连铸结晶器冷却水系统水质稳定运行

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连铸循环水系统设计

连铸循环水系统设计

洗并连续供水, 不需设置备用过滤器及相应的反洗系统, 特别是在北 方地区,省掉了高大的过滤间,土建费用低。同时关键部件采用了不 锈钢材质, 构造简单, 寿命长,检修方便。 缺点是单体设备价格偏高, 但从总体上分析, 采用压力过滤器的一次性基建投资和运行费用远高 于自清洗过滤器, 因此自清洗过滤器在各钢铁企业的连铸及轧钢浊环 水系统中得到推广应用。 经过多家连铸生产实践表明, 采用自清洗过 滤器运行效果好,出水悬浮物含量小于 15mg/L,克服了其它类型的 水过滤器因滤料板结失效,水质恶化,二冷喷嘴堵塞,引起铸坯冷却 不均,产生裂纹,拉漏跑钢等生产事故。
7~ 9
悬浮物 20~50 50
/(mg ·L-1 )
≤ 50
悬浮物最大粒 ≤0.2 ≤0.2
≤ 0.2
径/mm
总含盐量 /(mg ·L-1 )
≤500 ≤3000
油类 /(mg · L-1 ) ≤ 2
≤2
≤3000 ≤ 15
水温 / ℃
≤35 ≤35
≤ 35
水压 /MPa 0.5 ~0.7 0.4 ~0.6 0.7 ~1.2
பைடு நூலகம்
由于各地的原水、运行工况、设备材质不同,以及水质稳定试验 条件与实际生产条件不同,因此在正常生产过程中必须不断积累经 验,调整加药品种和投药量,寻求最优的药剂配方,不断提高水质管 理水平。 2.2 连铸机浊循环水处理流程的选择
连铸机浊环水要求较高, 特别是二次喷淋和设备喷淋冷却, 要求 冷却水中悬浮物含量小于 20~50mg/L,喷嘴直径一般小于 2mm。所以 水处理流程的选择是否合理直接影响连铸的正常生产。 浊循环水处理 的主要任务是除浊、除油、降温和浓缩率管理;除浊主要是去除生产 过程中产生的氧化铁皮,一般占铸坯产量的 0.2 %~ 0.5 %;除浊的 主要手段为沉淀和过滤。

浅议软水水质不良对系统的危害

浅议软水水质不良对系统的危害

浅议软水水质不良对系统的危害孙宗明【摘要】连铸机循环冷却水系统是关系到连铸机的生产产量和铸坯质量能否达到设计的要求。

在实践中要认识到控制好软水水质对于连铸机循环冷却水系统的重要性。

【关键词】连铸机 结晶器 循环冷却 软水水质稳定水是人类赖以生存和进行工农业生产,保持国民经济可持续发展的不可替代的极其重要的资源。

在钢铁工业中,水是重要的能源动力介质。

随着钢铁工业技术装备的不断提高,对水质、水量等都相应提出了更严格的要求。

目前,由于国家对环境保护的重视及企业考虑生产运营成本、产品质量等因素,钢铁企业对水处理的运行及相应的设施投资也愈发重视和加大。

作为钢铁企业里的炼铁、炼钢、连铸及轧钢等主体设备的循环冷却水,在整个行业用水中所占的比重最大,因此,有必要加强对循环冷却水处理技术的研究。

本文将结合实际工作经验中认识到控制好软水水质对于连铸机循环冷却水系统的重要性进行探讨。

1.概述连铸机工艺和设备的完美结合,极大地提高了炼钢技术的发展和创新。

连铸机的广泛使用简化了传统的炼钢工艺,体现了节能减排、提高了成材率。

连铸技术是将经过预处理的1100-1200度的钢水,在通过结晶器及时将其热量传递给结晶器的水侧,钢水快速凝固20%左右,形成了具有坚硬外壳的坯型,带有液芯的钢坯继续通过二冷段,经二冷段冷却喷嘴直接向铸坯喷水(水汽)冷却至全部凝固。

