热轧带钢层流冷却水处理系统设计改进
热轧带钢层流冷却水处理系统设计改进热轧带钢厂水处理系统中，根据层流冷却的用水特点，均将其作为一个单独的系统进行处理。
层流冷却的用水主要有以下特点：一是流量大，一般在6000m3/h（100×104t钢卷/a）至18000m3/h（450×104t 钢卷/a）之间；二是压力低，但要求压力稳定，层流集管处要求压力为0.07MPa；三是对水质指标的要求比浊环水低，因此系统的处理率要求较低，且水中的氧化铁皮粒度细、含油量小；四是水量变化大，用水量随轧制钢板的品种而变化。
用水指标详见表1。
本文拟就层流冷却系统的水量平衡和水质稳定以及节能措施两个方面对水处理层流冷却系统的工艺流程设计进行探讨。
1 层流冷却系统的水量平衡和水质稳定热轧带钢热输出辊道有3种不同压力的用水，即：层流冷却（0.07MPa）、层流辊道冷却（0.3MPa）、层流侧喷（1.2MPa）。
其中辊道冷却和侧喷水的水质、水温、水压与浊循环系统的用水差不多，因此许多厂的层流冷却系统中层流辊道冷却和层流侧喷就是直接使用的浊循环系统的辊道冷却水（0.3MPa）和轧辊冷却水（1.2MPa见图1）。
1.1 两个系统的水混用方式的缺点①层流冷却用水经各厂运行实践证明，因其含油量很少，悬浮物去除率要求不高，故该系统不必设除油、除渣设施。
但浊环水中含有一定的油（≤5mg/L），因此，若浊环水长期进入层流系统，会因层流系统未设除油设施而造成该系统水中油含量增加，甚至使水质恶化。
②层流系统因用了浊环系统的水，必须将等量的水返回浊环系统，但这在水量上较难以准确控制，易造成两个系统间水量不平衡。
③层流冷却系统用水的温度及悬浮物较浊环水系统高，因此层流的回返水不能返回至浊环储水池直接给用户用，而必须返回至浊环系统的平流沉淀池经过滤、冷却之后才能满足浊环水的水质要求，这样就增加了浊环水系统的处理负荷，造成投资与运行费用的增加。
1.2 两个系统分开要解决的问题笔者认为层流系统的辊道冷却及侧喷水宜由层流冷却系统自身供给，与浊环系统彻底分开，这样能完全保证该系统的水量平衡和水质的稳定。
但这样作有两个问题需要解决：①层流辊道冷却及侧喷水要求温度＜35℃，悬浮物＜20mg/L，而层流冷却水温度一般在38℃以上，悬浮物一般在40mg/L以上，因此需进行处理。
这在设计上我们已找到解决的办法：层流冷却流程是将回水中一部分水进行旁通过滤、冷却，然后与未处理的水混合以降低全系统用水的悬浮物含量及温度，再供用户使用。
经过滤、冷却后的水中悬浮物＜15mg/L，温度＜33℃。
只要在层流储水池旁建一侧喷储水池，将过滤降温后的水先引入该水池再溢流入层流储水池中与未处理的水混合供层流用，而侧喷储水池的水则供层流辊道和侧喷用，可保证这两用户的水质和水温。
而这两部分水量与层流冷却水量相比只占很小比例，不必增加层流冷却系统的旁滤量。
②辊道冷却及侧喷需单独设泵组及管道，因此可能会引起投资的增加。
其实，这两部分水无论是来自层流冷却系统还是来自浊环水系统其动力消耗是一样的，即运行费用一样。
层流增设了两组泵但浊环系统的处理能力减小了，两者相比设备费用变化不大。
至于管道，虽增加了两条独立管道，但由于浊环供水系统中这两用户处于管道的末端，会使整个浊环管道均加上该部分转输流量，所以其管道费用并不省。
另外，德国SMS（西马克）公司也在这一点上进行了改进，即把层流辊道冷却水水质要求降低，与层流冷却压力、温度、水质都一样，即可以将层流冷却和层流辊道冷却水合为一根管道供水，这样层流辊道冷却就不需要单设泵组和干管了。
改进后的层流冷却系统见图2。
因此，从层流冷却系统的水量平衡和水质稳定考虑，层流辊道冷却和层流侧喷水宜由层流冷却系统供水，如宝钢2050mm热轧及武钢2250mm热轧就是这样设计的。
