1750mm 熱軋層流水系統(tǒng)失水原因分析及對(duì)策

侯新華

（新疆八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠）

1 問題提出

八鋼熱軋1750mm 熱連軋板帶噸鋼新水消耗與國內(nèi)先進(jìn)企業(yè)相比有一定差距，國內(nèi)先進(jìn)企業(yè)熱軋板廠新水單耗約0.25m3/t，八鋼熱軋為0.40m3/t。為降低八鋼熱軋噸鋼新水消耗，提高新水重復(fù)利用率，在停機(jī)期間及正常生產(chǎn)中分別對(duì)新水消耗狀況分析，發(fā)現(xiàn)噸鋼新水指標(biāo)波動(dòng)大是影響熱軋新水消耗的主要問題，為此制定了改進(jìn)措施，措施實(shí)施后噸鋼新水消耗顯著降低。

2 熱軋產(chǎn)線的水處理系統(tǒng)構(gòu)成

熱軋生產(chǎn)過程中需要大量冷卻水，軋線各使用點(diǎn)對(duì)水質(zhì)、水量、水壓、水溫的要求各不相同，且使用后對(duì)水的污染程度、排放形式也不一樣。熱軋水處理設(shè)施有6個(gè)系統(tǒng)：加熱爐及間接冷卻循環(huán)水系統(tǒng)（A系統(tǒng)）、層流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)（B 系統(tǒng)）、直接冷卻循環(huán)水系統(tǒng)（C 系統(tǒng)）、污泥處理系統(tǒng)（D 系統(tǒng)）、生產(chǎn)及消防給水系統(tǒng)、生活給水系統(tǒng)。濁環(huán)系統(tǒng)富余的水通過過濾間及果核過濾后，可補(bǔ)充到其他系統(tǒng)的冷卻塔水池中，同時(shí)由于各系統(tǒng)冷卻水蒸發(fā)及飛濺，還需要補(bǔ)充部分新水。八鋼熱軋通過采取多項(xiàng)節(jié)約用水措施，正常生產(chǎn)期間水循環(huán)率達(dá)到97.5%以上。

熱軋產(chǎn)線新水補(bǔ)充：熱軋水循環(huán)系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中，由于帶鋼工藝?yán)鋮s、高壓除磷和輥道冷卻等工藝設(shè)備用水的蒸發(fā)、冷卻塔水飛濺蒸發(fā)以及系統(tǒng)排污，都會(huì)造成系統(tǒng)的水量減少，因此需要不定時(shí)向系統(tǒng)補(bǔ)充工業(yè)新水。水處理系統(tǒng)中循環(huán)水中的鹽分會(huì)不斷的濃縮，為了維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要不定時(shí)排污。八鋼熱軋新水水量平衡見圖1所示。

3 熱軋層流冷卻失水分析

熱軋生產(chǎn)正常運(yùn)行時(shí)，新水補(bǔ)水量和各循環(huán)系統(tǒng)之間補(bǔ)水，新水消耗應(yīng)該穩(wěn)定在一定范圍。但在2018年3～4月實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)生新水使用超標(biāo)現(xiàn)象，熱軋新水單耗達(dá)到0.55m3/t，相比較歷年同期約0.40m3/t 有很大差距。通過過對(duì)熱軋水系統(tǒng)凈環(huán)、濁環(huán)和層流系統(tǒng)新水補(bǔ)水量分析，認(rèn)為主要是層流冷卻水池水位降低失水引起，不得不大量補(bǔ)充新水,造成新水消耗指標(biāo)高。

圖1 熱軋新水水量平衡表

3.1 日新水補(bǔ)充量分析

2018年3～4月的日新水補(bǔ)水量圖2所示，平均補(bǔ)水量高波動(dòng)大，有7 次大的補(bǔ)水峰值。對(duì)泵房HMI 畫面各點(diǎn)補(bǔ)充量跟蹤發(fā)現(xiàn)均為層流系統(tǒng)冷卻池水位低于標(biāo)準(zhǔn)，正常過濾水補(bǔ)不上來，不得不集中補(bǔ)充大量新水，泵房畫面顯示層流側(cè)噴系統(tǒng)壓力低，帶鋼側(cè)噴水吹掃效果不好，濁環(huán)系統(tǒng)水位明顯增加，因此，判定層流系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重失水到濁環(huán)系統(tǒng)。

