连铸结晶器冷却水系统水质稳定运行
连铸机半密闭式循环冷却水系统水质稳定处理技术
连铸机半密闭式循环冷却水系统水质稳定处理技术时金林;李欣平;杨泽宇【摘要】连铸机循环冷却水系统是关系到连铸机的生产产量和铸坯质量能否达到设计的要求.为解决这一技术问题,经过实验室试验研究,采用投加水质稳定药剂"复合高效缓蚀剂CW2105+杀菌灭藻剂CW701"的处理技术,解决了软化水循环冷却水半密式系统运行的技术问题,使连铸机结晶器软化水质连续稳定运行.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】3页(P54-56)【关键词】连铸机;结晶器;循环冷却;水质稳定【作者】时金林;李欣平;杨泽宇【作者单位】中冶京诚工程技术有限公司,北京,100176;中冶京诚工程技术有限公司,北京,100176;中冶京诚工程技术有限公司,北京,100176【正文语种】中文【中图分类】TF0851 概述连铸机工艺和设备的完美结合，极大地提高了炼钢技术的发展和创新。
连铸机的广泛使用，简化了传统的炼钢工艺，充分体现了节能减排、提高了成材率。
连铸技术是将经过预处理的1100～1200℃的钢水，在通过结晶器时，及时将其热量传递给结晶器的水侧，而钢水快速凝固20%左右，形成了具有坚硬外壳的坯型，带有液芯的钢坯继续通过二冷段，经二冷段冷却喷嘴直接向铸坯喷水（或水汽）冷却至全部凝固。
连铸机将钢水直接制成了设计的钢坯，整个过程节能、环保、成材率高，最大限度地提高了经济效益，使炼钢技术有了质的飞跃。
而在连铸机的使用中，结晶器的循环冷却水系统则是确保结晶器能否正常运行的重要系统之一。
正如有专家对连铸机所描述的：“与其说是连铸机，不如说是水冷机”。
可见循环冷却水系统的重要程度。
1200多摄氏度的钢水经过结晶器后，瞬间形成了坚硬的外壳，包裹着液态的钢水，按设计的速度离开结晶器。
而钢水巨大的热量如何被带走，瞬间形成硬壳，这就是循环冷却水的重要作用。
倘若钢水的巨大热量不能被带走，或者带走的热量达不到设计要求，那就形成不了包裹带有液芯的硬壳，也就生产不出来良好的钢坯。
连铸机水循环系统要求高水质
连铸机水循环系统要求高水质连铸机对各系统循环水质要求较高，特别是浊环水系统水质，故优化、平衡好各水系统是该套设备的重要技术指标之一。
1 设备主要概况连铸机水循环系统由浊环水、净环水、结晶器水三大系统组成。
存在的主要问题连铸机浊环水悬浮物、油脂、杂质（主要是氧化铁皮）等含量指标超标，无法满足连铸机生产供水需求。
由于水质差，连铸机喷嘴和管道自清洗过滤器经常堵塞，使得直接喷淋水量不足,铸坯受热不均匀,导致铸坯严重变形甚至出现裂纹（如三角区裂纹等）, 造成产品不合格。
有时因喷嘴堵塞数量多，甚至导致连铸机非计划停浇，给生产组织带来较大影响。
某次喷嘴堵塞后，于现场取样化验分析情况（2）连铸机二冷室浊环水供水管道，由于长时间运行，管道内壁锈蚀结垢严重，脱落的锈垢杂质易堵塞喷嘴和过滤器，影响喷淋效果。
（3）结晶器水系统设计为闭路循环，补水形式为软水管道供水阀门进行补水，补水水压水量跟不上，造成结晶器水系统不稳定，严重影响设备运行和生产稳定顺行。
（4）各水系统冷却塔结构设计不合理。
需大量补充软水、新水，浪费水资源。
（5）工艺无法准确、及时控制浊环水水质，导致浊环水运行不稳定，对铸坯质量和生产影响较大。
3 优化改造措施1提升水处理能力，改善浊环水水质。
通过对喷嘴内堵塞物取样分析，可以看出浊环水中含铁氧化物较多，说明浊环水中铁氧化物等杂质絮凝、沉淀不充分。
根据连铸机浊环水配水模式，计算出该系统总用水量为1000m3/h，但原有两台化学除油器水处理能力共计为1900m3/h，远远低于该水系统水循环处理能力2000m3/h的理论值。
通过现场研讨论证方案，合理布局施工，新增一台处理能力为1000m3/h的化学除油器，进一步提高化学除油器的水处理能力。
2 规范设备加油制度，改善加油模式，避免润滑油过量。
在保证设备润滑良好情况下，延长供油泵自动供油周期和减少手动打油次数，避免多余的费油进入浊环水中，降低水的污染。
连铸机用油脂优化前为6100kg/月，优化后降为2000kg/月，大大降低了设备维修成本，并减少了油污对浊环水的污染。
连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化策略
连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化策略连铸坯热装热送中的冷却水循环系统是钢铁生产过程中一个至关重要的环节。
它对连铸坯的质量和生产效率具有直接的影响。
为了提高连铸坯的质量和生产效率，我们需要优化冷却水循环系统的操作策略。
本文将探讨连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化的一些策略。
一、优化冷却水流量控制策略冷却水流量控制是冷却水循环系统中最基本的操作之一。
合理的冷却水流量控制可以保证连铸坯在冷却过程中获得足够的冷却效果，同时避免流量过大导致资源的浪费。
在优化冷却水流量控制策略时，我们可以考虑以下几个方面。
首先，根据连铸坯的尺寸和材料特性，确定合理的冷却水流量范围。
其次，通过监控连铸坯的温度变化和冷却水流量的实时数据，调整冷却水流量，保证连铸坯的冷却效果。
最后，结合连铸坯的生产进度和产能要求，灵活调整冷却水流量，合理分配资源，提高生产效率。