2 节能措施层流冷却是热轧带钢各用水系统中用水量最大的一个系统，由于轧制的钢种不同，其需要的冷却强度也不同，造成层流冷却用水量变化很大，在设计中如何根据其特点选取合适的参数，对系统的节能有很大影响。
下面以宝钢1580mm热轧水处理层流冷却系统的设计为例进行分析。
宝钢1580mm热轧水处理层流冷却最大用水量为15852m3/h，但这只是在轧制最不利钢板时所需水量，轧制其他钢板时，其用水量均比它小，若供水设备按最大水量设计显然是一种浪费。
层流冷却由于水量大，所选供水泵一般是高压泵，即电机为高压电机，不宜用频繁起停泵的方式来控制水量，也就是不能停泵。
这样，在用户所需水量小时，水泵的动力浪费就大，反之，水泵的供水能力越接近用户的小水量则越节能。
因此，怎样通过设计使所选设备既要满足用户最大水量，又要使供水设备能力减到最小，这就是摆在我们面前的课题。
1580mm 热轧厂内设有一座水箱（用于稳定水压），我们则在室外增设了一座水箱（用于调节水量），将其并联在层流冷却供水管道上，利用两块带钢轧制之间的间隙时间给水箱充水（供水泵不停），当冷却最不利钢板时，水泵供水加上水箱的储存水就能满足最不利钢板的冷却。
从这里我们可以看出，最大水量是由水泵供水加上水箱的水供给的，如果水箱供应的水越多，则水泵的能力可越小，也就越节能。
但水箱供水不是任意的，与轧钢工艺的要求密切相关。
因此，层流冷却节能的关键是如何确定水箱的容积。
计算水箱容积首先要了解轧制表，从中找出连续轧制两块最不利钢板时的间隙时间（并扣除供水阀门开和关各一次的响应时间），即充水时间，以及一块最不利钢板的冷却时间，笔者推导出以下计算公式：QT=Q1T+Q1T1（1）式中：Q—层流冷却最大水量，m3/h；T—最不利钢板冷却时间，s；Q1—水泵供水能力，m3/h；T1—连续轧制两块最不利钢板时的间隙时间（扣除供水阀门开和关各一次的响应时间），s。
由（1）式可得：Q1=QT/(T+T1) （2）从公式（2）中可计算出水泵的供水能力（Q1）和水箱的容积（Q1T1）。
从（2）式中可以看出，T1与Q1成反比，即连续轧制两块最不利钢板时的间隙时间越长，供水泵的能力就越小，也越节能。
但以上间隙时间是由轧制表决定的，因此设计水箱容积及计算水泵能力必须以轧制表为设计依据，完全满足工艺的要求。
我们设计的宝钢1580mm热轧层流水泵供水能力为10000m3/h，为最大水量的64％，有明显的节能效果。
人工复合生态床处理低浓度农村污水近年随着流域点源污染控制工程的实施，面源氮、磷入湖量占流入滇池总量的比例已超过50%，因此控制面源污染已成为解决滇池富营养化的关键。
根据对滇池某示范控制区的调查，其地表径流、水土流失、固体废物和村镇生活污水是主要面污染源，而河道和沟渠是污染物的最终入湖途径，为此研究、开发了一种适合于该地区的新型人工湿地系统即人工复合生态床系统。
该系统是在人工湿地的基础上选择最佳的植物栽种方式，并在床体内部填充多孔的、有较大比表面积的介质以改善湿地的水力学性能，为微生物提供更大的附着面积，同时增强系统对污染物(尤其是氮、磷)的去除能力。
人工复合生态床作为湿地系统的一种，具有工艺简单、运行管理方便、生态环境效益显著、投资少等优点，适合于村镇生活污水的处理。
根据调查，在滇池地区农村生活污水与排灌水相混合的现象十分普遍，因此农村生活污水汇集出口处因受农田排灌水的影响，污水浓度低、流量大。
对于潜流式湿地，若按常规的水力负荷(一般为2～15cm/d)设计要占很大的面积[1]，因此如何提高系统负荷、减少占地面积成为人工复合生态床研究的重点。