连铸机将钢水直接制成了设计的钢坯,整个过程节能、环保、成材率高,最大限度地提高了经济效益,使炼钢技术有了质的飞跃。

而在连铸机的使用中结晶器的循环冷却水系统则是确保结晶器能否正常运行的重要系统之一。

正如有专家对连铸机所描述的 “与其说是连铸机 不如说是水冷机”。

可见循环冷却水系统的重要程度。

1200多摄氏度的钢水经过结晶器后,瞬间形成了坚硬的外壳,包裹着液态的钢水按设计的速度离开结晶器。

而钢水巨大的热量如何被带走,瞬间形成硬壳,这就是循环冷却水的重要作用。

倘若钢水的巨大热量不能被带走,或者带走的热量达不到设计要求,那就形成不了包裹带有液芯的硬壳,也就生产不出来良好的钢坯。

连铸二冷水水质要求

连铸二冷水水质要求

连铸二冷水水质要求
嘿,大家知道连铸二冷水水质有多重要吗?这可真不是开玩笑的事儿呀!
想象一下,如果二冷水水质不行,那不就好比让千里马去跑烂泥路嘛!比如水质太脏了,里面有好多杂质,那铸坯表面能光滑吗?肯定不能啊!这就像脸上长满了麻子,多难看呀!而且要是水里有乱七八糟的化学成分,那简直就是在给铸坯下毒呀!就好比给人吃了不好的东西,能不出问题吗?
水质好的二冷水呢,就像是给铸坯洗了个舒服的澡,让它清清爽爽地成长。

咱得要这水干净吧,不能有悬浮物啥的,不然铸坯都得嫌弃啦!还要控制好酸碱度,别太酸太碱了,那铸坯也受不了呀!就跟人一样,太酸太碱的东西咱也不爱吃不是?
再说说硬度吧,水可不能太硬了哟!硬水就好像给铸坯穿上了一双不合脚的鞋子,它能走得舒服吗?肯定不行!这就麻烦大啦!“哎呀,这铸坯咋回事呀,怎么老出问题呢?”咱可不能让这样的抱怨出现呀!
对于二冷水水质呀,咱可得严格把关,就跟守护宝贝似的。

每个环节都不能马虎,稍有不慎,那可能就会出大问题嘞!所以呀,大家一定要重视连铸二冷水水质要求,这可关系到产品的质量和咱们的效益呀!马虎不得呀!别等到出了问题才后悔莫及,那时候可就晚啦!咱得从一开始就把这事儿做好,让铸坯健康成长,这样才能生产出高质量的产品,大家说是不是这个道理呀!
结论就是:连铸二冷水水质要求非常关键,必须认真对待,才能确保生产顺利进行,获得好的产品。

浅谈如何保证连铸机设备运行质量

浅谈如何保证连铸机设备运行质量

浅谈如何保证连铸机设备运行质量摘要:钢铁产业的发展离不开先进的技术支持,而钢坯连续铸造技术就是我国钢铁产业引进的主要技术之一。

要想保证钢坯连续铸造技术能够发挥其应用的价值,首先要做的就是保证连铸机设备的运行质量。

关键词:连铸机;故障问题;设备运行前言连续铸钢技术在钢铁行业的应用,不仅有效的改变了我国钢铁工业的现状,且推动了我国钢铁产业结构优化的战略转移。

当前,我国虽然在连铸技术和连铸设备生产上取得了不小的成绩,但与发达工业国家相比还是存在着一定的差距。

需要我们继续加大对连铸技术与设备运行的研究。

1连铸机概述以2#连铸机为例分析连铸机的构成,其主要由以下部件组成:钢水罐、中间罐、结晶器、二次冷却装置、拉还矫直装置、切割装置和铸还运输棍道等。

连铸机生产过程为:在饶注的过程中,装有钢水的钢水罐首先通过钢包回转台运送到连铸台上,接着注入中间隨内。

中间罐的主要作用是减压、稳流、去渣、PC钢和分流。

钢水罐内的钢液先要在一定的速度下注入到中间耀中,接着中间罐对准结晶器中心进行饶注。

具体流程为:钢水不断地通过结晶器,拉矫机和结晶振动装置共同作用从结晶器下方出口连续拉出铸件,经冷却喷嘴喷水和电磁搅拌后,由火焰切割器切成坯料,生产线示意图如图1所示。

