連鑄二冷水系統(tǒng)的運(yùn)行管理

廖鵬

（新余鋼鐵集團(tuán)有限公司，江西新余 338001）

1 系統(tǒng)概況

從連鑄機(jī)結(jié)晶器拉出的坯心尚未凝固的高溫鑄坯，在扇形段要用水進(jìn)行強(qiáng)制冷卻（或用氣水噴霧冷卻），所產(chǎn)生的鑄坯噴淋冷卻水與夾輥、框架等設(shè)備的直接冷卻水、切割渣粒化用水以及沖渣用水等構(gòu)成了連鑄二冷水。

連鑄二冷水的水質(zhì)對鑄坯質(zhì)量以及鑄機(jī)設(shè)備本身和支撐件的使用壽命均有著較大的影響，若水質(zhì)惡化，則有可能影響鑄坯冷卻效果，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致漏鋼現(xiàn)象發(fā)生。

2 新鋼連鑄二冷水系統(tǒng)流程

新鋼原有兩臺中厚板連鑄機(jī)，在2010年增設(shè)一臺特厚板連鑄機(jī)，并于2011年投入使用。新增特厚板采用間歇性生產(chǎn)方式，每天生產(chǎn)8 h左右。在特厚板連鑄機(jī)生產(chǎn)時(shí)，關(guān)閉其中一臺中厚板連鑄機(jī)，待特厚板連鑄機(jī)關(guān)閉時(shí)，再開啟。新增的特厚板連鑄機(jī)有獨(dú)立的旋流井，特厚板停產(chǎn)時(shí)，新旋流井的提升泵也被關(guān)閉。新旋流井與原旋流井的出水經(jīng)匯合后，集中處理，具體如圖1。

圖1 新鋼連鑄二冷水系統(tǒng)流程

4 水質(zhì)特點(diǎn)

4.1 p H值

保護(hù)渣中一般均含有CaF2和NaF等氟化物，在高溫條件下與水發(fā)生反應(yīng)生成HF酸。由于產(chǎn)生的HF酸易溶于水，溶于水后就會造成二冷水pH值下降。如王謙等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，A廠使用低氟保護(hù)渣時(shí)，結(jié)晶器足輥下方下落的二冷水pH=6.8～7.8，而 B 廠使用高氟保護(hù)渣，pH=3.8～6.3。[1]由此可見，不同氟含量的保護(hù)渣對水質(zhì)影響偏差較大。

低pH值容易對連鑄設(shè)備及支撐件造成腐蝕，影響設(shè)備的使用壽命。

4.2 油脂

連鑄系統(tǒng)中，由于足輥、夾輥等油氣潤滑裝置等封閉不嚴(yán)，生產(chǎn)過程中會造成油脂滴漏進(jìn)入二冷水系統(tǒng)。鑄坯輸送輥道潤滑油脂用油槍或人工涂抹，也會造成油脂進(jìn)入二冷水系統(tǒng)。[2]另有部分廠的液壓系統(tǒng)由于輸油管道爆裂，造成大量的液壓油進(jìn)入系統(tǒng)，由于此種情況漏油量一般均較大，是幾種情況中對水質(zhì)影響最大的一種。

油脂進(jìn)入系統(tǒng)后，容易與水中的懸浮物等形成黏性較大的油泥，造成噴嘴堵塞，影響二冷水的冷卻效果，最終可能影響鑄坯的生產(chǎn)質(zhì)量。

另外由于油脂是微生物的營養(yǎng)源，進(jìn)入系統(tǒng)后會造成微生物大量滋生，增加了微生物的控制難度。

4.3 懸浮物

由于二冷水直接與鑄坯接觸，使得部分氧化鐵皮屑直接進(jìn)入系統(tǒng)，另由于沖渣水以及其它設(shè)備冷卻水也最終匯入二冷水系統(tǒng)，使得二冷水中懸浮物含量較高，主要以氧化鐵皮屑的形式存在。

4.4 硬度

由于CaF2等物質(zhì)溶于水中，以及補(bǔ)水本身具有一定硬度值，隨著系統(tǒng)濃縮倍數(shù)的提高，使得二冷水系統(tǒng)的硬度也較高，而硬度是循環(huán)水系統(tǒng)成垢的主要因素。

5 水處理工藝

由二冷水水質(zhì)特點(diǎn)可見，連鑄二冷水系統(tǒng)水處理主要去除懸浮物及油脂，以及進(jìn)行緩蝕阻垢及殺菌滅藻處理。圖2為新鋼連鑄二冷水系統(tǒng)水處理工藝流程圖。