1 试验装置及方法1.1 试验装置试验系统设在滇池流域某一示范控制区，共有4个单元床体，结构如图1首先，污水自流进入调节池，然后通过PVC管送入各个单元床体。
人工复合生态床水流为潜流式，每个床体宽为1m、长为6m、床深为0.7m、坡度为1%。
床体底部铺设10cm厚的碎石(直径为2～4cm)层，中部为40cm厚的炉渣层，上部为10cm厚的土壤层，污水在床体内部水平流动。
布水区和集水区的宽度均为40cm，内部分别填充直径为2～5cm的卵石，集水区底部安装一根多孔集水管，且与外部一根出水高度可调的竖管相联接。
经测定床体平均孔隙率为50%，填充炉渣的水力传导系数为3.47×10-3mm/s。
为了比较不同水生植物的处理效果，在各单元床体种植了不同的植物(具体布置见表1)，其中1号床为空白对照。
1.2 植物栽培试验选用滇池流域常见的水生植物：芦苇、茭白和菖蒲。
2001年2月底在滇池附近的沼泽地选择20cm×20cm×40cm(长×宽×高)的带土芽尖并将其移植到各单元床体(种植密度见表1)，栽完后立即充水并使根部浸泡在水中，半个月后开始进污水[2]。
1.3 试验条件试验所用污水来自该示范控制区某沟渠的下游段(该沟渠的水流经农田和村镇，最后进入滇池)，以生活污水为主，混有一部分农田排灌水及雨水，其特点是污染物浓度低于生活污水，但水量很大。
系统运行期间的进水水质见表2，运行条件见表3。
试验过程中参照国家环保局的推荐方法分析COD、TN、氨氮和TP等水质指标(每周1～2次)。
TP(mg/L)DO( mg/L)2 结果与讨论2.1 对污染物的去除效果湿地系统中具有沉降性的有机物通过沉积和过滤可很快被去除，可溶性有机物主要通过微生物的降解而去除，氮则是通过硝化与反硝化反应及水生植物的吸收而被去除，而磷的去除主要靠沉淀、吸附及水生植物的吸收［1］。
值得指出的是复合生态床中的植物长势非常良好，在4个月内芦苇、茭白和菖蒲分别由0.4m 长高到2.0、2.5和1.2m人工复合生态床对污染物的去除效果见表4。
TNTP1.9～2.8从表4可以看出，2、3号床对污染物的去除效果较好，1号空白床的去除效率最低。
这是因为水生植物都有通过水面上的枝叶从大气中吸收和输送氧气的能力，它们把氧气送到根部的气体导管，所以与根或茎直接接触的土壤会呈好氧状态，其他部位的土壤则呈厌氧状态，这为土壤中各种不同微生物提供了适宜的环境，从而促进污染物的降解；而空白湿地上无植物生长且长期被淹没，土壤几乎都呈厌氧状态，不利于多种微生物的生长。
另外污水处理系统中的植物被认为是一个营养贮存库，植物吸收营养维持生长和繁殖(这些营养物基本来自污水中的有机物、氮和磷)，植物生长得越快则污染物减少得越2.2 植物栽种方式的比较复合生态床中除2号床全部种植芦苇以外，其他均采用混种方式。
从表4可知，3号床除污效 果最好、2号床次之、4号床则低于以上结果说明，多种植物组合能发挥不同植物的优势，符合湿地植物的多样性规律，有利于床体对污染物的去除。
4号床的除污效果低于2、3号床是由于菖蒲与芦苇、茭白相比个体矮小(平均高度为1.2m)且分孽很少，另外菖蒲的匍匐根虽然很粗大，但其只在土壤浅层蔓延、扎根不深，因此传氧能力较低。
浅谈热连轧层流冷却水系统的探索和改进
设计 中 ． 将层 流冷却 系统 中的层 流侧 喷和层流辊道冷却采 用
置在输出辊道的上方 ， 组成一个几 十米 到 １０多米长 的冷却 ０
带， 对板带钢 的上下表面 和侧 向进行立体冷却 。整个冷却带 分为若 干个 冷却段 ， 通过控制水 的流量 、 开启 冷却段 的数 目 和改变辊道速度来控制板带钢的冷却速度和终冷温度Ｉ ¨ 。 热轧带钢厂水循环系统中 ， 流冷却水循环 系统 为轧 钢 层 工序最末端 的一个浊环系统 ： 一是循 环供水流量大 ，
Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｓ ｎ ｃｅ ｃ ｃ ｎｏｏ ｙＶｉ ｏ ｉ
科 教前 哨
科 技 视 界
２１年７ ０２ 月第 ２ 期 ０
浅谈热连轧层流冷却水系统的探索和改进
刘 东东 （ 安阳钢 铁集 团有 限责任 公 司 河 南
【 摘
安阳
４５ ０ ） ５ ０ ０
要】 通过研 究某钢 厂热连轧 １８ｍ ７０ ｍ带钢 生产对层流冷却水 系统的运行 需求 ， 并对层流冷却水 系统 长期运行规律 的
浪费较大。
ｓ 比轧钢浊环水 系统 高 ， ｓ都 因此层流的 回返水不能直接返 回 至浊环冷水池直接供给生产现场使用 ， 而必须返 回至浊环系 统 的化学除油器经处理和上塔冷却之后 。 才能满 足轧 钢浊环 水 的循环使用水质要求 ， 这样就增加 了轧钢浊环水 系统的处
理负荷 ， 造成轧钢浊环系统运行 的不平衡性和不稳定性 。
一
带钢 生产 中段 的轧钢浊环系统水。
１１ 层流系统 和轧钢浊环系统的水混 用方案 的问题和缺点 ．
如果层 流侧 喷和辊 道冷却使用轧钢浊环 系统的循环水 ． 就必须将等量 的水返 回轧钢浊环 系统 ， 这样才能是 轧钢浊环
热轧带钢层流冷却过程控制系统
冷却过程
层流冷却过程通常分为三个阶段，即雾化阶段、成膜阶段和滴落阶段。在雾化阶段，冷却水被雾化成细小的水滴， 均匀地喷洒在带钢表面；在成膜阶段，水滴在带钢表面形成一层薄的、均匀的水膜；在滴落阶段，水膜逐渐变厚， 最终形成大滴落下，完成冷却过程。
热轧带钢层流冷却过 程控制系统
目 录
• 系统概述 • 系统架构与组成 • 热轧带钢层流冷却技术原理 • 控制系统的设计与实现 • 系统性能评估与优化 • 未来发展方向与展望
01
系统概述
系统定义与功能
系统定义
热轧带钢层流冷却过程控制系统是一 种用于控制热轧带钢在冷却过程中的 设备和技术的总称。
系统功能
人机界面模块
提供操作员与控制系统交互的界面，显示实 时数据和系统状态。
系统接口与通信
数据接口
实现控制系统与传感器、控制阀等硬件设备之间的数 据传输和通信。
网络接口
通过工业以太网等方式实现系统内部各模块之间的通 信。
人机接口
提供操作员界面，实现操作员与控制系统之间的交互。
03
热轧带钢层流冷却技术 原理
现场调试
将控制系统应用于实际生产线，根据实际运行情况进 行参数优化和调整。
05
系统性能评估与优化
系统性能测试与评估
测试目的
确保系统正常运行，评估系统性能是 否达到预期要求。
测试方法
采用仿真测试、实际生产测试和实验 室测试等方法，对系统的各个功能模 块进行测试。
测试内容
包括系统的稳定性、可靠性、精度和 响应速度等方面。
层流冷却技术简介
层流冷却技术是一种用于控制热轧带 钢温度的工艺技术，通过在带钢表面 喷洒冷却水，使带钢表面形成一层薄 的冷却水膜，实现快速、均匀的冷却 效果。
热轧直接冷却水系统设计优化探讨
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｈ ｔ ｅ
土耳其 ９ ５ ０ ｍ ｍ热 轧带 钢 工程直 接 冷却水 系统 连轧关键设备技术已基本 国产化 ， 达到技术输出阶 段 。生 产线 采用 中国二 重 集成 生 产 的主 要轧 线 设 采用了国内典型的直接冷却水系统流程 ， 其主要用 备， 与其他国外公司该工艺类似（ 如马钢 ２ ２ ５ ０引进 户有精 、 粗轧机工作辊冷却、 支撑辊冷却 、 精轧机立 的德国西马克设备技术 ） 。配套的直接冷却水及其 辊冷却 、 辊道冷却 、 切剪头冷却 、 卷 曲机冷却 、 除磷 处理 系统工 艺过程也 基本一 致 。 但 是在 工程调 试过 用水等 ， 按照用户点压力不同主要分成低压（ 压力
ＷＡＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ — － ｈ ｕ ａ
ｒ Ａ Ｍａ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ． ，Ｍｏ ａ ｎ ｓ ｈ ￣．Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ ２ ４ ３ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｈｅ ｔ ｐ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ ｏ ｆ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ
ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｎ
热轧带钢层流冷却控制系统及控制方法
１ 层流冷却控制 系统现状
热连轧生产线层流冷却控制 的 目标是将带钢 温 度 降 至 工 艺 要 求 的 目标 卷 取 温 度 。热 连 轧 生 产 线层流冷却一般控制方法为 ：通过实测热轧带钢 的 终 轧 温 度 、厚 度 及 运 行 速 度 ，根 据 轧 制 工 艺 确
定 的 冷 却 速 度 曲线 ，确 定 层 流 冷 却 区 阀 门开 启 数 量 和喷水 方式 ，使 带 钢达 到卷 取温 度要 求 。
贾占友 ，付 微 ，宋清 玉 ，张 辉
摘 要：介绍带钢热连轧机层流冷却控制系统 的现状 、冷却策 略及控 制技术难 点 ，对热轧带钢层流冷却控制方法进
行实例分析 。
关键词 ：热轧带钢 ；控制冷却 ；层 流冷却 ；控制 系统 ；控制模型
中图分类号 ：Ｔ Ｇ ３ ３ ３ ． ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ３ ， ３ ３ ５ ５（ ２ ０ １ ３ ）０ ６ ＂ ０ ０ ０ ２ ＂ ０ ４
３ ． 一重集 团大连设计研 究院有 限公 司研究员级 高级工程
工 墨玉
２ ９ 辱 第 期 基 期１ ） ｌ … ’
ｙ ｚ ｊ ． ｓ Ｏｃ ￣Ｌ ｃ ｏ ｍ Ｃ 。
２ 层 流 冷 却 模 式及 控 制 难 点
２ ． １ 层 流冷 却模 式
因为层流冷却控制过程具有多变量 、强耦合 、 非 线 性 、时 变 等特 点 ，所 以 目前 控 制 模 型 的 建模 步 骤 主要 为 ：建 立 初 步模 型一 采集 数 据一 简 化模
１ ） 。
改 由专 门的计算机负责冷却过程控制 。随着计算
机 控制 技 术 、网络 技 术 以及 生 产工 艺水 平 的发 展 ， 分 级 控 制 系 统 逐 渐 取 代 了集 中控 制 系统 。 目前 热 轧带钢层 流冷却计 算机控 制系统 一般分 为三级 ，
带钢层流水系统改造设计
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｅ ｔ ｏ ｆ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｌ ａ ｍ ｉ ｎ ａ ｒ ｌ ｆ ｏ ｗ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄ ． Ｔ ｏ ｍ ｉ ｎ ｉ ｍ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｍ ｏ ｕ ｎ ｔ ｏ ｆ
