瓶;9.温度计; 10.水浴槽图 1 间歇试验装置示意1.3 分析方法磷(PO43--P)采用钼锑抗分光光度法; 悬浮固体(SS)和挥发性悬浮固体(VSS)采用重量法; 化学需氧量(COD)采用重铬酸钾法; pH采用玻璃电极法.挥发性脂肪酸(VFAs)采用气相色谱法(型号：安捷伦6890N), 检测器为氢火焰离子(FID)检测器, 色谱柱型号为DB-FFAP.1.4 FISH分析方法样品预处理：取好氧末污泥混合液离去上清液, 加入1 mL的1×PBS缓冲溶液重悬, 重复操作两次后, 加入1 mL的4%的多聚甲醛溶液重悬, 置于4℃条件下固定2 h, 然后离去上清液, 加入1×PBS缓冲溶液离心, 重复3次, 以洗去多余的多聚甲醛溶液, 分别加入0.5 mL的1×PBS缓冲溶液和无水乙醇, 摇匀置于-20℃下保存.脱水和杂交：将涂好的载玻片放置于培养箱中干燥, 干燥好的载玻片依次放于75%、95%、100%的乙醇溶液中脱水3 min, 取出后风干.将事先配好的杂交缓冲液和探针使用液以体积比8：1的比例混合, 避光, 涂于载玻片的样品上, 将载玻片迅速移回到杂交管中, 于46℃条件下杂交2~4 h, 杂交完成后取出载玻片进行洗脱处理并立即风干封片.样品观测及分析方法：采用激光共聚焦显微镜(德国莱卡SP8) 观察样品和图像采集, 用Image-ProPlus 6.0软件对所采集的图像进行统计分析, 从而确定样品中PAO、GAO和EUB 所占比例.有关荧光探针和杂交的详细操作参见文献.2 结果与讨论2.1 试验污泥的活性图 2为试验污泥在30℃下的活性测定结果.该污泥在厌氧段的最大释磷速率为239.46 mg·(g·h)-1, 好氧段的最大吸磷速率为79.90 mg·(g·h)-1, 厌氧段的乙酸吸收速率为357.47 mg·(g·h)-1, 对应的吸收单位乙酸释磷量(ΔP/ΔHAc)为0.628.说明该污泥中的聚磷菌在高温下具有较好的释磷、吸磷以及对基质的吸收能力.图 2 试验污泥30℃时厌氧释磷、乙酸吸收及好氧吸磷的变化Brdjanovic等关于温度对生物除磷的影响性研究表明, 在30℃时其污泥最大释磷速率为68 mg·(g·h)-1, 好氧最大吸磷速率为57 mg·(g·h)-1, 乙酸吸收速率为180 mg·(g·h)-1, ΔP/ΔHAc为0.376.相较之下, 本研究的试验污泥在30℃高温条件下运行长达一年多, 有更好的释磷和吸磷能力, 属于已经适应高温的PAO, ΔP/ΔHAc的值达到了0.628, 即每吸收1 mol的乙酸, 释放0.628 mol的磷, 这也就进一步表明了PAO为试验污泥中的优势菌群, 且具有更强的基质竞争能力.2.2 试验污泥中聚磷菌及其份额图 3为利用目前普遍采用的PAOMIX探针对试验活性污泥的FISH检测结果.从中可见, 试验污泥中的聚磷菌属于Accumulibacter. He等采用宏基因分析对12个具有除磷功能的城市污水处理厂污泥种群结构进行测定, 结果表明Accumulibacter下存在5个亚种, 分别为clade Ⅰ、ⅡA、ⅡB、ⅡC和ⅡD, 不同的污水处理厂由于水质和运行条件不同存在着不同种属的PAO. Ong等[14]研究了高温条件下(28~32℃)以乙酸为基质的EBPR系统除磷效率, 结果表明, 即使温度高达32℃, EBPR仍获得了较好的处理效果, 利用qPCR技术分析得出, 污泥中聚磷菌的优势菌属为Accumulibacter的亚种clade IIF.而Peterson等发现Accumulibacter的不同亚种具有不同的生态生理学特性.由此说明本系统出现的适应高温的聚磷菌为Accumulibacter的亚种.图 3 试验活性污泥中微生物的群落结构表 1为试验活性污泥中PAOs和GAOs份额以及与Ong等结果的比较.从中可见, 试验污泥中PAO份额高达86%, 远高于Ong等培养的污泥, 说明本研究试验污泥在高温条件下具备更好的增殖和基质竞争能力.