福建三鋼一煉鋼轉(zhuǎn)爐除塵水處理工藝優(yōu)化

朱秀強（福建省三鋼（集團）有限責(zé)任公司煉鋼廠，福建　三明　365000）

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福建三鋼一煉鋼轉(zhuǎn)爐除塵水處理工藝優(yōu)化

朱秀強（福建省三鋼（集團）有限責(zé)任公司煉鋼廠，福建三明365000）

本文主要介紹如何優(yōu)化福建三鋼一煉鋼轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水處理工藝，提高轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水水質(zhì)。并對轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水處理工藝、主要影響因素、存在問題及解決辦法作簡要分析。經(jīng)過長期努力，不斷調(diào)整，反復(fù)實踐，使轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水各項指標(biāo)達到生產(chǎn)要求。

濁度；硬度；結(jié)垢

1　前言

轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水作為轉(zhuǎn)爐煙氣除塵用水，其水質(zhì)對一次除塵系統(tǒng)的穩(wěn)定運行影響較大，其中影響最大的是懸浮物和硬度。懸浮物容易在管道和噴嘴上沉積，堵塞螺旋噴嘴、二文桶針式噴孔，造成除塵的霧化效果不好，減小除塵水捕捉煙塵的能力，將引起除塵后的轉(zhuǎn)爐煙氣含塵量大，使后端設(shè)備如OG風(fēng)機葉片、轉(zhuǎn)爐煤氣加壓機葉片、轉(zhuǎn)爐煤氣燒嘴等部位積垢，增大設(shè)備的維護頻率和維護費用。轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水硬度高，水中含有大量的鈣、鎂離子，當(dāng)這些離子與轉(zhuǎn)爐煙氣中的CO2接觸時，就會生成碳酸鈣、碳酸鎂水垢粘附在一文定徑喉口、二文可調(diào)喉口上，使煙氣的流通面積減少，惡化煙氣的抽風(fēng)效果，影響轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)。

懸浮物的檢測時間長，操作分析要求精度高；濁度的分析檢測簡單、快速。一般濁度高相對懸浮物多。轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水水質(zhì)變化快，要求2h做1次水質(zhì)分析，2h檢測一次懸浮物目前還難以做到。因此，我們用濁度檢測代替懸浮物的分析，轉(zhuǎn)爐濁環(huán)水濁度高，間接說明水中懸浮物多。

2013年三鋼一煉鋼1#百噸轉(zhuǎn)爐進行半干法改造，EC噴槍水源為轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水，因此對轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水水質(zhì)提出了更高要求，濁度從≤200NTU提高到≤70NTU、總硬度從≤100mg/L提高到≤50mg/L（以CaCO3計）。為滿足1#百噸轉(zhuǎn)爐進行半干法除塵生產(chǎn)需要，對轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水處理工藝進行優(yōu)化。

2　轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水處理工藝

2.1轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水處理工藝流程圖

圖1　

2.2降低濁度

2.2.1分離粗顆粒

轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水含有轉(zhuǎn)爐吹煉噴濺產(chǎn)生的單質(zhì)鐵 （小鋼珠，MFe為13～15%）等粗顆粒物，粗顆粒會在沉淀池、渣漿泵及通往濃縮池的管道內(nèi)沉積造成水處理系統(tǒng)癱瘓。轉(zhuǎn)爐除塵水要先經(jīng)粗砂池將粗顆粒物分離去除。

2.2.2沉淀降濁度

除塵水出粗砂池進入立式沉淀池前連續(xù)投加聚丙烯酰胺溶液（高分子有機絮凝劑，以下簡稱PAM溶液），使水中細小的微粒凝聚成較大的顆粒，依靠其本身重力作用，從水中沉降分離出來。立式沉淀池出水進入熱水池，污泥則用渣漿泵提升到濃縮池，濃縮池溢流水回沉淀池。

2.2.3污泥脫水

我廠采用帶式壓濾機對污泥進行脫水處理。污泥脫水是轉(zhuǎn)爐除塵水處理中最重要的環(huán)節(jié)之一，在此除塵水中的懸浮物從系統(tǒng)中分離。污泥脫水生產(chǎn)是一個動態(tài)過程，污泥脫水不及時或脫水效果不理想時污泥又回流到沉淀池加重其負荷，導(dǎo)致沉淀池出水懸浮物（濁度）偏高。污泥用汽車運輸至燒結(jié)系統(tǒng)使用；濾后水自流到積水池，用提升泵提升到濃縮池。

2.3降低硬度

在轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水回水槽中投加Na2CO3，降低沉淀池出水硬度。

轉(zhuǎn)爐冶煉過程投加石灰，轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水吸收溶解石灰粉，硬度升高。