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ Ｌ ａ ｍ ｉ ｎ ｒ ａ ｌ ｆ ｏ ｗ ｓ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ； Ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ； Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｏ ． 前 言
原有车间层流排水与卷取机排水经 同一排水沟进入层流沉淀池 ．
２ ０ １ ４ 年１ １ 期
科技流水系统改造设计
付 光 阳 ， 王立 峰 ２ ｆ １ 。 北京中冶设备研究设计 总院有 限公司 中国 北京 １ ０ ０ ０ ２ ９ ２ ． 五矿矿业＜ 安徽＞ 工 程设 计 有 限公 司 安徽 合 肥 ２ ３ ０ ０ ９ １ １
轧钢水处理工艺的改进及处理效果
轧钢水处理工艺的改进及处理效果
轧钢水处理工艺的改进及处理效果
针对新余钢铁有限责任公司轧钢区水处理工艺中存在的水量不稳定、药剂投加劳动强度大、污泥处理复杂,及出水水质超标等问题,通过实地调查与分析,从工艺、设备以及操作管理等多方面进行改进后,系统稳定运行,收到了较明显的经济效益.
作者：陆晓春黄永清曹明义Lu Xiaochun Huang Yongqing Cao Mingyi 作者单位：陆晓春,Lu Xiaochun(江西新余钢铁有限责任公司技术中心,江西,新余,338001)
黄永清,曹明义,Huang Yongqing,Cao Mingyi(江西新余钢铁有限责任公司第一动力厂,江西,新余,338001)
刊名：工业水处理 ISTIC PKU英文刊名：INDUSTRIAL WATER TREATMENT 年，卷(期)：2006 26(8) 分类号：X703.1 关键词：浊环系统化学除油器运行效果。
热轧带钢层流冷却系统优化
２ ０ １ ３年 第 ４期
河 北冶全
Ｈ ＥＢＥＩ Ｍ ＥＴＡ ＬＬＵ Ｒ ＧＹ
Ｔｏ ｔ ａ ｌ Ｎ Ｏ． ２ ０８ ２ ０ １ ３， Ｎｕ ｍｂ ｅ ｒ ４
热 轧 带 钢 层 流 冷 却 系 统 优 化
王 春 燕
（ 莱 钢 集 团 银 山 型 钢公 司 板带 厂 ， 山东 莱芜 ２ ７ １ １ ０ ４ ） 摘要 ： 研 究 莱 钢 １ ５ ０ ０ ｍｍ 热 轧带 钢 生 产 线 控 冷 系 统 存 在 行 优
（ １ ） 设备方面 ： 板 带 穿 过 轧 线 控 冷 设 备 层 流 冷
却后 ， 表 面冷 却 不 均 ， 存 在红 黑 色相 问 的斑 马 线 ， 冷 却 后导 致表 面存 在斑 点 、 花纹 颜色 不均 等现象 ， 外 观
伸率 波动 在 １ ０ ％左右 ， 造 成 部 分 产 品 力 学 性 能 不 合， 每月 由此产 生 的协 议 材 占到 总 产 量 的 ０ ． ３ ％以 上； 另 由于层冷 模 型运 行 不 稳 定造 成 改 规格 前 几 支 层冷 控制 出现 大 范 围的 波动 ， 给卷 取 带 来很 大 的 困 难， 带材 通 条性 能 存 在很 大 波动 ， 卷 型较 差 ， 只能 按 照协议 材 处理 ， 约 占到 总 产 量 的 ０ ． １ ％ 。 由此 层 流 冷却造 成 的产 品 降 级 占总 产 量 的 ０ ． ４ ％以上， 给 宽