圖2 新鋼連鑄二冷水處理工藝流程

由圖2可見，新鋼的處理工藝中，首先在旋流井中去除大顆粒氧化鐵皮屑，然后通過除油劑和高分子絮凝劑，在化學(xué)除油器中去除油脂和懸浮物，再通過高速過濾器進(jìn)一步去除小顆粒懸浮物和油脂。同時(shí)在冷水池中連續(xù)投加緩蝕阻垢劑進(jìn)行緩蝕阻垢處理，并沖擊式投加殺菌劑，防止微生物大量滋生，殺菌劑與緩蝕阻垢劑的加藥點(diǎn)盡可能遠(yuǎn)離。另外二冷水在供給用戶使用前，還有一道管道過濾器，起保安過濾器的作用。

6 系統(tǒng)運(yùn)行管理

由于連鑄水回水本身含有的污染物就較多，因此連鑄水系統(tǒng)的處理有點(diǎn)類似于中醫(yī)的“治后病”，日常運(yùn)行過程中，我們既要“治病”，還要進(jìn)行“調(diào)養(yǎng)”，增強(qiáng)機(jī)體抵抗力。

6.1 生產(chǎn)工藝端管理

由前述水質(zhì)特點(diǎn)可見，生產(chǎn)工藝對二冷水水質(zhì)影響較大。因此在生產(chǎn)工藝端，一方面加強(qiáng)管理，防止油管爆裂，造成大量的油脂進(jìn)入系統(tǒng)的現(xiàn)象發(fā)生，避免設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行使水質(zhì)無法滿足生產(chǎn)的事情發(fā)生；另一方面選用能滿足生產(chǎn)需求的低氟保護(hù)渣，并合理確定保護(hù)渣的噸鋼使用量，防止水中氟化物含量太高，與水在高溫下反應(yīng)生成HF腐蝕設(shè)備。

6.2 水處理工藝管理

由于連鑄二冷水系統(tǒng)水質(zhì)比較復(fù)雜，水中既有油脂，還有懸浮物，部分區(qū)域的pH值較低。既要進(jìn)行緩蝕處理，又要進(jìn)行阻垢處理，以及殺菌滅藻處理，因此需要制定合理的水處理工藝，選用合適的水處理藥劑，以防出現(xiàn)顧此失彼的局面。并根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，合理確定各種藥劑的使用量以及投加方式。

6.3 設(shè)備維護(hù)管理

投加水處理藥劑對水質(zhì)進(jìn)行處理時(shí)，藥劑發(fā)揮的作用大小以及污染物質(zhì)的去除，大多需通過設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。因此在日常管理過程中，需要制定合理的設(shè)備管理計(jì)劃，并根據(jù)需要進(jìn)行檢修，如定期對化學(xué)除油器進(jìn)行排污和清池、定期反沖洗高速過濾器并根據(jù)現(xiàn)場情況確定合理反洗水強(qiáng)度、壓力以及反洗空氣強(qiáng)度、壓力。以確保設(shè)備能在較好的狀態(tài)下使用運(yùn)行，穩(wěn)定水處理效果。

6.4 異常情況處理

在系統(tǒng)日常運(yùn)行過程中難免出現(xiàn)異常情況，根據(jù)本系統(tǒng)容易出現(xiàn)的異常情況，做出以下探討：

在系統(tǒng)大量漏油時(shí)，一部分油會直接溶于水造成水質(zhì)超標(biāo)，還有部分油以浮油的形式漂浮于旋流井，只有在液位降低時(shí)才會被泵吸入，帶到后續(xù)處理單元中，這部分油若不處理，對水質(zhì)影響時(shí)間會較長。因此大量漏油發(fā)生時(shí)，首先找出漏油點(diǎn)，想辦法盡快將漏油點(diǎn)堵?。黄浯我哟蟪蛣┑耐都恿?，并采取多點(diǎn)投加的方式，提高處理效率；再者降低旋流井的液位，將浮油一次性抽出，然后通過撇油帶或人工撈油的方式去除浮油，避免浮油對水質(zhì)造成長期影響；最后，要加強(qiáng)化學(xué)除油器的排污以及管道過濾器的反沖洗，防止黏性油泥附著在設(shè)備表面，造成水力通道堵塞。

7 小結(jié)

由于連鑄二冷水水質(zhì)復(fù)雜，且影響水質(zhì)的因素較多，因此我們需要多方面考慮、全方位統(tǒng)籌，協(xié)調(diào)好生產(chǎn)工藝、水處理工藝、設(shè)備維護(hù)及異常情況處理之間的關(guān)系。穩(wěn)定用戶回水水質(zhì)，確保設(shè)備運(yùn)行效率，提高水處理效果，并培養(yǎng)異常情況處理水平，以便取得較好的水質(zhì)情況，更好地為生產(chǎn)服務(wù)。

[1]王謙，王平等.保護(hù)渣對連鑄二冷水中氟含量的影響[J].北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28(11):1019～1022.

[2]陳曉麗，史志敏等.連鑄濁環(huán)水系統(tǒng)油污染控制技術(shù)研究[J].萊鋼科技，2010，3：64～66.