大圓坯連鑄機(jī)濁環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用

周歡,楊偉

（山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司，山東萊蕪271104)

供排水

大圓坯連鑄機(jī)濁環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用

周歡,楊偉

（山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司，山東萊蕪271104)

以萊鋼公司特鋼廠大圓坯連鑄機(jī)濁環(huán)水系統(tǒng)為例，介紹了連鑄機(jī)濁環(huán)水系統(tǒng)各用水單元、用水量、水質(zhì)要求和工藝設(shè)計(jì)流程，并提出了設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題。

濁環(huán)水;安全供水;旋流沉淀池;污水、污泥處理

1 前言

山鋼股份萊蕪分公司特鋼事業(yè)部五機(jī)五流大圓坯連鑄機(jī)位于特殊鋼系統(tǒng)產(chǎn)品升級技術(shù)改造項(xiàng)目煉鋼廠房內(nèi)，為1#100 t電爐及棒材生產(chǎn)線配套工程，該項(xiàng)目于2013年6月熱試成功，現(xiàn)已穩(wěn)定生產(chǎn)一年多，年可生產(chǎn)合格鑄坯110萬t，產(chǎn)品主要為高質(zhì)量、高附加值大規(guī)格連鑄圓坯產(chǎn)品。該工程由山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司設(shè)計(jì)。連鑄機(jī)循環(huán)冷卻系統(tǒng)主要包括：結(jié)晶器冷卻、設(shè)備間接冷卻、液壓單元冷卻、電磁攪拌冷媒水、二冷水及設(shè)備直接冷卻用水等，其中濁環(huán)水系統(tǒng)主要包括設(shè)備直接冷卻水系統(tǒng)、二冷水系統(tǒng)、安全供水系統(tǒng)及沖鐵皮用水系統(tǒng)。

2 濁環(huán)水及污水污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 工藝流程

工藝流程見圖1。

2.2 濁環(huán)供水系統(tǒng)

連鑄機(jī)用戶主要包括設(shè)備直接冷卻水、二冷水、沖氧化鐵皮水等，用水參數(shù)見表1。

表1 濁環(huán)水用水參數(shù)一覽表

循環(huán)水由加壓泵直接供給各用水點(diǎn)，回水經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用。用水質(zhì)要求為鋼鐵企業(yè)供水水質(zhì)（工業(yè)新水）要求。系統(tǒng)補(bǔ)水量為15.3 m3/h。

根據(jù)工藝要求，對設(shè)備直接冷卻水和二冷水進(jìn)行水量控制，恒壓變流量供水。設(shè)備直冷供水泵、二冷供水泵均需采用變頻控制。水泵均設(shè)于煉鋼綜合水泵站內(nèi)。

為控制循環(huán)水中懸浮物最大粒徑，需對循環(huán)水進(jìn)行過濾處理，設(shè)備直冷供水泵、二冷水供水泵出口處各設(shè)自清洗過濾器1臺。

長由于鑄坯對二次冷卻水水質(zhì)要求較高，為進(jìn)一步去除二冷水中的懸浮物及油脂，二冷水上塔泵出口處設(shè)陶瓷膜過濾器2臺，并聯(lián)使用。

主要設(shè)備及構(gòu)筑物

（1）設(shè)備直冷供水泵（多級離心泵）2臺，1用1備，單臺設(shè)備參數(shù)：Q=100 m3/h，H=100 m，N＝45 kW。

（2）二冷水供水泵（多級離心泵）2臺，1用1備，單臺設(shè)備參數(shù)：Q=100 m3/h，H=172 m，N＝90 kW。

（3）二冷水上塔泵2臺，1用1備，單臺設(shè)備參數(shù)：Q=70 m3/h，H=37 m，N＝15 kW。

（4）工業(yè)逆流鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔2臺，設(shè)備直接冷卻水系統(tǒng)和二冷水系統(tǒng)各1臺，單臺設(shè)備參數(shù)：Q= 100 m3/h，P=5.5 kW，ΔT=15℃。

（5）全自動自清洗過濾器2臺，設(shè)備直接冷卻水系統(tǒng)和二冷水系統(tǒng)各1臺，單臺設(shè)備參數(shù)：Q=100 m3/h，過濾精度0.20 mm。