圖2 2018年3～4月熱軋新水日消耗趨勢(shì)圖

3.2 層流冷卻水系統(tǒng)工藝流程

層流冷卻水系統(tǒng)工藝流程見圖3所示，層流水系統(tǒng)中一部分水由帶鋼側(cè)噴供水泵（P202 泵組）加壓供帶鋼側(cè)噴使用。另一部分水由層流冷卻供水泵（P201 泵組）加壓上高位水箱儲(chǔ)存，供軋線層流冷卻使用，經(jīng)回流后進(jìn)入層流冷卻水池；層流水系統(tǒng)補(bǔ)水由軋機(jī)濁環(huán)冷卻水經(jīng)平流池處理后，加壓送濁環(huán)砂石過濾器過濾后上冷卻塔冷卻入池后，再經(jīng)過果核粒過濾器由管道泵進(jìn)入層流水池。整個(gè)水系統(tǒng)中均為閉環(huán)控制,因此，需要對(duì)層流水系統(tǒng)進(jìn)行排查。

圖3 八鋼熱軋濁環(huán)及層流冷卻水系統(tǒng)工藝流程

4 層流冷卻系統(tǒng)失水排查及改進(jìn)措施

4.1 層流軋線管路失水及處理

4.1.1 層流系統(tǒng)回水排查

2018年3月中旬利用停機(jī)時(shí)間，對(duì)精軋末機(jī)架出口濁環(huán)沖渣溝與層流輥道下沖渣溝之間擋墻檢查，未發(fā)現(xiàn)層流回水反串到濁環(huán)沖渣溝中，同時(shí)檢查層流回水管溝未發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。因此排除了層流系統(tǒng)回水泄漏到濁環(huán)系統(tǒng)。

4.1.2 層流管路排查

（1）根據(jù)3月中旬202 系統(tǒng)壓力0.25MPa 明顯低于工作壓力0.85～1.2MPa，流量311m3/h，停機(jī)沿管路排查發(fā)現(xiàn)層流側(cè)噴系統(tǒng)管路上的卸荷閥工作壓力為1.25MPa，檢查確定為壓力表故障（壓力表表針失效不歸零位），外網(wǎng)壓力0.29MPa；關(guān)閥后單泵壓力0.7MPa，流量285 m3/h，側(cè)噴投用時(shí)段單泵壓力0.43MPa，流量299 m3/h，由此確定泄壓安全閥功能失效長溢流，隨即拆卸泄壓安全閥，發(fā)現(xiàn)閥芯彈簧斷裂，閥體內(nèi)腔與閥板接觸閉合的閥座圈固定螺釘斷裂松動(dòng)，導(dǎo)致泄壓安全閥失去調(diào)壓作用，發(fā)現(xiàn)卸荷閥損壞。同時(shí)檢測(cè)壓力表表針在正常壓力值（不歸零）誤導(dǎo)，當(dāng)P202 泵系統(tǒng)壓力降低到規(guī)定值時(shí)，安全閥無法自動(dòng)關(guān)閉，導(dǎo)致管路水大量流失到濁環(huán)系統(tǒng)中。

（2）軋線節(jié)水措施對(duì)電氣冷熱檢冷卻水管路由凈環(huán)水系統(tǒng)中P102 泵管路路改為濁環(huán)水系統(tǒng)中的P301 泵管路（見圖1），達(dá)到凈環(huán)水改為濁環(huán)水排放，施工單位在實(shí)施卷取區(qū)域冷卻水管路改造中，錯(cuò)將層流管路P202 泵管路DN40 排水管路接入，造成層流P202 泵管路水泄入濁環(huán)系統(tǒng)中。

（3）受冬季鋼材淡季影響，產(chǎn)線停機(jī)期間層流系統(tǒng)P20 管路中作為卸荷閥備用的入口手動(dòng)閥閥體凍裂，現(xiàn)場(chǎng)改為鋼管取代手動(dòng)閥，也造成了該管路產(chǎn)生少量失水。