以上结果说明, 试验污泥中的优势菌为PAO, 这与活性试验结果相印证, 进一步证明了试验污泥具有较好的释磷和吸磷能力, 为温度试验奠定了良好的基础.表 1 试验活性污泥与Ong等采用的污泥中PAOs和GAOs份额比较2.3 温度对活性的影响不同温度下污泥的厌氧释磷和好氧吸磷试验结果见图 4, 相应的反应速率见表 2.从数据可知, 随着温度的升高, PAOHT的厌氧释磷和好氧吸磷速率逐渐增大, 当温度为15、20、23、25、27、30℃时, 厌氧段最大释磷速率分别为76.50、95.86、150.69、150.78、171.74、239.46 mg·(g·h)-1, 好氧段最大吸磷速率分别为27.36、44.72、49.61、51.52、61.73、79.90 mg·(g·h)-1.现有研究表明, 常温PAO在温度低于20℃时, 厌氧释磷和好氧吸磷速率随温度的增加而增大, 高于20℃时, 反应速率不再随温度的增加而变化.而本研究中的高温聚磷菌(PAOHT)在15~30℃温度范围内, 活性随温度的升高而增强.图 4 不同温度下试验污泥的厌氧释磷和好氧吸磷历时变化表 2 不同温度下的释磷吸磷速率在15~30℃温度范围内, PAOHT对乙酸的最大吸收速率分别为176.70、233.14、241.59、247.22、313.37、357.47 mg·(g·h)-1, 乙酸的最大吸收速率随温度的升高而增大.该试验结果与Brdjanovic等关于温度对最大乙酸利用速率的影响所得出的结论有所不同, 其认为当温度超过20℃时, PAO和GAO对乙酸的最大吸收速率不再随温度变化, 其值为常数, 并且Lopez-Vazquez等研究表明当温度为30℃时, PAO在厌氧状态下对乙酸的最大吸收速率为0.20 mol·(mol·h)-1, 而本研究的PAOHT在厌氧状态下对乙酸的最大吸收速率为0.357 g·(g·h)-1, 其中VSS(以C5H7NO2计)的摩尔质量为113 g·mol-1, 对应的碳摩尔质量为22.6 g·mol-1, 同理可得乙酸的摩尔质量为30 g·mol-1, 则对应的以碳摩尔质量计量的最大乙酸利用速率为0.269 mol·(mol·h)-1, 结果高于Lopez-Vazquez等得出的数据, 这也就说明了本系统培养的PAOHT对乙酸具有较高的吸收和竞争能力.2.4 温度系数的确定温度对化学反应速率常数的影响常用简化的阿伦尼乌斯公式进行描述, 具体表达式为：式中, qi为反应速率(i=1, 2, 3, 分别代表厌氧释磷、好氧吸磷和乙酸吸收速率);qi(30)为30℃时的反应速率; T为水温(℃); θi为温度系数.利用式(1) 对15~30℃温度范围内相应的反应速率进行拟合(图 5~6), 得出PAOHT的厌氧释磷速率、好氧吸磷速率以及乙酸吸收速率的温度系数分别为1.08、1.07和1.05. Brdjanovic等利用20℃下富集培养的除磷污泥, 对其在不同温度条件下的变化特性进行了拟合, 厌氧释磷和好氧吸磷速率的温度系数分别为1.078(5℃＜T＜20℃)和1.057(5℃＜T ＜30℃). Lopez-Vazquez等对PAO的代谢研究得出, 当温度小于20℃时, 不同温度下PAO 对乙酸吸收速率的温度系数为1.095.而本研究在15~30℃温度范围内, 无论是厌氧释磷、好氧吸磷还是乙酸的吸收速率, 其数值都随温度的升高而升高, 故而温度系数的确定都是以30℃为基准进行拟合的, 与前人研究得出的结果相比较, 两者数值相差较小.具体参见<t<20℃)和1.057(5℃<t污水宝商城资料或更多相关技术文档。
水处理中脱氮除磷的理论与技术研究
水处理中脱氮除磷的理论与技术研究摘要：污水处理问题成为现如今阻碍城市发展的重大问题之一。
污水来源主要分为两方面。
一方面是人类生活用水。
另一方面则是企业生产所造成的。
如果污水处理不及时，处理方法不科学，会造成严重的水资源污染问题，与城市环境破坏问题。
所以人类应该合理利用自然资源，保护自然环境。
本文基于水处理中脱氮除磷的理论与技术研究展开论述。