圖1 濁環(huán)水系統(tǒng)工藝流程圖

（6）陶瓷膜過濾器2臺，1用1備，單臺過濾能力：Q=75～100 m3/h。

（7）半地上式水池3座：二冷熱水池，尺寸：11.5m（長）×4.3m（寬）×5.2m(深)；二冷冷水池，尺寸：11.5m（長）×6.5m（寬）×5.2m(深)；設(shè)備直冷冷水池，尺寸：11.5m（長）×3.9m（寬）×5.2m(深)。

2.3 預(yù)處理系統(tǒng)

設(shè)備直冷水、二冷水及沖鐵皮水使用后的水落入鐵皮溝內(nèi)，重力流至旋流沉淀池沉淀，鐵皮經(jīng)旋流沉淀于中心筒底，鐵皮定期由抓斗抓出。沉淀后出水水質(zhì)較差，需要送至稀土磁盤分離設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步處理。

主要設(shè)備及構(gòu)筑物

（1）送至稀土磁盤水泵（無密封自控自吸泵）2臺，1用1備，單臺設(shè)備參數(shù)：Q=160 m3/h，H=26 m，N＝30 kW。

（2）沖鐵皮溝水泵（無密封自控自吸泵）2臺，1用1備，單臺設(shè)備參數(shù)：Q=250～345 m3/h，H=57.5～52.5 m，N＝110 kW。

（3）事故水泵（無密封自控自吸泵）1臺，1用1備，單臺設(shè)備參數(shù)：Q=450～550 m3/h，H=42.5～37.5 m，N＝110 kW。

（4）下旋式旋流沉淀池1座，設(shè)在主廠房內(nèi)，沉淀筒直徑約Ф8.0m，外筒直徑Ф15.0m，底標(biāo)高為-16.5 m，在標(biāo)高為-6.5 m處設(shè)有泵站。

（5）行車抓斗吊1臺，由于旋流沉淀池設(shè)于廠房內(nèi)，借助原有廠房行車：抓斗V=1.0 m3。

2.4 污水、污泥處理系統(tǒng)

濁環(huán)水進(jìn)入稀土磁盤前，需要在濁環(huán)進(jìn)水管中加入聚凝劑，濁環(huán)水經(jīng)過稀土磁盤后，氧化鐵皮和懸浮物得到進(jìn)一步去除，分離出來的泥渣進(jìn)入磁力壓榨脫水機(jī)，脫水后進(jìn)入濕渣坑。出水進(jìn)入隔油沉淀池，被隔油墻攔截的上層油脂經(jīng)過圓盤除油機(jī)送至儲油箱,然后出水進(jìn)入集水井，一部分由設(shè)備直接冷卻水提升泵送至連鑄直冷系統(tǒng)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用，一部分由連鑄二冷水提升泵進(jìn)入化學(xué)除油器，經(jīng)化學(xué)除油器進(jìn)行進(jìn)一步除油后進(jìn)入連鑄二冷熱水池，由連鑄二冷上塔泵經(jīng)陶瓷膜過濾器過濾后，送至連鑄二冷系統(tǒng)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用。

進(jìn)入濕渣坑的濕渣經(jīng)渣坑濾干后，由抓斗抓出裝車外運(yùn)。

主要設(shè)備及構(gòu)筑物

（1）稀土磁盤分離凈化設(shè)備1臺（配套磁力壓榨脫水機(jī)、微磁絮凝劑投加裝置、圓盤除油機(jī)、管式靜態(tài)混合器），單臺處理能力：Q=200 m3/h。

（2）設(shè)備直冷提升水泵（無密封自控自吸泵）2臺，1用1備，單臺設(shè)備參數(shù)：Q=50～70 m3/h，H=26～20 m，N＝11 kW。

