济钢1#连铸机二冷水系统存在问题改造措施论文

济钢1#连铸机二冷水系统存在的问题及改造措施[摘要]：在济钢1#连铸机二冷循环水系统中，水质波动较大，油含量较高，造成连铸机喷嘴堵塞现象，影响连续铸钢二冷效果和铸坯质量，通过对当前二冷水系统设备升级改造，增加了a.g.f.

球型浅层石英砂过滤器，对供水管路进行化学清洗，及对斜板沉淀池加药方案进行调整，提高了铸机水质，降低了连铸机喷嘴堵塞率，铸坯质量得到明显改善，满足了后续钢坯轧制要求，运行效果良好。

[关键词]：二冷水系统水质喷嘴堵塞化学清洗加药方案

中图分类号：s932.9+11 文献标识码：s 文章编号：1009-914x（2012）12- 0176 -01

前言：

济钢二冷循环水系统，由于水质受硬度、悬浮物、生产工艺衍生物（保护渣）、油、水处理剂等可变因素的影响，水质恶化是必然的，其中油脂污染是危害最大的问题之一，严重影响了铸坯质量。随着连铸设备和维护技术的升级，不同类型的油脂润滑逐渐增多，给连铸二冷水处理带来了更大困难。这些油品具有耐高温，亲水性，不易分解的特点，使用常规油处理剂除油效果不理想，造成油脂在系统管壁上附着，在高温作用下与水中钙离子络合反应生成较松软水垢堵塞喷嘴。无法保证连铸产品质量的稳定，严重时导致生产中断。对当前冶金行情来说，产品质量是赢取市场的关键因素，对系统改造势在必行。

1 二冷水系统当前存在的问题分析

1.1 二冷水系统当前现状

济钢炼钢厂1#连铸机连铸二冷水主要对连铸机扇形段进行强制喷淋冷却，同时对夹辊框架、传输辊道等设备进行直接冷却。一段时间内发现炼钢厂1#连铸机扇形段的二冷水喷嘴的堵塞情况较严重，主要反映出两种情况，其一为水管和喷嘴内部油泥堵塞，其二为外包水垢将喷嘴喷水口包住，喷嘴的喷水口的间隙为2mm。改造前工艺流程：一次沉淀池（漩流井）→二次沉淀池（斜板）→热水池→上塔泵→冷却塔（降温）→冷水池→二冷水供水泵→自清洗过滤器→三炼钢铸机配水室自清洗过滤器→连铸机用水点.

1.2连铸机二冷水系统问题分析

1）根据水质和垢样成分化验结果，1#连铸机二冷水系统经加药处理悬浮物控制范围≤20mg/l，油含量≤5mg/l，达到了原设计指标和供水水质控制要求。垢样成分中63%为碳酸盐垢，37%的硅酸盐垢和杂质。随着钢铁行业日益严重的市场形势，炼钢厂大大增加了品种钢的冶炼产量，（厚规格钢板量增加，热负荷增加）。而为了保证品种钢的正常生产，需要进一步提高二冷水水质，降低连铸机二冷水喷嘴堵塞率。

2）喷嘴堵塞的主要物质为管道油泥、锈蚀产物及外包硬垢。目前铸机二冷水系统普遍存在管道内壁油泥粘结现象，由于二冷水属于间断使用模式，在停送水及水压波动时，附着在管道内壁的软垢会有部分脱落，从而造成铸机喷嘴堵塞。锈蚀产物主要来源于铸机

保护渣中氟化钙的化学腐蚀和弧形高温区干湿交替腐蚀。外包硬垢主要由于二冷水补水水质含盐量较高，在高温环境中易结成外包硬垢，长期运行将喷嘴堵塞。

3）外包垢（硬垢）。通过喷嘴堵塞情况看主要集中在外弧，喷嘴的堵塞和喷嘴外包垢有很大关系，铸坯在外弧阶段氧化铁皮基本处于熔融状态，喷头一旦出现分叉现象，散落氧化铁皮在喷头外侧迅速凝固积留，另外水质含盐量较高，在高温环境中易结成外包硬垢，长期运行将喷嘴堵塞。