3　轉(zhuǎn)爐除塵水系統(tǒng)存在問題

3.1藥劑投加問題

（1）PAM溶液配制不規(guī)范、濃度不穩(wěn)定，邊使用邊補水；且污泥脫水和絮凝沉降共用一套溶解裝置。

（2）沉淀池投加PAM溶液沒有計量裝置，操作工根據(jù)沉淀池出水情況憑經(jīng)驗各自調(diào)節(jié)。

（3）純堿溶液配制不規(guī)范、濃度不穩(wěn)定，邊使用邊補水；且純堿溶液的計量泵出液量太小，計量不準確。

3.2污泥脫水問題

（1）帶式壓濾機生產(chǎn)運行轉(zhuǎn)速沒相對固定，泥餅厚度相差過大。

（2）濾帶沖洗水量不足，壓力偏小，濾帶沖洗不干凈，透水效果差。

（3）刮泥裝置有缺陷、不全。上濾帶沒有刮泥裝置，下濾帶用一根鋼絲刮泥。

4　分析問題

4.1PAM溶液濃度要穩(wěn)定

PAM溶液濃度不穩(wěn)定，PAM的配制濃度以操作工人經(jīng)驗而定，加藥流程不規(guī)范。且污泥脫水和絮凝沉降共用一套溶解裝置，要同時兼顧污泥脫水與絮凝沉降的使用效果，因此不能充分發(fā)揮PAM的作用。

4.2沉淀池投加PAM溶液要準確計量

從注流大小肉眼判斷PAM溶液加入量，不同人看法不一樣。同樣鋼產(chǎn)量，不同班次人員配制PAM溶液所消耗PAM粉劑量相差較大。

4.3純堿溶液配制要規(guī)范、純堿投加量要可控

降硬度用的純堿溶液配制不規(guī)范、濃度不穩(wěn)定。同體積堿液含有的純堿量不知道。硬度超標(biāo)，不知要加多少純堿溶液，不知道該純堿溶液降硬度能力有多高，無法總結(jié)硬度多高該加多少純堿溶液處理。

4.4污泥脫水是關(guān)鍵

4.4.1帶式壓濾機轉(zhuǎn)速要適中

帶式壓濾機生產(chǎn)運行轉(zhuǎn)速要相對固定，轉(zhuǎn)速過快薄泥餅太薄，泥刮不下來；轉(zhuǎn)速過慢，泥餅太厚擠泥或者產(chǎn)量太低滿足不了生產(chǎn)要求。

4.4.2沖洗濾帶保持濾帶干凈

濾帶沖洗是帶式壓濾機生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，濾帶沖洗水量不足、壓力不夠，沖洗不干凈，濾帶透水效果不好，濾帶粘泥嚴重，污泥脫水成型差、大量的泥被擠到濾帶兩邊流走。致使沉淀下來的污泥無法及時處理或污泥又流回沉淀池加重轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水處理負擔(dān)。

4.4.3刮泥裝置要好

早期刮泥裝置的刮刀是PVC材質(zhì)，容易刮破濾帶。2008年至今，我們?nèi)∠蠟V帶刮泥裝置，下濾帶刮泥裝置用一根鋼絲取代。下泥量或PAM溶液加入量不合適，污泥脫水成型不理想，上濾帶粘泥（或泥餅）量大，泥餅經(jīng)上帶沖洗水沖洗后回除塵水系統(tǒng)，同時會加重上帶沖洗負擔(dān)，上濾帶粘泥加重。用鋼絲刮下濾泥餅，泥刮得夠不干凈，泥餅薄則完全刮不下來，泥被沖洗后回除塵水系統(tǒng)。

5　改進措施

5.1規(guī)范PAM溶液配制工藝、PAM溶液濃度相對固定、可知

在攪拌罐配制好所需濃度PAM溶液，再放入PAM溶液池備用，PAM溶液池四周布空壓氣管用氣攪拌，防止PAM溶液結(jié)塊、不勻，不再補水。

5.2污泥壓榨脫水和沉淀池絮凝用的PAM溶液分別配制

配制污泥壓榨脫水用和配制沉淀池絮凝用PAM溶液用不同攪拌罐，PAM溶液池各用各的。污泥脫水用PAM溶液濃度為1：3000、沉淀池絮凝用PAM溶液濃度為1：6000。

5.3安裝沉淀池絮凝用PAM溶液流量計，準確計算沉淀池絮凝用PAM量

為更好地調(diào)節(jié)沉淀池絮凝用PAM溶液量，增設(shè)沉淀池絮凝用PAM溶液流量計。針對單雙吹轉(zhuǎn)換時濁環(huán)水中泥量的變化造成沉淀池翻池問題，經(jīng)不斷地摸索、分析測算出一套根據(jù)當(dāng)班冶煉爐數(shù)調(diào)節(jié)沉淀池加藥量的方案。操作工根據(jù)每班轉(zhuǎn)爐計劃冶煉爐數(shù)對應(yīng)的加藥量進行調(diào)節(jié)（如：冶煉24爐上藥量6m3/h、冶煉16爐上藥量4m3/h），以適應(yīng)濁環(huán)水中泥量的變化。