（3）連鑄二冷水提升水泵（無密封自控自吸泵）2臺，1用1備，單臺設(shè)備參數(shù)：Q=62～68 m3/h，H=22～18 m，N＝11 kW。

（4）化學(xué)除油器1套（配套加藥裝置），MHCY-Ⅱ型，Q=200 m3/h。

（5）污泥泵（液下渣漿泵）2臺，1用1備，Q=45 m3/h，H=32 m，N＝15 kW。

（6）抓斗電動葫蘆1臺，起重量5 t,起升高度6 m,抓斗容積V=0.5 m3。

（7）稀土磁盤設(shè)備間，布置于隔油沉淀池上部：尺寸：12.0m（長）×9.0m（寬）×4.3m(高)。

（8）隔油沉淀池，尺寸：20.0m（長）×12.0m（寬）× 4.0m(深)。

（9）濕渣坑尺寸：9.6m（長）×3.0m（寬）×1.7m(深)；干渣坑尺寸：9.6m（長）×3.0m（寬）×2.5m(深)。

（10）污泥池，尺寸：3.6m（長）×3.2m（寬）×3.5m (深)。

2.5 安全供水系統(tǒng)

水泵房為雙路獨(dú)立電源，提高了運(yùn)行設(shè)備安全性。根據(jù)工藝要求，停電時連鑄二次冷卻需設(shè)安全供水。系統(tǒng)選用XBC5.0/25-型應(yīng)急柴油機(jī)泵1臺，Q= 25 L/s，H=50 m。安全供水時間15 min。

2.6 系統(tǒng)檢測項(xiàng)目

根據(jù)工藝要求，各水泵供水主管均設(shè)置了流量、壓力檢測；各水池液位均有液位檢測，并根據(jù)工藝控制要求與水泵啟、停進(jìn)行連鎖。其中，二冷水供水泵及設(shè)備直冷供水泵出水總管均設(shè)有壓力自動調(diào)節(jié)、溫度檢測及溫度過高報(bào)警。

3 設(shè)計(jì)中需要注意的問題

（1）由于當(dāng)?shù)毓I(yè)新水鈣、鎂硬度較高，全硬度(以CaCO3計(jì))≥400 mg/L,超過鋼鐵企業(yè)用水（工業(yè)新水）水質(zhì)指標(biāo)≤200 mg/L(以CaCO3計(jì))，因此，連鑄二冷、熱水池、設(shè)備直冷冷水池均設(shè)有雙路補(bǔ)水，即工業(yè)新水及軟水，并根據(jù)系統(tǒng)水質(zhì)情況定期補(bǔ)給軟水。

（2）確定各構(gòu)筑物尺寸時，除應(yīng)滿足工藝要求外，應(yīng)考慮滿足檢修及巡檢安全通道要求。

4 結(jié)束語

山鋼股份萊蕪分公司特殊鋼系統(tǒng)產(chǎn)品升級技術(shù)改造項(xiàng)目大圓坯連鑄機(jī)工程是山鋼股份的質(zhì)量與效益工程，該項(xiàng)目的建成，拓展了山鋼產(chǎn)品面向汽車、機(jī)械、石油化工、鐵路、航天、軍工、核電及風(fēng)電等應(yīng)用領(lǐng)域，大大提高了山鋼高質(zhì)量、高附加值品種鋼的生產(chǎn)能力，提高了山鋼的經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目從投產(chǎn)運(yùn)行至今，運(yùn)行狀況良好，達(dá)到了預(yù)期要求。

[1]王笏曹,錢平，鄒德才，張學(xué)超等.鋼鐵工業(yè)給水排水設(shè)計(jì)手冊[J]．北京：冶金工業(yè)出版社,2002.

Design and App lication of the Turbid Circulating W ater System of Round Bloom Continuous Caster

Zhou Huan,Yang Wei
（Shandong Metallurgical Engineering Co.,Ltd.,Laiwu,Shandong 271104,China）

Each water unit,water consumption amount,water quality requirements and the process design flow of turbid circulating water system of continuous caster are introduced, taking the turbid circulating water system of the round bloom continuous caster of Laiwu special steel as an example.Attention points in designing of the system are also pointed out.

turbid circulating water;safe water supply;cyclone settling tank;sewage; sludge treatment

TF085

B

1006-6764（2015）08-0059-03

2015-04-27

周歡（1982-），男，河北唐山人，工程師，現(xiàn)從事鋼鐵工業(yè)給水排水設(shè)計(jì)工作。