二、优化冷却水温度控制策略除了合理控制冷却水流量外，冷却水的温度也是影响连铸坯冷却效果的重要因素。
优化冷却水温度控制策略可以提高连铸坯的冷却质量，降低能耗。
在优化冷却水温度控制策略时，我们可以考虑以下几个方面。
首先，根据连铸坯的尺寸和材料特性，确定合理的冷却水温度范围。
其次，通过监控连铸坯的温度变化和冷却水温度的实时数据，调整冷却水温度，保证连铸坯的冷却效果。
最后，结合连铸坯的生产进度和产能要求，灵活调整冷却水温度，降低能耗，提高生产效率。
三、优化冷却水循环系统的管道布局冷却水循环系统的管道布局是影响冷却水流动和循环效果的关键因素之一。
合理的管道布局可以减小冷却水流阻力，提高冷却水的流动速度和循环效果。
在优化冷却水循环系统的管道布局时，我们可以考虑以下几个方面。
首先，合理规划冷却水循环系统的管道走向，避免死角和复杂的弯曲装置。
其次，选择合适的管道材料和直径，降低冷却水的流动阻力。
最后，定期清洗管道，确保冷却水的流通畅通，提高循环效果。
四、优化冷却水循环系统的水质管理冷却水循环系统的水质管理是确保冷却水质量稳定的重要措施。
连铸过程的冷却制度
连铸过程的冷却制度1.结晶器冷却（一次冷却）2.二冷区冷却（二次冷却）铸坯冷却的控制钢水在结晶器内的冷却即一冷确定，其冷却效果可以由通过结晶器壁传出的热流的大小来度量。
1、一冷作用：一冷就是结晶器通水冷却。
其作用是确保铸坯在结晶器内形成一定的初生坯壳。
2、一冷确定原则：一冷通水是根据经验，确定以在一定工艺条件下钢水在结晶器内能够形成足够的坯壳厚度和确保结晶器安全运行的前提。
通常结晶器周边供水2L/min.mm。
进出水温差不超过8℃，出水温度控制在45-50℃为宜，水压控制在0.4-0.6Mpa.结晶器水质一般达到以下技术条件以免结晶器水槽内铜板表面结垢，影响结晶器传热。
固体不大于10㎎/L。
总悬浮物不大于400㎎/L。
硫酸盐不大于150㎎/L。
氯化物不大于100㎎/L。
总硬度（以CaCO3计）不大于10㎎/L。
PH值为7.5---9.5.小方坯用工业清水，板坯常用软水。
结晶器的作用◆在尽可能的拉速下，保证铸坯出结晶器是形成足够厚度的坯壳，使连铸过程安全的进行下去，同时决定了连铸机的生产能力；◆结晶器内的钢水将热量平稳的传导给铜板，使周边坯壳厚度能均匀的生长，保证铸坯表面质量。
结晶器内坯壳生长的行为特征(1)钢水进入结晶器，与铜板接触就会因为钢水的表面张力和密度在杠爷上部形成一个较小半径的弯月面。
在弯月面的根部由于冷却速度很快（可达100℃/s），初生坯壳迅速形成，钢水不断流入结晶器,新的初生坯壳就连续不断的生成，已生成的坯壳则不断增加厚度。
(2)已凝固的坯壳，因发生δ→γ的相变，使坯壳向内收缩而脱离结晶器铜板，直至与钢水静压力平衡。
(3)由于第（2）条的原因，在初生坯壳与铜板之间产生了气隙，这样坯壳因得不到足够冷却而开始回热，强度降低，钢水静压力又将坯壳贴向铜板。
(4)上述过程反复进行，直至坯壳出结晶器。
坯壳的不均匀性总是存在的，大部分表面缺陷就是起源于这个过程之中。
(5)角部的传热为二维，开始凝固最快，最早收缩，最早形成气隙。
连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化方案
连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化方案在连铸工艺中，冷却水循环系统扮演着关键的角色。
它通过对连铸坯进行冷却，有效控制坯料温度，确保铸造质量和生产效率。
本文将针对连铸坯热装热送中的冷却水循环系统提出优化方案。
一、现状问题分析在连铸坯热装热送过程中，冷却水循环系统存在一些问题。
首先，水循环系统的流量调节不够灵活，无法根据连铸坯的不同要求进行精确调整。
其次，由于冷却水中存在悬浮物和杂质，会导致管道堵塞、水泵损坏等问题。
此外，冷却水的温度也需要在一定的范围内进行控制，以保证连铸坯的质量。
二、优化方案为解决上述问题，可以采取以下优化方案：1. 系统流量调节优化引入智能流量控制器，通过传感器感知连铸坯的温度和速度等参数，精确调节冷却水的流量。
根据不同的铸造要求，自动调整水的流速，以实现坯体的均匀冷却。
同时，结合先进的调节算法，动态跟踪坯体温度变化，及时调整水温和流量，以确保铸造质量。
2. 悬浮物过滤处理在系统的进水口设置合适的过滤装置，及时去除冷却水中的悬浮物和杂质。
可以采用微孔滤网等过滤器，有效阻止固体颗粒进入系统，减少管道堵塞和水泵损坏的风险。
此外，定期对过滤器进行清洗和更换，保证其正常工作。
3. 温度控制手段改进运用先进的温度控制技术，通过空气冷却和冷却剂循环等方式，确保冷却水的温度在一定的范围内稳定控制。
可以采用温度传感器实时监测水温，通过PID控制算法进行精确调节。
同时，根据连铸坯的特点和要求，合理设定温度范围，以保证坯体的冷却效果。
4. 系统检修与维护加强冷却水循环系统的检修与维护，定期对设备进行巡检和保养，及时发现和处理问题。
定期清洗水泵、管道和冷却器，确保系统的正常运行。
此外，需要制定完善的操作规程，培训操作人员，提高其对系统的了解和应急处理能力。
三、效果与可行性分析通过以上优化方案的实施，可以取得以下效果：1. 提高冷却水循环系统的灵活性，根据连铸坯的不同要求进行精确调节，提高生产效率和产品质量。
某钢厂连铸冷却水系统水质稳定试验研究与应用
凄
式中
ｍ ｍ