关键词：水处理中；脱氮除磷；理论与技术研究引言水中的氮磷污染物质对环境会造成一定程度的危害，因此，研究高效的脱氮除磷技术迫在眉睫。
目前的脱氮理论除了传统的氨化、硝化以及反硝化理论，还有在此基础上提出的有短程硝化—反硝化、同步硝化反硝化、厌氧氨氧化，同步脱氮除磷的技术有Ａ２Ｎ－ＳＢＲ工艺、Ａ２／Ｏ＋ＢＣＯ工艺以及内循环式Ａ／Ｏ／ＩＡＴ－ＩＡＴ同步脱氮除磷工艺等。
1水处理中脱氮除磷的意义我国是世界上缺水的国家之一。
近年来随着我国经济的发展，城市化进程加快，水体污染日益严重，水资源供求矛盾日益加剧，尤其是氮磷污染问题更加突出。
氮和磷肥的大量生产和使用、食品加工、畜产品加工等引起的工业废水和生活废水，尤其是含磷洗涤剂引起的污水未经处理而排放，水富营养化日益严重的现象，使我国的水环境污染更加严重。
我国为了抑制水体富营养化问题，于2002年制定了GB 18918-2002“城市污水处理厂污染物排放标准”，规定了总磷、氨氮和总氮的排放标准。
这表明大部分城市污水和工业废水需要脱氮除磷。
因此，研究和开发经济的脱氮除磷工艺对实现城市污水和工业废水的脱氮除磷至关重要。
脱氮除磷效果并不完全取决于污水处理工艺，而且还没有单一的生物学、化学和物理措施可以完全去除水中氮、磷等营养素。
一般来说，二次生化处理去除的氮磷有限。
因此，寻找高效的脱氮除磷技术成为不可避免的发展趋势。
MBR工艺是一种新的有机结合现代膜分离技术和生物处理技术的高效污水处理和再利用工艺，其固有的高污泥浓度和生物物种多样性的特性决定了生物脱氮除磷效率的提高潜力。
【技术前沿】高压水除鳞技术的应用与发展
【技术前沿】高压水除鳞技术的应用与发展本文结合鞍钢股份2350中板生产线高压水除鳞系统20年的应用实践，对轧钢生产中高压水除鳞系统的技术发展趋势进行总结分析，提出了高压水除鳞技术高效、稳定、可靠、节能的发展方向，对高压水除鳞技术的应用发展具有一定的指导借鉴意义。
1高压水除鳞技术概述在热轧钢板生产过程中，钢坯在加热炉加热时会产生氧化，生成一次氧化铁皮，附着在钢坯表面上。
另外，钢坯在轧制过程中，还会产生二次氧化，形成二次氧化铁皮。
轧件氧化不仅使金属因氧化受到损失，而且轧件在轧辐的碾压下，一部分氧化铁皮被破碎成小片自动脱落，另一部分则被压入金属表面，形成夹杂、麻点或疤痕等，造成钢板表面质量缺陷，因此，清除氧化铁皮是热轧生产过程中非常关键的工艺环节，这个清除氧化铁皮的过程称之为除鳞。
为了有效清除氧化铁皮，生产中采取过很多可行的除鳞方法，主要分为人工除鳞、简易机械除鳞和高压水除鳞。
最初采用的人工除鳞方法，包括用铁丝、竹枝、杏条扫帚扫，盐撒在热轧件上爆破等，这些人工除鳞方法，工作效率低、劳动强度大、安全性差，除鳞效果不佳。
之后采用齿式银压机、钢丝刷车昆配压缩空气吹扫简易机械除鳞。
虽然加大了钢坯一次氧化铁皮的清除，替代了人工除磷，但轧制过程中产生的二次氧化铁皮难以清除，钢板表面缺陷没有本质的改变。
采用高压水除鳞不仅有利于轧钢工艺布置，实现钢坯一次氧化铁皮清除，而且可实现轧件轧制过程中二次氧化铁皮的清除，即能保证除鳞效果，还能满足钢板表面质量不断提高的要求。
因此，高压水除鳞在现代轧钢工艺过程中，被不断认知、接受，并已成为不可缺少的必备工艺装备。
同时，对高压水除鳞技术的开发、应用、完善、提升也成为各轧钢企业提高钢板表面质量的发展方向。
高压水除鳞技术是从高压水射流技术发展出来的一项技术，是高压水射流技术的一个具体应用。
钢铁生产的高压水除鳞技术从上世纪五十年代开始试验使用，到上世纪七十年代在国外各冶金企业率先广泛应用。
城市污水处理厂除磷技术优化研究
城市污水处理厂除磷技术优化研究随着城市化进程的不断加快，城市污水处理厂承担着越来越重要的任务，保护环境和人类健康。
然而，城市污水中磷的含量越来越高，对水体造成了严重的污染。
因此，针对城市污水处理厂除磷技术的优化研究变得尤为重要。
本文将详细探讨城市污水处理厂除磷技术的优化研究。