5.4配制濃度相對固定的純堿溶液

按2.5%比例配成純堿溶液，儲存在約8t的堿池里，用壓縮空氣攪拌，均勻堿液，使用過程中不補水。

5.5安裝堿液流量計，用不銹鋼小型潛水泵取代計量泵

用不銹鋼小型潛水泵（3t/h、設(shè)回流管）取代計量泵，通過調(diào)節(jié)回流閥控制流量，根據(jù)水質(zhì)情況確定純堿溶液加入量。

控制轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水P堿（酚酞堿度）150～200mg/L、M堿（總堿度）3000～400mg/L，確保轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水總硬度≤50mg/ L（以CaCO3計）。

5.6規(guī)范污泥脫水操作

5.6.1根據(jù)轉(zhuǎn)爐冶煉情況確定壓濾運行臺數(shù)及轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)爐雙吹冶煉時，運行的兩臺壓濾機轉(zhuǎn)速30～38rpm，轉(zhuǎn)爐單吹冶煉時，兩臺壓濾機轉(zhuǎn)速24～28rpm。2h觀察一次濃縮池污泥深度，視情況調(diào)節(jié)壓濾機進泥量。微調(diào)節(jié)絮凝劑流量，使污泥既不偏稀難壓也不偏稠黏帶，濾帶跑偏時，應(yīng)立即手動調(diào)整。

5.6.2加強濾帶沖洗裝置檢查、維護

每小時檢查一次濾帶沖洗情況，發(fā)現(xiàn)沖洗水噴嘴不出水或出水量小立即停機處理，確保濾帶沖洗干凈，提高濾水效果。

5.6.3改進濾帶刮泥裝置

用廢舊上料皮帶代替PVC板做刮刀，恢復(fù)濾帶刮泥裝置。料皮帶與濾帶緊貼，泥刮得干凈，且不會刮破濾帶。

5.6.4加強壓濾機管理，確保不發(fā)生濃縮池“壓耙”事故

污泥操作工需對在生產(chǎn)的壓濾機狀態(tài)保持時刻關(guān)注，及時調(diào)整“跑偏”、“粘泥”等問題，注重潤滑系統(tǒng)、輥道軸承的點檢和維護，減少事故停機。對備用的壓濾機存在故障的應(yīng)及時報修，避免“帶傷上陣”，引起濃縮池泥量無法消化發(fā)生“壓耙”事故。

6　工藝優(yōu)化取得的效果

6.1轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水濁度和硬度合格率顯著提高

2013年下半年開始，一煉鋼轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水水質(zhì)逐漸好轉(zhuǎn)，不斷對轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水處理工藝進行優(yōu)化，經(jīng)近三年努力轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水濁度和硬度合格率顯著提高。2012年四季度和2016年一季度轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水濁度和硬度水質(zhì)合格率對比如表1。

表1　

6.2除塵系統(tǒng)趨于正常，設(shè)備壽命提高

轉(zhuǎn)爐濁環(huán)水水質(zhì)優(yōu)化后，拆檢除塵系統(tǒng)的噴嘴、二文桶針等設(shè)備時未發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，提高了除塵效率，煙氣顆粒物濃度從40～60mg/m3降至25～45mg/m3；OG風(fēng)機轉(zhuǎn)子平均壽命從原來的25d增加到40d，轉(zhuǎn)爐煤氣加壓機轉(zhuǎn)子平均壽命從原來的30d增加到50d。減少了設(shè)備費用，同時也降低了更換轉(zhuǎn)子的勞動強度。

6.3環(huán)保效益

轉(zhuǎn)爐濁環(huán)水水質(zhì)優(yōu)化后，轉(zhuǎn)爐煙氣含塵量降低，使從煙囪排放的顆粒物濃度降至50mg/m3以下，具有較大的環(huán)保效益。

7　結(jié)語

優(yōu)化轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水處理工藝，經(jīng)近三年努力，轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水濁度和硬度合格率顯著提高，在轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水方面為轉(zhuǎn)爐長周期安全生產(chǎn)提供保證。

朱秀強，男，1993年畢業(yè)于重慶鋼鐵高等?？茖W(xué)校（現(xiàn)更名為重慶科技學(xué)院），工業(yè)分析專業(yè)，從事煉鋼循環(huán)水處理工作。

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2095-2066（2016）14-0233-02

2016-5-1