为 无 缓 蚀 剂 （ 白）时 金 属 的腐 蚀 速 空
度 ／ ｍ ・ ； Ｖ为有缓蚀剂时金属 的腐蚀速度 ／ ｍ ａ
・ａ一 ０
３ 污垢热阻／ ｈ・ｃ ｌ ． ｍ ・ ｑｋ
＝Ｃ Ｗ／ ｏ ・ Ａ Ｓ・ 口 （） １
冷却水的流动状态对金属设备腐蚀的结垢有明
显 的影响。 因此 ， 采用动态的有传热面的小型试验装 置来研究冷却水对金属 的腐蚀已成为 目 前水质稳定 配方研究和评价的必要手段 。 通过 Ｋ Ｃ ／ Ｚ 一／ 动态模捌
式 中△ 为金属腐蚀重量 ／ ；ｓ ｇ 为试气总表面积 ／ ｍ ； 为工作时间／ ； ｈ ｐ为试后 的密度／ ｇ・ ；Ｃ ｋ ｍ
维普资讯
湖 南有 色金属
第１ ８卷
１ ０ Ｌ试验用水于烧杯 中，放置在测试仪的恒温 ０ｍ ０ 水槽 内，待烧杯 中水温达到试验设定温度后插入标 准试片于烧杯 中，并开始计 时，试验过程中水分蒸 发 ，Ｉ击 离子水补充 。试验结束后即取出试片，以 １％ 盐酸 、 ．％乌 洛托 平溶 液清洗 ， ０ ０５ 后再用 水 冲洗 ， 并用 ０ １ ． ％的碱液 中和 ，最后用 酒精擦洗 ，烘干称
ｌ 前
一
言
了分析 检测和 水质稳 定试 验研 究 ，在试 验室筛 选 出
符合要求的配方 ， 并在现场进行工业应用 ，获得了
成功。
，
某钢厂连铸冷却水 系统是该厂的耗水大户之 为了节约 能源 ， 节约水资 源 ， １９ 改造 为闭 于 ９９年
路循环冷却方式。技改后 ， 冷却水循环使用 ， 水体中 杂质不断浓缩积累， 水质发生很大变化， 结垢非常严 重 ， 响生产 的正常 运行 。 影 湖南有 色金属研 究 院水质 稳定重点试验室受委托 ，对该系统补充水水质进行
连铸高效化生产中的水系统改造
连铸高效化生产中的水系统改造引言在连铸过程中，水系统是关键的组成部分，直接关系到连铸生产的效率和质量。
然而，随着生产工艺的不断发展和技术的进步，传统的水系统往往无法满足连铸高效化生产的要求。
因此，对水系统进行改造和优化是非常必要的。
本文将针对连铸高效化生产中的水系统进行改造，提出一些改进的措施和建议，并阐述改造后水系统所带来的优势和效益。
1. 分析现有水系统存在的问题在连铸过程中，水系统常常面临以下问题：1.流量不均衡：传统水系统中，水流的分配往往不均匀，导致部分区域出现冷却不足或过度冷却的情况，影响连铸质量。
2.能耗高：传统水系统中，水的供应和循环需要大量的能源支持，造成能耗较高。
3.操作繁琐：传统水系统的操作复杂，需要人工介入调整，维护工作量大。
4.水质难保证：连铸过程对水质有较高的要求，传统水系统无法保证水质的稳定性和可靠性。
2. 水系统改造的措施和建议为了解决现有水系统存在的问题，以下是针对连铸高效化生产的水系统改造的一些建议和措施：2.1. 优化水流分配通过分析连铸过程中的温度分布和冷却需求，采取合理的水流分配方案。
可以借助流体模拟软件进行模拟计算，以确保水的均匀分配，并减少冷却死区的产生。
2.2. 引入智能控制系统引入智能控制系统，对水系统的供水和循环进行自动控制，实时监测温度和流量等参数，自动调整水流量和水温，提高水系统工作效率，并减少能耗和操作人工。
2.3. 采用节能型设备选用高效节能的水泵和水循环设备，降低能耗，提高连铸生产的能源利用效率。
2.4. 强化水质控制引入水质监测装置，实时监测水质指标，通过逆渗透、过滤等技术手段对水质进行处理，保证水质的稳定性和可靠性。
同时，定期进行水质检测和维护工作，保证水系统的正常运行。
2.5. 加强维护管理建立完善的水系统维护管理制度，制定操作规范和维护计划，定期进行设备检修和清洗，保证水系统的运行稳定性和可靠性。
3. 改造后水系统的优势和效益通过对连铸高效化生产中的水系统进行改造和优化，可以实现以下优势和效益：1.提高连铸质量：优化的水流分配和水温控制，保证了连铸过程中的均匀冷却，提高连铸板坯的质量和表面光洁度。
炼钢厂连铸冷却水现状及改进措施分析
炼钢厂连铸冷却水现状及改进措施分析摘要：冷却水系统在连铸机生产中起着重要的作用，文章针对西钢钒炼钢厂冷却水系统现状及其存在的问题，提出解决方案，保证了供水水质，降低新水及除盐水补水量，实现了节能降耗、降本增效。
关键词：冷却水；连铸；水质；节能攀钢集团西昌钢钒有限公司炼钢厂现有1 650 mm、1 930 mm两台连铸机，其冷却水分为除盐水系统、净循环系统、浊循环水系统三类。
冷却水系统是板坯连铸机的重要组成部分，冷却效果及其均匀性直接影响连铸坯的质量和连铸机的寿命。
尤其是结晶器冷却水和二冷水，结晶器冷却水水质的好坏直接影响铜板的使用寿命，二冷水冷却不匀是板坯产生变形、鼓肚、中心裂纹等缺陷的重要原因之一。
1 除盐水系统1.1 工艺流程工艺流程如图1所示。
结晶器冷却用水采用除盐水，西钢钒公司采用安宁河地表水为水源，河水经混凝、澄清和过滤处理后通过泵加压送至一级除盐水系统做超滤源水，采用超滤预处理+反渗透处理获得，供水水质情况如表1所示。
冷却水运行时先利用补水泵组将整条管道充满水，压力达到0.3 MPa时，停补水泵组，启动结晶器供水泵，供水水压为1.1 MPa，回水经过自清洗过滤器，利用余压进入板式换热器进行冷却。
1.2 系统组成主要包括供水泵组、冷媒水供水泵组、补水泵组、稳压罐、自清洗过滤器、板式换热器等。
①供水泵。
1 650 mm连铸机采用三台离心式水泵，泵组运行方式两用一备；1 930 mm连铸机采用两台离心式水泵，泵组运行方式一用一备。