4）二冷水系统使用的压缩空气管道由于受季节变化管道积水影响，很容易发生腐蚀，在连铸机正常生产需要压缩空气时，压缩空气冲刷管道导致铁锈进入系统堵塞喷头。

2 系统设备改造措施

2.1 增加a.g.f.球型浅层石英砂过滤器过滤

在二冷水上塔之前增加四组a.g.f.球型浅层石英砂过滤器过滤，并把配套上塔泵扬程由18m提高到30m，连铸二冷水通过a.g.f.球型浅层石英砂过滤器过滤后，二冷水中的悬浮物、油含量均大幅度降低。a.g.f.球型浅层石英砂过滤器是arkal公司的专利产品，球型外壳和独特的内部设计可以确保过滤时水流平稳，过滤效果好，反冲洗时形成无数内环流，反洗效率高。比较传统的石英砂过滤器，具有全自动过滤，全自动反洗，石英砂用量少，反洗水量少。其技术特点如下：

1）a.g.f全自动控制过滤系统采用模块化设计，根据流量大小，

选择一定数量的过滤单元。

2）可采用时间、压差等多种方式自动启动反冲洗，系统内各过滤单元依次反洗，其它单元正常过滤。

3）过滤效果好，特别是对于炼钢二冷水中的乳化油去除率高，大大降低炼钢二冷水中油的含量，同时过滤器采用特殊滤帽，杜绝过滤器中的石英砂进入二冷水系统，进而造成二冷水喷嘴堵塞。

3）反洗效率高、反洗时间短，反洗水量小。

4）系统占地面积小，可以根据实际用地情况灵活设计过滤单元的排列。

5）过滤器有两个开口，顶部开口用于滤料检查和增加滤料，底部用于清空滤料和维护，各端口都采用完全防漏设计，系统应用了水压封原理，安全可靠。

6）球型外壳，可以充分配合布水器均匀布水，过滤器外表面由复合材料构成，能够承受较大的供水压力并且耐腐蚀，过滤器内层由黑色聚乙烯制成，防止脆裂及被化学物质侵袭。

7）布水器使未过滤水即使在高流量的情况下亦能均匀流过填料层，并在填料层上维持一平整水面。

8）压力补偿式集水器，接近中部的开口小，接近尾部的开口大，使集水器出口压力一致。

2.2 二冷水系统改造后流程：

一次沉淀池（漩流井）→二次沉淀池（斜板）→热水池→上塔泵→a.g.f.球型浅层石英砂过滤器→冷却塔（降温）→冷水池→二

冷水供水泵→自清洗过滤器→三炼钢铸机配水室自清洗过滤器→

连铸机用水点。

2.3供水管路和斜板沉淀池方案优化

利用1#铸机停产检修机会，对二冷水管道进行了加药、清洗、预膜的在线处理，并调整了加药方案。通过向二冷水中投加破乳助凝剂，让二冷水中乳化油的双电层、胶粒的动电位降低，以达到二冷水中的乳化油脱稳破乳的目的。然后投加絮凝剂，通过吸附、桥连、压缩双电层等作用，使二冷水中破乳后的乳化油与水中悬浮物吸附后迅速下沉，最终形成密实、粗大的絮团而沉淀，达到除油和净化水质的目的。经絮凝沉淀试验筛选确定bq-101a絮凝剂与

bq-101b破乳助凝剂复合使用对炼钢连铸二冷水处理效果最佳。由于连铸二冷水中不仅含有大量的悬浮物、氧化铁皮，还存在一定的乳化油。投加bq-101a絮凝剂与bq-101b破乳助凝剂，不但降低连铸二冷水中的悬浮物，并可大幅度降低二冷水中乳化油含量。通过加强对二冷水斜板沉淀池定期排污，炼钢厂二冷水定期放散及雾化过程中使用的压缩空气管路、过滤器定期检查、清理，提高压缩空气的净化程度，为炼钢厂二冷水喷头堵塞率的降低创造有利条件。

3改造后的运行效果分析

炼钢厂1#连铸机二冷水系统改造后，能够较好解决1#铸机喷嘴堵塞的情况，满足了生产需要，保证了炼钢厂品种钢生产的要求，减少了系统排补水，而且对环境保护意义重大。取得了良好的运行