首先，目前常见的城市污水处理厂除磷技术主要包括化学除磷和生物除磷两种方式。
化学除磷是利用化学药剂来将磷酸盐转化为不溶于水的磷酸钙沉淀物，从而实现去除磷的目的。
然而，化学药剂的投加和沉淀过程中产生的剩余污泥对环境具有潜在的危害性，而且需要额外的处理过程，增加了运营成本。
相比之下，生物除磷利用生物团聚体内的菌群通过吸附、吸收和沉淀等方式去除磷。
这种技术具有投资和运营成本较低的优势，但在处理效果和工艺稳定性方面存在一定的局限性。
针对以上问题，最近的研究表明，结合化学除磷和生物除磷的组合技术是城市污水处理厂除磷技术的一种有效优化方案。
这种方案充分发挥了两种技术的优势，既能够高效去除磷，又能够降低剩余污泥产生量和处理成本。
研究人员通过合理设计除磷工艺流程，选择合适的投加药剂和优化生物反应器条件，成功实现了磷的高效去除，并减少了剩余污泥量。
这种组合技术在实际应用中表现出了良好的效果，对城市污水处理厂的运营管理具有重要意义。
此外，为了进一步优化城市污水处理厂的除磷技术，我们还需要关注以下几个方面。
首先，需要加强对于投加药剂特性和生物反应器配置参数的研究，以提高磷去除效率和降低运营成本。
其次，要注重污泥的资源化利用，开发新的方法和技术将剩余污泥变废为宝，降低环境风险和处理成本。
同时，应该加强对于城市污水中磷的监测和管理，促进全面掌握污染源信息，加强控制措施的制定和实施。
在城市化进程快速发展的今天，城市污水处理厂除磷技术的优化研究显得尤为重要。
通过合理选择和组合技术手段，可以有效提高磷的去除效率，减少环境污染，从而推动城市污水处理厂的可持续发展。
电化学技术用于污水脱氮除磷的研究进展
电化学技术用于污水脱氮除磷的研究进展电化学技术用于污水脱氮除磷的研究进展随着人口的迅速增长和工业化的加速发展，水资源的污染问题日益严重。
污水中的氮和磷元素是主要的污染源之一，严重影响水体的生态平衡和人类健康。
电化学技术作为一种环境友好、高效、经济实用的处理技术，被广泛应用于污水处理领域，尤其是在脱氮除磷方面的研究取得了显著的进展。
1. 电化学技术的基本原理和分类电化学技术是通过电解池中的电流和电极之间的反应，实现物质的转化、传质和传热过程。
根据电化学反应的特点，电化学技术可以分为氧化还原反应、电解反应和电吸附等几种。
2. 电化学技术在污水脱氮除磷中的应用2.1 电化学氧化法电化学氧化法通过提供适当的电压和电流，在阳极上氧化有机物质，实现水中氨氮的转化和氮的去除。
该方法具有高效、无需添加化学药剂和低投资成本等优点，已经成功应用于实际的污水处理厂。
2.2 电吸附法电吸附法利用电化学作用使污水中的磷元素在电极表面吸附，通过改变电极表面的电荷状态来实现磷的去除。
该方法具有去除效率高、无需添加化学药剂和操作简便等优点，在实际应用中也取得了良好的效果。
3. 研究进展及存在的问题近年来，电化学技术用于污水脱氮除磷的研究取得了一系列的进展。
例如，通过改变电极材料和结构设计，提高了电化学脱氮除磷的效率和稳定性。
同时，研究人员还探索了新型电极材料的应用，并发展了一些新的电化学方法，如微电极技术和电化学调控等。
然而，电化学技术在污水脱氮除磷中仍然存在一些问题。
首先，电化学方法的能耗相对较高，并且操作复杂，需要进一步改进和优化。
其次，一些电极材料的资源稀缺，限制了电化学技术的大规模应用。
此外，一些特定的废水中含有大量的有机物和杂质，对电极表面产生不良影响，降低了电化学脱氮除磷的效果。
为了解决上述问题，未来的研究重点可以放在以下几个方面：研发新型电极材料，提高电极的反应活性和稳定性；探索新的电化学方法，如电化学催化和电氧化等，提高脱氮和除磷的效率；开展工程示范项目，验证电化学技术在实际应用中的可行性和经济性。
高压水除鳞专利技术综述
高压水除鳞专利技术综述随着我国钢铁工业的发展，同时伴随着钢铁产能严重过剩，市场竞争日趋激烈，对钢材表面质量的要求越来越高。
钢材除鳞技术直接关系到产品质量的好坏和成本的高低，是钢材生产的核心工艺技术。
