高炉循环冷却水系统改造

工 厂 用 水
作者简介： 万东明 < !#++ 3 = ， 男， 重庆人， 工程师， !#%# 年毕业于西
安冶金建筑学院环工系给排水专业， 现在河南安阳钢铁公司设计院 从事给排水设计工作。
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水源 粗 格 栅 吸 水 井
是采用软水闭路循环系统， 其特点是节水的冷却效 果好， 较好地解决了结垢和腐蚀问题， 但在检漏方面
工 厂 用 水
没有特别成功的经验。 本次设计结合我公司高炉容 积小、 冶炼强度高、 在其一代炉龄的中后期、 高炉冷 却壁及炉底水冷管漏水现象严重的实际情况， 采用 了敞开式循环冷却系统， 以便于生产运行过程中及 时了解渗漏情况， 采取相应措施予以解决， 有利于安 全生产。 补 充 水 和 循 环 水 的 工 艺 流 程 图 如 图 !、 图 4 所示。 "# " 设计指标 循环水量为 !5 !55 ! 满足 9 座高炉的生产用水，
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工业用水与废水
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高炉循环冷却水系统改造
万东明D 胡予秋D 郑志胜 E 河南安阳钢铁集团有限公司 D 河南 安阳 F>>55F G
摘要： 安阳钢铁公司炼铁厂高炉用水系统原采用直流式供水， 存在水质差、 水量不足等问题。 采用敞开式 循环冷却水系统对原供水系统进行改造， 同时对循环冷却水进行处理后， 冷却水系统水的循环利用率达 浓缩倍数达 !2 7"。 解决了水量不足、 设备结垢、 腐蚀的问题。 <7= ， 关键词： 炼铁； 高炉； 循环冷却水； 水处理； 旁滤 中图分类号： (&<<!2 F ! 冷却水系统改造前状况 安阳钢铁公司炼铁厂高炉冷却系统水源为地表 水， 冷却对象主要为高炉冷却壁， 其冷却强度对高炉 一代寿命起着决定性的作用。 原供水方式一直采用 直供式， 使用后的水未经循环， 直接外排， 浪费很大， 同时还存在水质差、 水量不足、 水压低等问题。 考虑 到原供水方式已暴露出如上很多弊端， 且无事故供 水措施， 严重制约了炼铁厂生产的发展和经济效益 的提高， 加上两供水泵站内管道年久失修、 腐蚀严重 且难以更换， 是生产中的一个重大设备隐患， 因此在 新建 " 375 8 高炉之际同步建设高炉区循环泵站 势在必行。
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水样 循环水 补充水 >? %& !% %& *$ 总碱度 / < ))@A・ - 3 ! = ,& +. ’& .$
力进行反冲洗。 由于该过滤方式有别于砂滤机理， 为 安全起见， 设计按循环冷却流量的 *$8 进行旁滤。 !" & 高炉本体配水系统的配套改造： 增大主供水管； 在炉台设滤网过滤器将使用水 全部过滤； 设计采用分区冷却技术， 即在高炉垂直方 向上分成炉身 3 炉腰冷却区、 风口区、 炉缸区和炉底 区 , 个相对独立的子系统， 每个子系统在圆周方向 上又分成若干个支系统， 从而有效地保证了各部位 对不同冷却强度的要求。 # #" ’ 使用效果及讨论 使用效果 安钢高炉循环水工程于 !### 年底投用后， 循环 极大地缓解了我公司生产用水 利用率达 #%8 以上， 紧张的局面， 同时确保了炼铁厂 + 座高炉用水的安 全性和可靠性， 各项供水指标比直接使用河水时明 显改善， 悬浮物浓度基本稳定在 *’ )9 / - 以下， 高 炉风口平台供水压力可达到 .& ’ 0:;， 解决了原来 水质差、 水量小、 水压低等问题， 大大降低了冷却设 备和管路的酸洗或砂洗频率， 提高了冷却效果， 为高 炉 的稳 产高 产创 造了 必 要条 件。 表 ! 为浓 缩 倍数 !& %+ 时循环水质的实测数据。 #" ! 问题讨论
收稿日期： 修回日期： 455! I 5< I 5F ； 455! I !! I 44
反冲洗水
压缩空气
地表水处理流程
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自流回水； 循环利用率大于 <7= 。 83 : ; ； 冷却出水温度 " 供水主管水压达到 52 > ?@A； ’34 B 。 使水中悬浮物含量由原来的 # 改善供水水质， 并采用水质稳定措 !45 8C : + 左右下降到 45 8C : +， 施基本消除高炉冷却壁及循环水设施的结垢、 腐蚀
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文献标识码： H
文章编号： !55< I 4F>> E 4554 G 5! I 55!" I 54
高 炉
热 风 炉
加药
热 水 池
冷 却 塔
冷 水 池 补充水
自 清 洗 过 滤
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循环水工艺流程
排污 自除 动 污 格 栅机 冷 水 池 二 图4 沙 循环系统 滤 补 充 水 器
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高炉循环水工程设计 循环水系统工艺流程 目前， 国际上比较先进的高炉循环水冷却技术
循环水质实测数据
钙离子 / < )9 ・ - 3 ! = *%. *,% 氯离子 / < )9 ・ - 3 ! = !’% ", 总磷 / < )9 ・ - 3 ! = +& ,. .& ".
