永昌鋼鐵80萬噸棒材循環(huán)水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

摘 要：本文簡要描述了我院總承包的云南永昌鋼鐵有限公司80萬噸棒材工程循環(huán)水處理各系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)及工藝流程，設(shè)計(jì)需要遵循的相關(guān)規(guī)程規(guī)范及需要注意的各類技術(shù)問題。本工程已于2012年6月順利投產(chǎn)，設(shè)計(jì)和工程實(shí)施相結(jié)合，對(duì)于鋼鐵行業(yè)80萬噸棒材工程的循環(huán)水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及相關(guān)注意事項(xiàng)具有較大的借鑒意義及參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：軋鋼 棒材 凈循環(huán) 濁循環(huán) 循環(huán)水處理

中圖分類號(hào)：TN2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（c）-0045-01

云南永昌鋼鐵有限公司80萬噸棒材工程循環(huán)水系統(tǒng)包括生產(chǎn)給水系統(tǒng)、凈循環(huán)水系統(tǒng)、加熱爐凈循環(huán)水系統(tǒng)及軟水系統(tǒng)、穿水冷卻水系統(tǒng)、濁循環(huán)水系統(tǒng)、鐵皮溝沖渣水系統(tǒng)等。主要構(gòu)筑物包括循環(huán)水池及泵房、旋流沉淀池、水處理間等。

1 生產(chǎn)給水系統(tǒng)

生產(chǎn)給水系統(tǒng)是為滿足生產(chǎn)用水所設(shè)置，包括洗手拖把池等。管徑為DN50。

2 凈循環(huán)水系統(tǒng)及加熱爐凈循環(huán)水系統(tǒng)

凈循環(huán)水系統(tǒng)為軋線主輔電機(jī)、液壓站、潤滑站、輥道軸承、齒輪箱、監(jiān)測(cè)儀器等的冷卻所設(shè)置，水量合計(jì)883 m3/h，主管徑DN400，在水泵房設(shè)置凈循環(huán)水泵兩臺(tái)，一用一備，Q=920 m3/h，H=55 m。管道出口設(shè)Q=1000 m3/h自清洗過濾器一臺(tái)。加熱爐凈循環(huán)水系統(tǒng)為加熱爐系統(tǒng)各設(shè)備的冷卻所設(shè)置，水量合計(jì)120 m3/h，主管徑DN150，在水泵房設(shè)置加熱爐凈循環(huán)水泵兩臺(tái)，一用一備，Q=120 m3/h，H=55 m。另為滿足事故狀態(tài)的供水，在水泵房設(shè)置事故柴油機(jī)泵一臺(tái)，Q=60 m3/h，H=55 m。管道出口設(shè)Q=150 m3/h自清洗過濾器一臺(tái)。以上兩路凈循環(huán)回水在冷卻塔之前匯合，有壓上冷卻塔，循環(huán)水經(jīng)風(fēng)冷熱量交換后流至凈循環(huán)水池，供用戶循環(huán)使用。

3 加熱爐軟水系統(tǒng)

加熱爐軟水系統(tǒng)為加熱爐系統(tǒng)汽化冷卻汽包用水所設(shè)置。軟水在軟水間制備，設(shè)置一套Q=30 m3/h軟水處理裝置，其包括預(yù)處理過濾器及軟水器等設(shè)備，水量25 m3/h，主管徑DN100，設(shè)置軟水供水泵兩臺(tái)，一用一備，Q=25 m3/h，H=30 m。

4 穿水冷卻水系統(tǒng)、濁循環(huán)水系統(tǒng)及沖渣水系統(tǒng)

穿水冷卻水系統(tǒng)為穿水直接冷卻用水所設(shè)置。水量合計(jì)800 m3/h，主管徑DN400，在水泵房設(shè)置穿水冷卻水泵兩臺(tái)，一用一備，Q=800 m3/h，H=55 m。管道出口設(shè)Q=1000 m3/h自清洗過濾器一臺(tái)。在穿水冷卻系統(tǒng)中有加壓泵使得穿水冷卻的壓力得到進(jìn)一步提升，滿足穿水冷卻系統(tǒng)的需要。穿水冷卻水還有另一種做法，即從水泵房供出的就是高壓水，這需要根據(jù)穿水冷卻設(shè)備的需求而定。

濁循環(huán)水系統(tǒng)為溫控冷卻、高壓水除磷、軋輥、軋機(jī)機(jī)列、導(dǎo)位、活套等的直接冷卻所設(shè)置。水量合計(jì)902 m3/h，主管徑DN400，在水泵房設(shè)置濁循環(huán)水泵兩臺(tái)，一用一備，Q=950 m3/h，H=55 m。管道出口設(shè)Q=1000 m3/h自清洗過濾器一臺(tái)。

沖渣水系統(tǒng)為沖鐵皮溝內(nèi)氧化鐵皮所設(shè)置。水量合計(jì)250 m3/h，主管徑DN250，在旋流沉淀池泵房設(shè)置沖渣水泵兩臺(tái)，一用一備，Q=250 m3/h，H=55 m。沖渣點(diǎn)為鐵皮溝左右側(cè)支溝端頭及交匯處。

以上三種濁循環(huán)水在鐵皮溝混合后流入旋流沉淀池沉淀，用抓斗將鋼渣從旋流池中間圓筒抓出，一部分水用泵提升沖氧化鐵皮；另一部分用泵提升送稀土磁盤凈化設(shè)備，經(jīng)處理后經(jīng)濁環(huán)調(diào)節(jié)池至濁循環(huán)水熱水池，用濁循環(huán)水上塔泵送至冷卻塔冷卻后再回到濁循環(huán)冷水池，供用戶循環(huán)使用。