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｔ ｉ ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐｒ ｏ ｂ ｌ ｅｍ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ １ ５ ０ ０ ｍ ｍ ｈ ｏｔ— ｒ ｏｌ ｌ ｉ ｎｇ ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ
热轧带钢层流冷却水处理系统设计改进17页word
热轧带钢层流冷却水处理系统设计改进热轧带钢厂水处理系统中，根据层流冷却的用水特点，均将其作为一个单独的系统进行处理。
层流冷却的用水主要有以下特点：一是流量大，一般在6000m3/h（100×104t钢卷/a）至18000m3/h（450×104t 钢卷/a）之间；二是压力低，但要求压力稳定，层流集管处要求压力为0.07MPa；三是对水质指标的要求比浊环水低，因此系统的处理率要求较低，且水中的氧化铁皮粒度细、含油量小；四是水量变化大，用水量随轧制钢板的品种而变化。
用水指标详见表1。
本文拟就层流冷却系统的水量平衡和水质稳定以及节能措施两个方面对水处理层流冷却系统的工艺流程设计进行探讨。
1 层流冷却系统的水量平衡和水质稳定热轧带钢热输出辊道有3种不同压力的用水，即：层流冷却（0.07MPa）、层流辊道冷却（0.3MPa）、层流侧喷（1.2MPa）。
其中辊道冷却和侧喷水的水质、水温、水压与浊循环系统的用水差不多，因此许多厂的层流冷却系统中层流辊道冷却和层流侧喷就是直接使用的浊循环系统的辊道冷却水（0.3MPa）和轧辊冷却水（1.2MPa见图1）。
1.1 两个系统的水混用方式的缺点①层流冷却用水经各厂运行实践证明，因其含油量很少，悬浮物去除率要求不高，故该系统不必设除油、除渣设施。
但浊环水中含有一定的油（≤5mg/L），因此，若浊环水长期进入层流系统，会因层流系统未设除油设施而造成该系统水中油含量增加，甚至使水质恶化。
②层流系统因用了浊环系统的水，必须将等量的水返回浊环系统，但这在水量上较难以准确控制，易造成两个系统间水量不平衡。
③层流冷却系统用水的温度及悬浮物较浊环水系统高，因此层流的回返水不能返回至浊环储水池直接给用户用，而必须返回至浊环系统的平流沉淀池经过滤、冷却之后才能满足浊环水的水质要求，这样就增加了浊环水系统的处理负荷，造成投资与运行费用的增加。
1.2 两个系统分开要解决的问题笔者认为层流系统的辊道冷却及侧喷水宜由层流冷却系统自身供给，与浊环系统彻底分开，这样能完全保证该系统的水量平衡和水质的稳定。
浅谈钢铁热轧宽板厂直接冷却循环水系统工艺改进
浅谈钢铁热轧宽板厂直接冷却循环水系统工艺改进摘要:本文介绍了某钢铁公司热轧宽板厂直接冷却循环水系统,水处理工艺改进的情况,采用化学处理的方法,解决系统中油泥、微生物、腐蚀、结垢等带来的诸多危害。
关键词:直接冷却循环水系统平流沉淀池化学处理油泥微生物1、某钢铁公司热轧宽板厂概况某钢铁公司热轧宽板厂以生产宽中厚板为主,年生产能力100万吨,其中9.0～40×1500～3250mm的中厚板80万吨,2.5～20×1500～2500mm的热轧钢卷20万吨。
生产的钢种主要为5大类:碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢、管线钢及造船用钢板等。
水处理系统包括:加直接冷却循环水系统、热炉和设备间接冷却循环水系统、层流冷却循环水系统、污泥处理系统等。
2、直接冷却循环水系统设计的工艺流程2.1工艺流程该系统主要处理轧线的直接冷却水和冲氧化铁皮水。
平均处理水量4063m3/h。