完成这一过程所需的设备是包括在连铸作业线上的一整套设备,包括主体设备和辅助设备两大部分饶钢设备、连祷机本体设备、切割区域设备、引淀杆收集及输送设备的机电液一体化构成了连续铸钢核心部位设备,习惯上称为连铸机。

图2是连铸机连铸过程的示意图。

2连铸机主要设施故障问题及解决措施2.1冷却水系统水是连铸机的“血液”,保证冷却水的充足,可以降低辊子热应力,避免出现辊子弯曲的问题,提高连铸机运行的稳定性,同时杜绝冷却水的“跑、冒、滴、漏”也是降低成本的一个重要因素。

(1)设备整备方面:以往连铸机的冷却水系统管路设计大多采用Q235钢管,建议将所有的冷却水系统管路更换为耐酸碱的不锈钢管,该材质管路虽然在价格上较Q235钢管偏高,但是它具有良好的抗腐蚀性,耐冲刷,可有效提高冷却水管路寿命,减少维护费用,降低运行成本。

电炉连铸冷却用水

电炉连铸冷却用水

电炉连铸冷却循环水介绍电炉连铸在钢铁生产中占着越来越重要的地位。

随着国家对小炼钢关、并、停计划的逐步实施,各大钢铁公司纷纷引进大电炉装置。

据不完全统计,九五期间,我国共引进二十余套大电炉装置,主机设备来自法国克莱西姆、德马克、奥钢联等公司。

与传统的小电炉炼钢相比,大电炉具有节约能源、提高生产效率、降低成本、提高产品质量等优势,对提高产品的市场竞争力起着积极的推动作用。

水在电炉炼钢和连铸生产中的地位至关重要,电炉连铸工艺精密、换热温度高、系统结构复杂,对冷却水的水质要求高。

早在七、八十年代,钢铁行业对生产用水实行的是粗放型管理,电炉连铸普遍采用直流冷却,或低循环倍率运行,加上当时水处理技术相对较落后,不仅造成了水资源的浪费,而且连铸结晶器、电炉底电极等高温换热设备的结垢问题十分突出,严重地影响了钢产量和钢材质量。

随着企业对水质管理的日益重视和水处理技术的不断进步,电炉连铸冷却水处理也逐步走向了高浓缩倍率、高质量运行的良性循环。

1电炉连铸的生产工艺和冷却用水目前常用的是超大功率交流电弧炉和直流电弧炉,配以先进的多流式小方坯、大方坯、板坯、H型钢坯连铸机。

电炉连铸的大致工艺流程为:废钢在炉内被高压电弧溶化,经氧化脱磷、吹氩调温、真空脱气和炉外精炼合格后出钢浇注,钢液在水冷结晶器通过,周边形成激冷层,变成钢包水型钢坯,在拉出结晶器时被高压水喷淋冷却,经二次冷却的钢坯完全固化成型,再通过切断机切成所需的长度,制成成品[1]。

电炉连铸生产中需要大量的冷却水,一般可分为二部份:一是间接冷却水,主要用于设备冷却(包括电炉炉壳、炉盖、烟道、底电极、氧枪、液压空调及辅助设备)和结晶器的初冷;二是直接冷却水,又称为二冷喷啉,用于经结晶器初冷的钢包水型钢坯的冷却。