冷媒水供水泵采用三台离心式水泵，为板式换热器提供冷却水，泵组运行方式两用一备。
②补水泵。
补水泵组采用CGIR型泵系列单级单吸抗汽蚀离心泵。
③调压罐。
1 650 mm、1 930 mm结晶器供水系统各配置一个稳压罐，主要是补充系统水的损耗及稳定系统压力，液位作为补水泵启停的自动控制信号。
④可拆式板式换热器。
由许多有波纹槽的金属换热板片按一定间隔排列，四周通过密封垫片密封，并用夹紧螺柱压紧而成，其角上的孔构成了连续的通道，介质从入口进入各自通道，在通道内逆流流动，通过热传递将热介质温度降低，冷介质温度升高返回冷却塔循环使用。
连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化
连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化连铸是钢铁生产过程中重要的工艺环节，而冷却水循环系统在连铸坯热装热送中起到了至关重要的作用。
为了优化该系统的性能，提高连铸坯质量和生产效率，以下是对连铸坯热装热送中的冷却水循环系统优化的详细分析。
一、系统概述连铸坯热装热送中的冷却水循环系统由循环水泵、冷却器、冷却水管道、水箱等组成。
其主要功能是将高温的连铸坯冷却成一定温度以便顺利进行后续工序。
二、优化目标1. 提高冷却水的循环效率，减少水的消耗。
2. 控制冷却水的温度稳定性，以确保连铸坯冷却效果。
3. 降低系统运行的能耗，减少生产成本。
三、优化措施1. 水泵系统优化a. 选择高效节能的循环水泵，提高水泵的效率，降低能耗。
b. 采用变频控制技术，根据实际冷却需求调整水泵的运行速度，减少能耗。
2. 冷却器优化a. 选用大面积高效的冷却器，增大冷却面积，提高冷却效果。
b. 定期清洗冷却器，防止堵塞，保证冷却器的正常工作。
3. 冷却水管道优化a. 采用优质材料制作冷却水管道，减少泄漏，提高系统的运行稳定性。
b. 对冷却水管道进行维护和检修，确保水流畅通，减少阻力。
4. 水箱优化a. 设计合理的水箱容积，以满足系统的冷却需求，避免水位过高或过低。
b. 定期清洗水箱，清除杂质，保证水质的清洁和流通性。
5. 温控系统优化a. 安装合适的温度传感器，及时监测冷却水的温度。
b. 配置PID控制系统，根据实时温度数据对冷却水的供水和回水进行调节，保持稳定的温度，提高冷却效果。
四、优化效果通过以上优化措施的实施，连铸坯热装热送中的冷却水循环系统可以达到如下效果：1. 提高冷却水的循环效率，减少水的消耗，降低生产成本。
2. 控制冷却水的温度稳定性，确保连铸坯冷却效果，提高产品质量。
3. 降低系统运行的能耗，减少能源消耗，减轻环境负担。
总结：通过对连铸坯热装热送中的冷却水循环系统进行优化，我们可以有效提高连铸坯的质量和生产效率。
在实施优化措施的同时，需要注意系统的运行状态，并进行定期的维护和检修，以确保系统的正常运行。
邯钢连铸二冷水系统水质改善的措施
邯钢连铸二冷水系统水质改善的措施胡澄清，常静，李占江(河北钢铁集团邯钢公司能源中心，河北邯郸056015)摘要：分析了邯钢连铸二冷水的水质要求、二冷水工艺存在的问题。
通过改进现有工艺，提高了连轧二冷水系统的水质指标，满足了连轧生产要求，二冷水扇形段锥形滤网清理次数大约减少一半，节约了用水费用。
关键词：连铸；二冷水系统；改善；措施1 引言邯钢连铸连轧厂泵站C系统是含油浊环水系统，主供连轧轧机机架和工作辊高压除鳞直接冷却用水及连铸二冷水喷淋冷却，其中连铸二冷水对水质的要求较高。
由于连铸实际是过热的钢水冷却成型过程，过热的钢水进入结晶器后，钢水沿结晶器周边逐渐冷凝成钢壳，然后进入二次冷却区，与喷嘴喷出的雾化水直接接触进行快速冷凝后经矫直最终凝固成型。
从工艺过程不难看出，冷却过程直接影响产品的质量，尤其在二冷区循环水需充入空气后经喷嘴雾化进行冷却，对水质的要求较高，否则容易造成喷嘴堵塞，影响二冷区冷却效果和钢坯品质。
邯钢连铸连轧生产线投产较早，当时连铸二冷水系统和轧机机架、工作辊直冷水并未分开，致使连轧二冷水的水质始终困扰连铸生产。
2 邯钢连铸二冷水工艺连轧二冷水系统回水含有大量的乳化油，目前国内对含乳化油在100mg/L以下污水的处理是一大难题。
经现有工艺平流沉淀池、刮油刮渣机等物理方法，乳化油难以去除，造成过滤器滤料板结、漏料，出水悬浮物及油含量超标。
连铸二冷水处理工艺流程如图1所示。
3 存在问题由于连铸二冷水和轧机机架、工作辊直冷水没有分开，系统循环水量很大，约为8000m3/h；并且连铸连轧工艺扩容后水系统却维持原设计工艺，使二冷水系统水质经常超标，喷嘴频繁堵塞。
系统要求水质指标如表1所示。
悬浮物是二冷水喷嘴堵塞的重要原因。
由于二冷水系统回水带有大量氧化铁皮、泥沙及油脂，在运行过程中会吸收空气中的大量灰尘、泥沙、微生物等，产生比其他循环水系统更为严重的悬浮物。
同时，由于平流池只能去除浮油(粒径50～100μm)和部分分散油(粒径10～50μm)，而对于粒径在10μm以下的乳化油和溶解油则完全无法去除，经平流池处理后水中油质量浓度仍高达到10mg/L以上。
连铸结结晶器水处理的研究
连铸结晶器循环水处理的研究[摘要]结晶器是连铸设备的“心脏”,对连铸安全生产有着重要的意义,良好的水处理和合格的供水水质是保证连铸生产线安全生产和连铸坯质量的关键。
针对不同工艺流程和水质研制出的TS水处理药剂和技术,在多套结晶器循环水系统中应用后,取得了良好的处理效果,保证了结晶器的安全运行。