工艺流程见图一:用户使用后的水经铁皮沟进入旋流沉淀池,除去大颗粒的氧化铁皮,沉淀后的水一部分用水泵(P303泵组)加压送轧线冲氧化铁皮使用,另一部分经水泵(P304泵组)提升进平流沉淀池,处理后的水用水泵(P305泵组)加压经高速过滤器后利用余压上冷却塔(CT301),冷却后用水泵(P301、P302泵组)加压分别送辊道和轧辊直接冷却使用。
旋流沉淀池以及平流沉淀池的氧化铁皮用抓斗吊车清除后,装车外运。
2.2该系统主要水处理设备3、该水处理工艺存在的问题该热轧宽板厂投产后,直接冷却循环水系统一直采用上述简单的物理处理工艺,一年后发现该系统存在诸多问题,主要表现在如下几方面:3.1油泥的危害在生产过程中,冷却水与设备直接接触,大量的氧化铁皮颗粒、金属粉尘、润滑油脂等杂质带入水中,这些杂质极易粘合,形成有较大粘性的油泥,油泥很容易粘附在管道、用水设备上,给生产带来了很大危害。
粘附在管道过滤器上,缩小管道过滤器的有效过水面积,降低供水量或增大管道阻力;引起金属垢下腐蚀;粘附在喷嘴上,容易堵塞喷嘴,降低冷却效率,影响板材的表面质量。
层流冷却水系统使用维护与节能降耗(武钢热轧总厂-翟宝林)
层流冷却水系统的使用维护与节能降耗翟宝林吴发明郑合成武钢热轧总厂一分厂，湖北武汉，430000摘要：武钢1700热轧厂是七十年代从日本全套引进，其设备代表了当时世界热轧机装备的先进水平，尤其是层流冷却水系统更是典型的代表。
随着对产品质量要求的提高、工艺的改进以及设备的老化，在1990年层流冷却水系统进行了第一次大的改造，最后取得了较理想的效果。
然而经过近20年的运行之后，又出现了一些问题，随后我们进行了又一次的改造性大修，最终，在提高冷却能力和冷却效率、扩大层流冷却对带钢生产的适应范围、提高带钢卷取温度控制精度及节能降耗等技术方面均有所突破，从而提高了带钢的机械性能和产品质量，并且降低了生产成本。
关键词：层流冷却温度控制精度节能降耗产品质量1、前言近年来，市场对热轧带钢的需求量越来越大，随着热连轧带钢生产线配置水平的升级，对带钢质量的要求也不断提高。
其中，热轧带钢卷取温度是热轧生产中需要控制的最重要的几个质量指标之一，卷取温度的控制是整个热轧生产成品的最后一个环节，在热轧带钢生产过程中，卷取温度直接影响到轧制成品最终的组织形态及其力学性能，对热轧带钢奥氏体晶粒的尺寸、析出物的数量和形态所产生的影响，将导致金属的微观组织发生巨大的变化，所以带钢的冷却效果是决定成品加工性能、力学性能和物理性能的重要环节。
因此，它是影响热轧带钢综合机械性能的关键因素，其控制性能的好坏直接关系到带钢能否顺利卷取及带钢的最终性能。
同时，层流冷却是热轧带钢各用水系统中用水量最大的一个系统，由于轧制的钢种不同，其需要的冷却强度也不同，造成层流冷却用水量变化很大，在改造的设计和以后的使用维护过程中，如何根据其特点选取合适的参数和方式方法，对系统的节能有很大影响。
因此，针对如何提高带钢的机械性能和降本增效这两方面的问题，我们选取了层流冷却水系统使用维护与节能降耗的攻关课题。
2、现状调查2008年改造之前，由于层流冷却水系统的主要设备已使用了近20年之久，设备的故障率逐渐升高，其功能投入率也在不断下降，这严重影响了层流冷却的配置使用效率（气动隔膜阀及其电磁阀、上喷鹅颈集管与下喷集管的布置与使用）、冷却水压力的控制能力、温度的调节能力和冷却精度的控制等诸多方面，使得冷却水的出口速度不一致以及作用于钢板表面的冲击压力与冷却效果不均匀,直接影响冷却冲击区的局部热交换系数，进而带钢由于不均匀冷却出现起浪的现象，造成的带钢扭曲和弯曲变形，影响其板形和机械性能，并且增加了带钢表面氧化铁皮的生成，造成表面质量的下降。