本文主要介绍了高压水除鳞技术的起源及演进路线，从专利申请方面分析了高压水除鳞技术在国内外的发展状况，为国内企业提高高压水除鳞技术提供参考。
标签：高压水；除鳞；氧化铁皮；专利申请1 技術起源熱轧钢材表面氧化铁皮分为一次、二次和三次氧化铁皮。
一次氧化铁皮是指钢坯在加热炉内加热过程中，表面与高温炉气生成的氧化铁皮，一般以小斑点、斑痕和带状条纹形式不规则地分布在带钢上。
二次氧化铁皮是指带钢在轧制过程中表面氧化铁皮脱落，炽热的金属表面与水和空气接触，会生成新的氧化铁皮呈现分散的盐状。
三次氧化铁皮是指钢材在精轧机内由于轧辊磨损和轧辊氧化膜剥落形成的氧化铁皮，氧化铁皮呈黑褐色、小舟状，细小、散沙状地分布在缺陷带钢表面[1]。
氧化铁皮（特别是一次氧化铁皮和二次氧化铁皮）如不及时清除，不仅会使钢材表面的氧化铁皮在轧制过程压入钢材中，使钢材表面质量降低，还会加速轧辊的磨损。
而去除一次氧化铁皮和二次氧化铁皮最有效的手段就是利用高压水将其除去，又称为高压水除鳞。
2 技术发展及研究情况随着机械制造水平的提高及新材料的运用，高压水除鳞系统压力可从10～20MPa提高到40MPa，清洗用高压水射流技术已发展至400MPa。
长期以来，应用于钢厂的高压水除鳞一般为“中（小）流量的高压泵+水气蓄能器+高压空压机+最低液位控制阀+循环阀+除鳞阀”，称之为“泵+蓄能器”系统，由于其流量小，系统复杂，一次性投资大，现已向“高压大流量离心泵+除鳞阀+卸荷阀”和“高压大流量离心泵+除鳞阀+卸荷阀+变频器”发展。
影响高压水除鳞效果的因素有很多，大到高压泵、除鳞箱的设计，小到喷嘴个数位置的布置，所以高压水除鳞的技术领域非常广。
高压水除鳞主要有整体式除鳞、分体式除鳞、旋转除鳞和模料水除鳞等几种方式，较早的轧制生产线中运用较多的是整体式除鳞和分体式除鳞技术，随着控制技术和机械设备制造技术的提高，目前发展较快的是旋转除鳞和模料水除鳞技术。
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喷嘴布置的优化主要体现在喷嘴前倾角、偏转 角、喷射角、扩散角和喷嘴高度的选择[5][8][17][29]。以达 到特定单位面积的打击力的基础上，使用最小的流 量和压力为指导原则[30][31]。但最终喷嘴布置受喷嘴 本体结构形式、钢坯外形尺寸、钢坯材质、除鳞位置 等综合因素影响[32]，决定了目前还没有系统化的喷 嘴布置方案，仍处于百花齐放的状态。 4.2 调速的研究开发
液力耦合器应用于转动机械调速非常成熟，但 在除鳞系统中应用较少，主要原因在于其变速调节 时间长，不适应除鳞系统频繁升速降速的运行工况。 相对于热轧薄板而言，在宽厚板和炉卷轧机的生产 线应用更多，因为后者变负荷调节时间间隔相对较 长。液力耦合器调速同时还存在节能效果低，运行精 度低等问题。为此有一家国外泵业公司开发生产了 一种急变速液力耦合器，专门用于除鳞系统泵速调 节，可以将速度由 20%升速到 100%的时间控制在 5 秒。但目前其成本相对于一般国内产品而言较高，实 际应用情况较少。 4.3 喷射集管分段
energy saving
1 概述
[7]。该技术随着高压水射流技术的迅猛发展不断完
钢铁厂热轧生产线上为去除钢坯表面加热产 生的氧化铁皮（俗称鳞）设置了除鳞系统。除鳞技
善，现已基本成为热轧生产线除鳞唯一选用技术。 国外如印度的米塔尔钢铁公司（Mittal Steel）、日本
术经历了机械除鳞、爆破除鳞两个阶段后发展至现 在的高压水除鳞[1][2]。目前热轧生产中高压水除鳞的 应用已非常广泛，并基本上趋于成熟，各科研院所、 设计单位及生产单位等已经普遍认可该技术在工 程实际中的应用效果，并通过不断的改进，使得该 技术迅速发展[2][3] [4] [5]。
descaling technology are introduced briefly. The development process of the descaling technology and