[关键词]连铸;水冷结晶器;结垢;水质稳定;水处理Research on The Circle -cooling Water Treatment of Continous CastingCrystallizerWu Xinguo1, Dun Shichao1, Zhu yijun2,Yi Longxin1(1.Tianjin Research & Design Institute of Chemical Industry ,Tianjin 300131,China;2.Hebei Provincial Consulting Center of Environmental Constructing and MonitoringTechnology,Shijiazhuang 050051;3.Shanghai Bao Steel Co,Ltd,Shanghai 201900,China Abstract: Crystallizer plays an essential part in continous caster, and is very important in safety production. To ensure safety of production line and quality of continous caster, water treatment as well as qulified supply of water is needed. Based on different processes and water quality, TS water treatment agents and technology were developed. After being applied on several sets of crystallizer circulating water treatment systems, TS agents were found to be of good performance and to ensure the safety of crystallizer.Keywords: Continous Casting; water cooling crystallizer; fouling; water quality stablization, water treatment铸钢是钢生产过程的重要环节之一,是衔接炼钢和轧钢之间的一个特殊作业。
连铸结晶器冷却水系统水质稳定运行
连铸结晶器冷却水系统水质稳定运行孙建萍蔡俊（方大特钢科技股份有限公司生产指挥中心投资发展部，南昌 330012）摘要对连铸结晶器软水循环使用过程中出现的问题，分析了问题产生的原因，讨论了软化水易腐蚀的机理，并针对软水系统的特点提出了稳定运行的对策。
关键词冷却水腐蚀水质稳定Cooling Water System Makes Water Quality StableOperation for Crystallization Equipments of CCSun Jianping Cai Jun（Fangda specially steels science and technology Co., Ltd.,Produce a commanding center ,Invest a development department, Nanchang, 330012）Abstract Exist a problem towards CC soften water circle being used in the process, analyzed the reason of problem creation, mechanism of discussed to soften water to easily corrosion, and according to the characteristics of soften water system put forward the counter plan of stable movement.Key wordd cooling water, corrosion, water quality, stabilization0号连铸机是公司为生产品种钢、优特钢坯而建设的新项目，该项目自2010年5月建成并投用后，由于设备调试、新钢种研发等原因，设备一直开开停停，结晶器冷却水水质也不能保持长期稳定，水质不稳定直接影响结晶机的冷却效果，严重时甚至会引起连铸坯表面质量问题，因此，做好该系统的水质稳定工作非常重要。
棒材厂连铸循环水系统
棒材厂连铸循环水系统棒材厂蒋建成摘要针对连铸的各工序用水要求,介绍分析了连铸循环水处理工艺流程,结合生产实际,对循环水处理设施进行分析,并提出了改进建议。
连铸是将高温钢水连续不断地浇注到结晶器内,通过水的间接冷却初步凝固20%左右,形成具有一定断面尺寸坯壳的铸坯,从水冷结晶器内被拉出来。
带有液芯的铸坯继续通过二冷段直接喷水(或水汽)冷却至全部凝固。
然后经过拉矫机矫直,再用切割机切成一定尺寸的钢坯。
铸机在生产过程中需要大量的冷却水,冷却水在连铸生产中,对保证铸机的稳顺生产是十分重要的。
棒材厂连铸主要用水工序有:结晶器冷却、铸坯喷淋冷却、设备间接冷却、设备喷淋冷却、冲氧化铁皮用水及零星洒水等。