总硬度 / < ))@A・ - 3 ! = ,& *. ’& !+
高炉循环水工程投运以来， 在实际操作和使用 过程中我们也遇到了一些问题和难题， 主要表现在 以下几个方面： 尤其是大 " 随着近年来高炉冷却设备的改进， 型冷却模块技术在安钢高炉上的应用， 高炉用水量 相应加大， 但因循环泵站面积有限， 只有通过小泵改 大泵的方式进行改造。 因此在决策上， 应根据形势超 前考虑， 留有余地。 在投用初期， 曾出现 # 总排水管为自流回水， 排水不畅的现象， 主要原因为高炉排水有落差， 排水 井内为气水混合物， 按常规设计的排水井高度偏低。 $ 从实际使用情况来看， 56-27042 过滤器在 系统中产生的效果不太明显， 主要原因是其安装地 点在主供水管的旁通管上， 位置不妥； 稍有阻塞水流
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万东明 B 胡予秋 B 郑志胜： 高炉循环冷却水系统改造
现象。 确保安全供水。 ! 设置事故水塔及事故水泵， !" # 泵站平面布置 安阳钢铁公司为 !#$% 年建厂的老企业， 并几经 改造， 现场建筑物已十分拥挤， 这是设计的难点之 一。 经综合比较， 选在厂区外一处 !& ’" ()* 的三角 地带， 泵站内主要构筑物有： 泵房、 吸水池、 配电室、 加药间、 冷却塔、 过滤间、 原水预处理设施等。 泵房内 设供水泵组 + 台、 上塔泵组 + 台， 分别为 ’ 开 ’ 备， 源水过滤泵组 * 台， 反冲洗泵组 * 台， 分别为 ! 开 ! 备， 机械管道清洗过滤器 , 台。 !" $ 冷却系统 冷却设施采用 - %$ 型风机逆流式钢混框架结 构冷却塔 , 台， 单台处理水量 * +.. )’ / (。 风筒采 冷却塔的 用 012 3 %$ 专用动能回收型玻璃钢风筒， 风机采用 -%$4 型轴流风机， 填料采用点波填料。 !" % 旁滤系统 结合本工程受场地限制的特点， 设计采用了国 外先进的 56-27042 管道过滤设备， 在供水管道上 直接过滤以达到去除水中悬浮物， 代替传统旁滤设 施的目的。 具体形式为： 在供水主管上并联一路作为 旁滤管道， 通过阀门调节旁滤水量， 利用管道自身压
即绕近路而行， 起不到旁滤效果， 该过滤器更适合用 于全部循环水都进行过滤以及过滤精度较高 < 原水 水质较好 = 的情况。 槽排水方式， 从 ! 鉴于高炉本体为敞开式箱、 进料系统落下的矿石、 焦炭颗粒经排水井会进入循 环系统， 这样不但增加了系统中的悬浮物浓度， 严重 时还可影响水泵运行。 现已通过在排水箱、 槽上加盖 板及热水池入口前加格栅等办法解决。 敞开式循环 水系统应尽量避免水质受污染。