its study in energy saving and its application are emphasized. Shortcomings of the technology are sum-
(2)爆破作用。在一定压力作用下，高压水渗透 进入氧化铁皮之间和氧化铁皮与基体材料之间的 缝隙处，并在高温的条件下迅速汽化，形成爆破力， 炸断氧化铁皮。
(3)冲击力作用。由喷嘴喷射而出的高压水射流 撞击到钢坯表面，高压水射流的动能迅速转化为冲 量，形成冲击力，直接作用在氧化铁皮上，打断氧化 铁皮。
(4)冲刷作用。工程应用的高压水除鳞喷嘴设计 有一定的前倾角。减少反冲能量损失的同时，将断 裂的氧化铁皮冲走，使之不再停留在钢坯表面而再 次被轧入钢坯。
（1）由单台或多台柱塞泵、循环旁路、喷射阀 等组成，如图 2 所示。或增加蓄势器及高压供气设 施，以调节水量平衡，缓解系统管路压力波动[25] 。 [26]
图 2 早期单点除鳞系统简图
（2）随着阀门、泵本体机械技术的发展，单点 箱，循环阀为三通阀，不除鳞时高压水通过循环阀
除鳞系统的设备组成形式也不断变化，目前常用的 两种组成形式为：
图 5 目前常用的多点除鳞系统简图
在高压水除鳞成套设备方面，意大利意诺普 因此，高压水运行成本不断增加，已成为轧线上的耗
（INOXIHP），美国喷雾系统公司、德国施乐普流体 能大户。对该系统的节能研究也不断在推进，并逐
控制公司的产品在全世界得到了广泛应用，并得到 渐成为主要方向。
了用户一致好评。国内如重庆水泵厂、营口流体机械 4.1 喷嘴布置的优化
2010年第 3 期
冶金动力
总 第 139 期
METALLURGICAL POWER
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了对氧化铁皮成因及高温热剥离性的研究。钢坯在 加热过程中，Fe 与炉气或空气中的氧分接触被氧 化，Fe 的氧化过程是 Fe→FeO （含氧量 23.26%）→ Fe3O4（含氧量 27.64%）→Fe2O3（含氧量 30.046%）。 典型的氧化铁皮结构由最外层较薄的 Fe2O3 层、中 间的 Fe3O4 层和靠近基体侧的 FeO 层组成，如图 1 所示 。 [12][13][14][15]
及侧重于节能方面研究和应用现状，总结分析了目前高压水除鳞技术的不足之处，并提出了除鳞技术未来主
要研究方向。
【关键词】除鳞技术;高压水除鳞系统; 研究进展;节能
【中图分类号】TF085
【文献标识码】A
【文章编号】1006-6764（2010）03-0062-05
Study of Descaling Technology by High Pressure Water
水量增加会造成钢坯温降较大，影响轧制质量，
据有关资料分析显示，厚板轧机除鳞时间为轧
同时除鳞系统耗电量与该系统参数密切相关，功率 制周期的 10%~18%，半连轧机、连轧机除鳞时间为
消耗与水量呈线性比例关系，与水压成指数关系。 轧制周期的 20%~40%。一般轧碳素钢的除鳞时间
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冶金动力
目前对除鳞机理的研究基本停留在定性分析 的层面上，对各种除鳞机理作用的定量的评判还没 有。研究显示，仅冲击力作用可通过数学公式计算[20] - [23]。因此，对于目前高压水系统设计和应用的指标， 国内外相关单位一般仅可以用单位面积上的作用 力，即面压来考核。 3.2 高压水除鳞系统流程的发展
早期投入使用的高压水系统，受增压设备技术 条件限制，一般应用于单点除鳞。80 年代前使用的 水增压设备一般在流量小于 60 m3/h 的情况下均使 用高压柱塞泵，大于 60 m3/h 的情况下使用离心泵 [24]。但受离心泵稳定性、效率等技术水平影响，更多 的系统使用多台柱塞泵并联的形式。 单点除鳞系统主要发展了以下几种组成形式：
鳞用水量、水压不断增加，参见表 1。
究成果。国内如长沙矿院开发的红宝石系列喷嘴结