各工序对水质的要求见表1。
表1各工序冷却水水质水质指标结晶器冷却水设备间接冷却水设备喷淋水铸坯喷淋水总硬度(碳酸盐);DH2~4[6[12[12 p H7~97~97~97~9悬浮物含量;m g/L[50[50[50[50浊度;mg/L[20[20[20[20总磷;mg/L1~31~31~31~3水温;e[35[35[35[35水压;MPa1~1120160161~116杂质粒度;mm[014[014[014[014 1常见连铸循环水工艺流程根据用户对水质、水压、水量、水温的不同要求,一般采用分质、分压、分系统处理方案,主要的水处理系统有:净循环水系统、浊循环水系统。
1.1棒材厂连铸净循环水系统净循环水系统主要供结晶器、设备间接冷却等用水。
用后水温升高,水质污染小。
系统的主要任务是降温、浓缩率的管理和水质稳定等。
其流程见图1。
图1净循环水系统流程该系统具有流程简单,占地面积小,设备少,投资低等特点。
不但运行成本经济,而且能充分满足连铸生产的要求。
1.2棒材厂连铸浊循环水系统浊循环水系统主要供设备和铸坯喷淋冷却,冲氧化铁皮用水。
因是开路循环,用后水温不但升高,水质受到污染,水中含有大量的氧化铁皮微粒和少量油污。
除冲氧化铁皮用水(水质、水温要求低),只经一级沉淀即可循环使用外,其余水需经二级沉淀,除油、过滤、冷却后再循环使用。
连铸机循环冷却水水质稳定处理分析
连铸机循环冷却水水质稳定处理分析
李春和;赵翠荣
【期刊名称】《环境工程》
【年(卷),期】1997(015)003
【总页数】3页(P58-60)
【作者】李春和;赵翠荣
【作者单位】承德钢铁公司炼钢厂;承德钢铁公司炼钢厂
【正文语种】中文
【中图分类】TG233.6
【相关文献】
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连铸结晶器冷却水水质的改善及实施效果
连铸结晶器冷却水水质的改善及实施效果【摘要】本文通过对结晶器冷却水水质异常进行分析，结合工况调整水质控制标准，改善药剂配方，调整加药方式，优化补水工艺，水质的波动得到了及时的发现和处理，避免由于质量事故对连铸生产造成影响。
【关键词】连铸结晶器；冷却水；水质1、前言连铸机结晶器是产生板坯表面质量问题的根源，其冷却水为软水，加速结晶器内液态钢水在其内部冷却形成一定厚度的坯壳，所以结晶器的状况对于连铸来说特别重要。
如果结晶器水质不满足用水要求，乃至水质指标恶化，管道及设备本体将出现结垢、腐蚀、堵塞严重后果，连铸生产工序也将出现铸坯质量缺陷、漏钢、卧坯等事故。
2、水质问题邯钢CSP泵站A系统主供三炼钢连铸结晶器，为软环密闭系统，连铸机结晶器的冷却回水经板式换热器降温后，由供水泵组送用户循环使用。
2012年年底至2013年年初，结晶器铜板下线后在背面程度不同的存在黑色结垢物质，电导率和PH值严重超标，结晶器铜板的冷却不均匀，造成连铸铸坯的冷热不均，并产生边裂。
3、原因分析针对连铸工序产生结垢影响冷却效果的状况，分析水质恶化主要有以下三个原因：1）水质指标的控制范围：水质pH值控制在8—11范围内，电导率控制在小于1200us/cm范围内，对pH值控制范围需要进一步进行验证。
2）药剂投加：缓蚀阻垢剂为碱性配方，且药剂投加周期较长，容易造成系统药剂浓度不均。
3）补水水源：连铸结晶器水补水水源为离子交换软水站出水，由于软水站运行时间较长，设备老化，造成水质有时不合格。
4、水质指标的调整以往所用缓蚀阻垢剂均为碱性配方，一般PH值控制在8—11范围内运行，结合系统运行及用户反馈的情况，对理论控制pH值范围进行计算。
4.1 pH值理论计算过程4.1.2碳酸钙的临界pH值（pHc）判断4.1.3 结垢指数PSI判断水的腐蚀型和结垢型4.1.4 PH值指标调整对腐蚀型水质来说，适当提高运行pH值，可以减轻腐蚀程度、减少缓蚀剂用量。
循环冷却水的水质稳定
循环冷却水的水质稳定循环冷却水是工业生产过程中常用的一种冷却介质，用于降低设备温度，提高生产效率。
在循环冷却系统中，水质的稳定性是保证整个系统正常运行和延长设备寿命的关键因素之一。
本文将探讨如何确保循环冷却水的水质稳定。
首先，了解循环冷却水的成分和特点是非常重要的。
循环冷却水通常由淡水和添加剂（如防腐剂、杀菌剂、缓蚀剂等）组成。
因为循环冷却水长期处于较高温度环境下，容易受到微生物、硅酸盐、腐蚀物和污垢的影响。
因此，保持循环冷却水的水质稳定需要定期监测水质并采取适当的措施。
其次，循环冷却水的水质监测是确保其稳定性的关键步骤。
对循环冷却水的监测可以采用物理、化学和微生物方法。
物理监测主要包括水温、水压、水位等参数的检测；化学监测则关注水质指标，如PH值、溶解氧、电导率、化学需氧量等；微生物监测主要测试水样中的微生物数量和种类。
这些监测结果能够帮助检测水质异常和问题，并及时采取解决措施。
针对循环冷却水的常见问题，我们可以采取一系列措施来维护水质的稳定性。
首先，定期对循环冷却水进行冲洗和清洗，以去除污垢和杂质。
其次，定期添加适量的消毒剂和缓蚀剂，以防止微生物和腐蚀物的生成。
此外，保持循环系统的密闭性，避免外部杂质的进入，也是确保水质稳定的关键。
除此之外，循环冷却水的循环系统本身需要定期维护和保养。
例如，清洗循环系统中的过滤器和冷却塔，检查管道和阀门的密封性，及时修复和更换老化或损坏的设备。
这些措施不仅可以保持循环冷却水的水质稳定，还可以延长设备的使用寿命，提高生产效率。