5 鐵皮溝及旋流沉淀池

鐵皮溝由左右側(cè)支溝和主溝組成。左側(cè)支溝主要供粗軋區(qū)中軋區(qū)濁循環(huán)水排放。右側(cè)支溝主要供精軋區(qū)及穿水冷卻濁循環(huán)水排放。主溝匯集左右側(cè)支溝的濁循環(huán)水。左右側(cè)支溝匯合處為三岔口圓弧異形溝便于導(dǎo)流。支溝及主溝前部分為開口結(jié)構(gòu)，后部分為全封閉隧道與地下旋流沉淀池聯(lián)通，濁循環(huán)水通過主溝流入旋流沉淀池。旋流沉淀池根據(jù)水質(zhì)，水量，表面負(fù)荷等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

鐵皮溝底以鑄石板進(jìn)行砌筑，主要用輝綠巖或頁巖鑄石。設(shè)計(jì)鐵皮溝時(shí)先確定鐵皮溝的坡度，不應(yīng)小于3.5%，沖渣斷面流槽采用圓底梯形斷面，根據(jù)濁循環(huán)水量初步確定流槽設(shè)計(jì)總高，設(shè)計(jì)水深，底面圓弧半徑，查詢相關(guān)給排水手冊(cè)確定該斷面在沖渣溝內(nèi)的流速流量是否能滿足實(shí)際水量的需要。鑄石板廠家也應(yīng)提供詳細(xì)的參數(shù)。

6 管網(wǎng)敷設(shè)

循環(huán)水管網(wǎng)分為室內(nèi)管網(wǎng)和室外管網(wǎng)。在室外，循環(huán)水泵房離棒材車間距離不應(yīng)太遠(yuǎn)，考慮到檢修方便采用管道架空而不選擇管道埋地，各類管道可采用管道共架形式，布置上滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

循環(huán)水室內(nèi)管網(wǎng)主管道在平臺(tái)下方梁柱間穿行，也盡量采取共架形式，注意不要與梁柱或其他專業(yè)管道電纜橋架相碰。

濁循環(huán)水主管道應(yīng)分出粗軋、中軋、精軋三部分支管，因主軋線會(huì)出現(xiàn)堆鋼的情況需要人為及時(shí)處理，所以此時(shí)需要在三支管上設(shè)置電動(dòng)蝶閥迅速切斷水源，管網(wǎng)壓力會(huì)瞬間升高，主管系統(tǒng)需要設(shè)置超壓釋放閥來調(diào)整系統(tǒng)的壓力，或通過水泵的變頻來減少濁循環(huán)水流量。在平臺(tái)下地面應(yīng)圍繞軋機(jī)基礎(chǔ)做相應(yīng)排水溝道，因系統(tǒng)正常運(yùn)行中會(huì)有少量的濁環(huán)水漏到地面。

7 循環(huán)水補(bǔ)充水處理

循環(huán)水補(bǔ)充水系統(tǒng)應(yīng)參照《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)。凈循環(huán)水為間冷開式系統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，補(bǔ)充水量按2%進(jìn)行考慮，其水質(zhì)滿足規(guī)范表3.1.8的要求，其濃縮倍率不小于3。濁循環(huán)水為直冷系統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，補(bǔ)充水量按5%進(jìn)行考慮，其水質(zhì)滿足規(guī)范表3.1.10的要求，其濃縮倍率不小于3。根據(jù)原水水質(zhì)和目標(biāo)水質(zhì)要求確定補(bǔ)充水處理技術(shù)方案，可綜合采用生化、石灰、混凝、沉淀、過濾、消毒、超濾、離子交換、反滲透等處理工藝。如原水的BOD及COD含量較高，可采用生物濾池及膜生物反應(yīng)器（MBR）進(jìn)行預(yù)處理。如原水為高硬度，高堿度水質(zhì)，宜采用石灰或弱酸樹脂軟化等處理辦法。如原水所含陰離子（如CL-或SO42-）比較多，可進(jìn)一步采取離子交換或反滲透的處理辦法。具體流程可進(jìn)行組合，以提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍率。

8 循環(huán)水管道沖洗試壓及清洗預(yù)膜處理

循環(huán)水管道沖洗試壓按《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。清洗和預(yù)膜程序按照人工清掃、水清洗、化學(xué)清洗、預(yù)膜處理順序進(jìn)行。為了工藝的順利完成，可能需要增加臨時(shí)管道，完成后需要拆除。

人工清洗和水清洗為物理清洗，主要除去管道中的泥石焊渣等?；瘜W(xué)清洗是在系統(tǒng)中添加化學(xué)藥劑，除去系統(tǒng)中殘留的油污、浮銹、泥沙等物質(zhì)，為預(yù)膜創(chuàng)造良好的金屬表面。預(yù)膜處理是在溶液中添加緩蝕劑，使金屬表面迅速形成一層均勻的保護(hù)膜，使腐蝕反應(yīng)停止或減緩。

9 循環(huán)水運(yùn)行加藥處理

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)循環(huán)水水質(zhì)情況，投加適量的緩釋阻垢劑及殺菌滅藻劑，確保減少系統(tǒng)的結(jié)垢和腐蝕，保證系統(tǒng)的換熱效果，增加系統(tǒng)的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范[S].GB50050-2007.

[2]建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].GB50242-2002.