4.1.3 改進(jìn)措施及效果

（1）層流系統(tǒng)P202 泵管路中更換了新的卸荷閥。

（2）恢復(fù)了層流系統(tǒng)P202 泵管路中備用卸荷閥管路入口的手動(dòng)閥。

（3）將氣冷熱檢冷卻水管路由層流系統(tǒng)P202泵管路改為濁環(huán)水系統(tǒng)P301 管路。

（4）制定層流系統(tǒng)流量和壓力精度管理標(biāo)準(zhǔn)，建立層流冷卻設(shè)備異常狀態(tài)的檢查確認(rèn)制度。

改進(jìn)措施實(shí)施后，4月6 日后層流水池水位達(dá)到要求，層流每小時(shí)補(bǔ)水量35m3達(dá)到正常范圍。

4.2 層流外網(wǎng)反沖洗水管路失水排查

經(jīng)過對(duì)軋線管路排查和治理，層流失水狀況得到好轉(zhuǎn)，但在4月中旬新水補(bǔ)水又出現(xiàn)峰值，在泵房HMI 畫面顯示，還是層流冷卻水池水位低，新水以80m3/h 的水量大量的補(bǔ)水，隨即對(duì)水處理系統(tǒng)排查，發(fā)現(xiàn)過濾間至預(yù)濃縮池之間的綠化帶有大量的積水。經(jīng)過檢測(cè)是過濾罐反沖洗水，判定為水處理反沖洗水管路漏水，對(duì)綠化帶開挖后，發(fā)現(xiàn)鋼管上有大量腐蝕孔洞泄露所致。

4.2.1 過濾罐反沖洗水管路漏水原因分析

根據(jù)層流冷卻水系統(tǒng)工藝流程圖，分析反沖洗水漏水造成層流水池失水的原因：濁環(huán)冷卻塔進(jìn)水管給層流補(bǔ)水76m3/h，濁環(huán)池水位低于3m，將無法給層流系統(tǒng)補(bǔ)水。濁環(huán)過濾罐每天反洗水有800m3進(jìn)入預(yù)濃縮池，通過預(yù)濃縮池處理后，送入平流池，最終送入濁環(huán)池補(bǔ)充水位。預(yù)濃縮池反洗進(jìn)水管路（管徑φ400mm）多處銹蝕孔洞漏水，預(yù)濃縮池產(chǎn)出清水無法送入平流池，造成濁環(huán)水位低，無法往層流冷水池補(bǔ)水，是造成層流系統(tǒng)失水主要原因。

過濾罐反洗出水電動(dòng)閥門多數(shù)關(guān)閉不嚴(yán)，過濾間反洗總管路一直有水流出，造成應(yīng)進(jìn)入層流水池的水量減小，是次要原因。

4.2.2 改進(jìn)措施及效果

更換了銹蝕的預(yù)濃縮池反洗進(jìn)水管路，由于銹蝕管道管壁內(nèi)壁腐蝕嚴(yán)重，在地面上重新鋪設(shè)新的管路，替換地下管路；針對(duì)管路中間部分閥門關(guān)不嚴(yán)，要求現(xiàn)場(chǎng)操作工手動(dòng)關(guān)閉層流反洗出水手動(dòng)閥。改進(jìn)過程中更換了部分閥門，實(shí)施改進(jìn)后層流補(bǔ)水正常，層流再未發(fā)生失水現(xiàn)象。

5 結(jié)束語

通過對(duì)熱軋層流水池失水原因的查找和改進(jìn)措施實(shí)施，解決了熱軋層流失水問題，通過制定相應(yīng)的管理和技術(shù)措施，并予以固化，使熱軋補(bǔ)充新水量得到有效管控，用水指標(biāo)進(jìn)一步降低，降低了熱軋用水的消耗。對(duì)標(biāo)國內(nèi)先進(jìn)企業(yè)熱軋水消耗指標(biāo)，八鋼熱軋用水指標(biāo)還有進(jìn)一步下降的空間，還需要進(jìn)一步挖潛。