另外，对于循环冷却水系统中的微生物控制也需要特别关注。
微生物的繁殖会导致水质恶化、管道堵塞和设备损坏。
为了控制微生物的生长，可以在循环系统中定期添加杀菌剂，并根据监测结果进行调整。
此外，定期清洗和维护冷却塔、水泵和管道也是控制微生物的重要措施。
最后，培养员工的水质意识也是确保循环冷却水的水质稳定的关键。
员工应该接受相关培训，了解循环冷却水的特性、操作规程和常见问题的处理方法。
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连铸结晶器冷却水系统水质稳定运行孙建萍蔡俊（方大特钢科技股份有限公司生产指挥中心投资发展部，南昌 330012）摘要对连铸结晶器软水循环使用过程中出现的问题，分析了问题产生的原因，讨论了软化水易腐蚀的机理，并针对软水系统的特点提出了稳定运行的对策。
关键词冷却水腐蚀水质稳定Cooling Water System Makes Water Quality StableOperation for Crystallization Equipments of CCSun Jianping Cai Jun（Fangda specially steels science and technology Co., Ltd.,Produce a commanding center ,Invest a development department, Nanchang, 330012）Abstract Exist a problem towards CC soften water circle being used in the process, analyzed the reason of problem creation, mechanism of discussed to soften water to easily corrosion, and according to the characteristics of soften water system put forward the counter plan of stable movement.Key wordd cooling water, corrosion, water quality, stabilization0号连铸机是公司为生产品种钢、优特钢坯而建设的新项目，该项目自2010年5月建成并投用后，由于设备调试、新钢种研发等原因，设备一直开开停停，结晶器冷却水水质也不能保持长期稳定，水质不稳定直接影响结晶机的冷却效果，严重时甚至会引起连铸坯表面质量问题，因此，做好该系统的水质稳定工作非常重要。
1 连铸结晶器冷却水的冷却工艺连铸过程是用强制水冷使1000多度的钢水凝固的过程，其中连铸结晶器的传热是铸坯冷却凝固过程中最重要的环节，连铸结晶器冷却水工艺流程如图1所示。
图1 连铸结晶器冷却水工艺流程孙建萍，女，江西南昌，工程师，环境工程专业，sjp70@126com第八届（2011）中国钢铁年会论文集2 水质波动原因分析公司结晶机冷却水在停产检修恢复使用初期及生产过程中均发生过波动，波动时目视水质偏黄，水样浑浊，每当结晶机冷却水出现变黄浑浊时，生产的连铸坯容易出现表面质量问题，系统换水后问题消失，表1是生产过程中出现的一次水质波动时的监测情况。
表1 水质监测情况项目 pH硬度/mg ·L -1碱度/mg ·L-1浊度/NTU铁/mg/L电导率/μS ·cm -1Cl - /mg ·L -1Ca 2+ /mg ·L -1水质波动前 7.3 6.0 0.58 1.3 未检出 470 22.0 3.2 水质波动时7.6 24.00.7431.9 1.96841114.0 3.2当水质发生波动当天早班0号连铸机生产的连铸坯低倍样检测均出现明显角部裂纹。
从对水质监测中数据可知水质波动时铁离子、浊度、硬度升高较快，水质呈现淡黄色，系统已产生腐蚀，对产生腐蚀的原因进行分析：2.1 对水质稳定性的判定首先对冷却水的水质进行分析，对水质的腐蚀与结垢倾向作出判断，常用的方法是稳定指数法。
稳定指数的计算方法： SI=2PHs —PH其中：PHs=9.3+A+B-C-D 上式中：A ——总溶固系数； B ——温度系数； C ——钙硬系数； D——碱度系数。
取0号连铸机结晶机冷却水分析。
pH ：7.7，硬度：16mg/L ，总碱度：61mg/L ，总溶解固体：238mg/L,水温36.5℃。
通过稳定指定指标计算。
查表得：总溶固系数：238——0.13 温度系数：36.5℃——1.8 钙硬系数：16——0.8碱度系数：61——1.8稳定指数SI=2PHs —PH=2×(9.3+0.13+1.8-0.8-1.8)—7.7=9.56通过计算得知水质稳定指数9.56属严重腐蚀倾向水质（当SI ＞7.5即为严重腐蚀倾向）。
2.2 产生水质波动的原因分析2.2.1 软化水水质影响软水对设备的碳钢内表面的腐蚀性很强，主要原因是软水中，钙镁离子的基本去除，水质不结垢但却具有腐蚀性。
2.2.2 氯离子影响氯离子是引起水质腐蚀性的催化剂，能强烈地推动和促进金属表面电子的交换反应，它容易优先吸附于金属表面，特别是在金属表面成膜有缺陷或薄弱处或有缝隙的地方及应力集中的小孔处理密集并发生反应：2.2.3 盐浓度当采用钠离子罐工艺制备软水时，虽然水的硬度能达到指标要求，但总的含盐量不变，水中盐浓度高，2C l －+Fe 2+ FeCl 2连铸结晶器冷却水系统水质稳定运行水体的电导率也高，所发生电化学腐蚀也会快。