2间接冷却水2.1结晶器冷却用水结晶器是电炉连铸生产工序中最为关键的设备,其冷却水水质的好坏直接影响到产品的质量和铸机的连续生产。

结晶器冷却水具有以下特点:1)换热强度大,结晶器的铜套表面温度高达1200℃以上,传热强度达84×105KJ/m2.h,是普通换热设备的几十倍[2.3]。

连铸连轧生产:连铸过程冷却控制

连铸连轧生产:连铸过程冷却控制

4.5.1结晶器一次冷却控制
2 冷却水压力 冷却水压力是保证冷却水在结晶器水缝中流动的主要动力,冷却水压力 一般控制在0.6~1.0MPa。例如某钢厂正常供水压力为0.8MPa,报警压力为 0.6MPa。在实际生产过程中,结晶器供水压力是需要重点监控的工艺参数, 出现压力波动,必须及时查清原因,采取措施。 3 冷却水温度 冷却水温度在20℃~40℃范围内波动时,结晶器总热流变化不大。结晶 器进出温度差一般控制在5~8℃,出水温度约在45~50℃。出水温度过高, 结晶器容易形成水垢,影响传热效果。冬季,如果开机前水温比较低,需要 提前利用加热器进行加热,确保冷却水温达到工艺要求;夏季,水温超过 40℃后,需要开启冷却塔进行冷却降温。
4.5.2二冷区二次冷却控制
二冷区二次冷却控制的主要内容包括确定二次冷却强度、二次冷却方式 、冷却水量的分配以及二次冷却控制方式。
1确定冷却强度的原则 (1)冷却强度由强到弱的原则。由结晶器一次冷却的连铸坯拉出结晶器 后进入二冷区,此时铸坯坯壳比较薄,坯壳内部大部分还是未凝固的钢液, 坯壳的热阻小,此时加大冷却强度可以快速冷却连铸坯,使得坯壳厚度快速 变厚以抵抗钢水静压力对凝固坯壳产生的不利影响。随着坯壳厚度不断变厚 ,坯壳的导热热阻逐渐增加,此时需要不断降低冷却强度,防止铸坯表面热 应力过大产生裂纹。
4.5.2二冷区二次冷却控制
C 目标表面温度动态控制 控制模型每隔一段时间计算一次铸坯表面温度,并与考虑了二冷配水原 则所预先设定的目标表面温度进行比较,根据比较的差值结果给出各冷却区 冷却水量,以使铸坯表面温度与目标表面温度相吻合。该控制方式的难点是 目标表面温度计算模型的准确性。
Hale Waihona Puke 谢谢同学们!4.5.2二冷区二次冷却控制

邯钢连铸二冷水系统水质改善的措施

邯钢连铸二冷水系统水质改善的措施胡澄清,常静,李占江(河北钢铁集团邯钢公司能源中心,河北邯郸056015)摘要:分析了邯钢连铸二冷水的水质要求、二冷水工艺存在的问题。

通过改进现有工艺,提高了连轧二冷水系统的水质指标,满足了连轧生产要求,二冷水扇形段锥形滤网清理次数大约减少一半,节约了用水费用。

关键词:连铸;二冷水系统;改善;措施1 引言邯钢连铸连轧厂泵站C系统是含油浊环水系统,主供连轧轧机机架和工作辊高压除鳞直接冷却用水及连铸二冷水喷淋冷却,其中连铸二冷水对水质的要求较高。

由于连铸实际是过热的钢水冷却成型过程,过热的钢水进入结晶器后,钢水沿结晶器周边逐渐冷凝成钢壳,然后进入二次冷却区,与喷嘴喷出的雾化水直接接触进行快速冷凝后经矫直最终凝固成型。

从工艺过程不难看出,冷却过程直接影响产品的质量,尤其在二冷区循环水需充入空气后经喷嘴雾化进行冷却,对水质的要求较高,否则容易造成喷嘴堵塞,影响二冷区冷却效果和钢坯品质。