表 1 国内典型轧线除鳞系统设计压力
构形式及相关理论研究，也占有一席之位。
年份 1966年前
1969 1978 1984 2000 2008
轧机规格 /mm 2800 2350 4200 2450 2250 2300
系统压力 /105Pa 100~110 160 180 200 200 225
随着节能减排要求的提高，在达到相同技术要 3 高压水除鳞技术的发展
求效果的基础上，减少能源消耗已成为各行各业技
为解决氧化铁皮问题，德国某重型机器联合制
术创新的首要突破方向之一。因此，如何能够在达 造企业发展和投产了一台高压水除鳞装置，并随后
到相同除鳞质量的前提下减少高压水系统的能耗 对装置、系统不断改进完善。50 年代鞍钢半连轧使
置应用在 2800mm 轧机上，从此开此了高压水除鳞 的研究和发展史[5]。随着高压水除鳞技术在宽厚板 热轧生产线应用的成熟和完善，人们开始逐渐把该 技术应用于热轧薄板和管线棒材及 CSP（薄板坯连 铸连轧）等生产线[9][10][11]。 3.1 除鳞机理的研究发展
自第一台水力除鳞机问世后，研究者们便开始
marized and analyzed, and the main study trend of the technology is advanced.
【Key words】descaling technology; descaling system by high pressure water; research progress;
减压后流向高位水箱，循环水再次进入高压泵被加 压后送出[26]。如图 3 所示。
a． 低压水经加压后通过循环阀控制进入除鳞
图 3 带高位水箱的除鳞系统简图
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b. 系统主要由高压泵组成，当系统不除鳞时，泵 本体气动阀控制进出叶片均处于打开状态，柱塞正
另一家国外公司开发一种除鳞喷射集管分段产 品，适用于部分产品大纲中成品带宽变化范围较大 的轧线。其主要原理是在轧制窄带时，通过除鳞阀和 集管分段使除鳞集管两端的部分喷嘴不喷水，以降 低用水量。在鞍钢、首钢等多条轧线均有使用业绩， 节能效果显著[33]。
5 存在问题
为了适应钢铁行业发展的要求，提高钢材产品 质量，近几年国内大部分钢铁企业都新上了高压水 除鳞生产线。仅 2003～2005 年 3 年时间我国就在热 带、线材、棒材、中板等生产线上新增热态除鳞生产 线近 200 条。再加上之前国外进口的高压水除鳞生 产线和 2005 年至 2008 年新上生产线，目前全国共 有高压水热态除鳞 300 多条。根据国内高压水热态 除鳞生产线用户反映，目前国内高压水热态除鳞生 产线的性价比要优于国外高压水热态除鳞生产线， 总体使用状况良好，但在具体使用过程中也存在某 些问题。根据调查显示，这些问题主要体现在以下几 个方面 ： [2][25][27][36]
公司、宁波大龙机械制造厂等近期成长迅速，占领部
除鳞系统喷嘴的结构形式及布置形式决定了高
分国内钢铁市场。
压水的流量和压力。国外如德国的 Lechler、SGGT、
4 系统节能的研究发展
美国 Spring、日本的极东等知名喷嘴厂商数十年研
带钢表面质量要求不断提高，以至于高压水除 究喷嘴结构形式、流场及布置方案，取得一系列的研
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供排水
冶金动力
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高压水除鳞技术的研究
杨成禹，喻依兆
（中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆 400013）
【摘 要】简要介绍除鳞技术的研究发展历史和国内外应用概况，重点说明高压水除鳞技术的发展过程
YANG Chengyu, YU Yizhao