2.2.4 溶解氧的影响在循环水中溶解氧对金属的腐蚀起着重要的作用，在腐蚀金属的表面它起着阴极去极化剂的作用，促进金属的腐蚀，即使在氧浓度很低的情况下，也能引起严重的腐蚀。
产生的反应如下：2.2.5 设备不连续运行的影响当加入缓蚀剂后，在金属的表面同时发生吸附与脱附现象，设备连续运行时缓冲剂达到一定浓度时，这种反应保持在一种有利于吸附的状态，在碳钢的表面形成保护膜，当设备停机时这种平衡被破动，另一种作用占主导地位，腐蚀发生。
3 稳定水质的对策3.1 选择合适的缓蚀剂投入缓蚀剂能有效抑制腐蚀，软水闭路缓蚀剂主要有硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、有机铵、钼酸盐等等，由于结晶机冷却水属于热流密度高及局部过热循环冷却水，针对系统的工艺条件、系统参数及运行状况，选用钼酸盐配方的缓蚀剂，该缓蚀剂是一种阳极氧化膜型缓蚀剂，它的缓蚀原理是碳钢受到腐蚀时，在铁阳极上生成亚铁离子（Fe2+）进入溶液中，在氧的作用下，亚铁离子氧化成高铁离子（Fe3+）并快速的与钼酸盐阴离子形成络合物附着在碳钢表面，起着抗腐蚀的作用，反应如下：反应生成的[Fe-MoO4-Fe2O3]是一种具有防腐蚀性能的钝化膜，是坚韧而透明的，并且不溶于中性和碱性水，耐高温、高氯、高硫酸根，在pH值6.5~9.5的范围内效果较好。
3.2 钝化钼酸盐缓蚀剂的优点是能在较高温度下抑制腐蚀，缺点是该类阳极缓蚀剂，在药剂浓度低时发挥不了作用，有的情况还会促进腐蚀。
当冷却水系统出现水质总铁含量偏高、水变黄现象时，说明系统已受到腐蚀应实施钝化处理。
钝化处理是通过投加大剂量的缓蚀剂，在水中形成高浓度的钼酸盐离子与所接触的碳钢作用，在碳钢表面生成一层3~30nm的钝化膜，保护系统不受腐蚀，钝化时系统的内的药剂浓度应达到1000ppm，当监测挂片上形成坚韧透明的钝化膜时钝化完成。
3.3 钝化膜的维持虽然形成的钝化膜能起到防止腐蚀的作用，但氧化膜型缓蚀剂在成膜过程中会被消耗掉，成膜后仍需加入药剂来修补破坏的氧化膜，氯离子、高温度及高的水流速度都会破坏氧化膜，因此日常运行中应连续投加缓蚀剂，投加量需使药剂浓度维持在200 ppm，即可达到修复氧化膜防止腐蚀的作用，每日监测循环水中铁离子的变化可以掌握钝化膜的维持情况。
第八届（2011）中国钢铁年会论文集3.4 科学的系统管理3.4.1 稳定补充水质补充水会将空气中的灰尘、粉尘、孢子等悬浮固体被带入冷却水中，因此需对水质进行控制，凡是超标的水质，一定要经过絮凝沉淀去除水中的悬浮颗粒物。
当补水中浊度小于20NTU，系统的水质较稳定。
3.4.2 循环水系统补充水量的管理根据循环水系统水量的排污与流失科学的补水，能提高水质的稳定效果。
随意的排污，不仅浪费水资源、药剂消耗增加，而且还会加剧设备腐蚀。
3.4.3 做好旁滤系统运行的过程中由补水带入盐类、颗粒物在系统内累积，它们使循环水浊度等指标污染物超出允许值，因此须设旁滤设施，对循环冷却水进行旁流过滤处理，以保证循环冷却水中浊度、铁离子等含量指标保持在规定范围内，保持换热管壁干净。
当旁滤量在3~5%时间，水中的浊度可控制在10 NTU以内。
3.4.4 控制微生物冷却水中由补水带入的微生物会在冷却水中大量繁殖形成粘泥，投加杀菌灭藻剂可以控制循环水系统菌藻滋生及粘泥危害。
水中90%的是异氧菌，当投加杀菌灭藻剂后，异养菌数监控值应小于1×105个/mL。
3.5 对系统的化学处理做好日常监控与总结监控是实行科学管理的重要环节，做好监控保证水质稳定处理是最关键的工作，没有监控水质稳定就无从做起。
3.5.1 水质分析应对原水、补充水及循环水每天进行分析，及时发现水质超出控制标准时能及时查找原因并采取应对措施，同时还可以积累历史数据进行分析，总结运行的效果查找系统性问题。
3.5.2 挂片在水池或在循环水管旁路上设置挂片，运行一段时间后取出，测定它的腐蚀速度来监测药剂的效果，要求碳钢的腐蚀速率小于0.075mm/a，铜与不锈钢的腐蚀速率小于0.005mm/a。
3.5.3 利用检修全面检查由于挂片不带换热面，对生产设备的模拟性较差。
检修期间才是检验水质处理效果的极好机会，水冷却器拆开之后，运行效果最直接。
检查之后应结合全年运行的监测数据进行总结，作为下一年度调整配方及运行条件的参考资料。
4 结语通过完善过滤设施、每日监测水质、科学投加药剂等方式对连铸结晶器冷却水水质系统管理，目前水质每日监测的数据中各项指标均保持稳定，一个月以来浊度保持在7.3~15.4 NTU，铁离子保持在0.49~0.79 mg/L，期间未发生因水质波动影响产品质量的问题，循环水系统已能保持稳定运行。
参考文献[1] 王绍文等. 钢铁工业废水资源回用技术与应用. 北京：冶金工业出版社，2008年.[2] 金明柏. 水处理系统设计实务. 北京：中国电力出版社，2010.[3] 祁鲁梁等.冷却水处理技术和管理问答. 北京：中国石化出版社，2010.[4] GB50050-2007《工业循环冷却水处理设计规范》. 建设部与质量监督检验检疫总局联合发布.连铸结晶器冷却水系统水质稳定运行作者：孙建萍， 蔡俊作者单位：方大特钢科技股份有限公司 生产指挥中心 投资发展部,南昌 330012本文链接：/Conference_7567749.aspx。