邯钢连铸连轧生产线投产较早,当时连铸二冷水系统和轧机机架、工作辊直冷水并未分开,致使连轧二冷水的水质始终困扰连铸生产。

2 邯钢连铸二冷水工艺连轧二冷水系统回水含有大量的乳化油,目前国内对含乳化油在100mg/L以下污水的处理是一大难题。

经现有工艺平流沉淀池、刮油刮渣机等物理方法,乳化油难以去除,造成过滤器滤料板结、漏料,出水悬浮物及油含量超标。

连铸二冷水处理工艺流程如图1所示。

3 存在问题由于连铸二冷水和轧机机架、工作辊直冷水没有分开,系统循环水量很大,约为8000m3/h;并且连铸连轧工艺扩容后水系统却维持原设计工艺,使二冷水系统水质经常超标,喷嘴频繁堵塞。

系统要求水质指标如表1所示。

悬浮物是二冷水喷嘴堵塞的重要原因。

由于二冷水系统回水带有大量氧化铁皮、泥沙及油脂,在运行过程中会吸收空气中的大量灰尘、泥沙、微生物等,产生比其他循环水系统更为严重的悬浮物。

同时,由于平流池只能去除浮油(粒径50~100μm)和部分分散油(粒径10~50μm),而对于粒径在10μm以下的乳化油和溶解油则完全无法去除,经平流池处理后水中油质量浓度仍高达到10mg/L以上。

连铸高效化生产中的水系统改造

引入更先进的自动化控制技术,提高生产效率和 产品质量。
建立循环水系统,对冷却水进行过滤 、软化、除垢等处理,提高水质,延 长设备使用寿命。
改造方案的实施步骤
调研与分析
制定改造方案
对现有水系统进行全面调研和分析,找出 存在的问题和改进空间。
根据调研结果,制定具体的改造方案,包 括设备选型、管路设计、控制系统优化等 。
实施改造
效果评估与优化
按照改造方案逐步进行设备安装、管路改 造、控制系统调试等工作。

02 连铸生产中的水系统现状
当前水系统存在的问题
01
02
03
水资源浪费
传统的连铸生产中,冷却 水用量大,且部分冷却水 直接排放,造成水资源的 浪费。
水质不稳定
由于冷却水使用量的波动 ,水质不稳定,影响连铸 生产的稳定性和产品质量 。
维护成本高
传统水系统设备老化,维 修频繁,增加了企业的维 护成本。
对改造后的水系统进行性能测试和效果评 估,根据评估结果进行必要的调整和优化 ,确保改造目标的实现。
04 水系统改造的效果评估
改造后的水系统效果
节能减排
通过优化水系统,降低生产过程 中的能耗和排放,减少对环境的
影响。
高效稳定
改进后的水系统能够提供稳定、可 靠的水源,满足连铸生产的需求, 提高生产效率。
水系统对连铸生产的影响
产品质量
水系统的水质和水量不稳 定会影响连铸坯的质量, 进而影响下游产品的质量 。
生产效率
水系统不稳定会导致连铸 机频繁停机,影响生产效 率。
能源消耗
水系统的冷却效率低下会 增加连铸机的能源消耗。
03 水系统改造方案
改造目标与原则
改造目标

连铸、轧机提产后水系统改造实践

·102·丝 路 视 野连铸、轧机提产后水系统改造实践吕海涛(河钢唐钢,河北 唐山 063000)摘 要:通过对连铸、轧机水系统的水量、水质现状的分析,制定有效的技术和管理措施,保证连铸提高拉速、轧机提高产量的介质稳定供应。

关键词:水处理 水质 连铸 轧机一、概述唐钢一钢轧厂随着产量指标提高,1#、2#连铸机拉速由原来1.4—1.6米/分钟达到1.6—1.8米/分钟,1700轧线产量提高到1万吨每天,更高的拉速不但增大了生产工艺和铸造负荷,同时直接影响了连铸、轧机水系统。

拉速提高后结晶器弯月面热通量值达到5—8mw/m 2,结晶器冷却水量不足,连铸、轧机浊环水水质差,第一,影响拉速,1#、2#连铸机作业区分别低于80%和70%。

第二,影响铸坯表面质量。

第三,影响结晶器铜板损耗率。

第四,影响轧机作业率。

因此,必须通过全系统方法解决连铸结晶器水、连铸浊环水、轧机浊环水在工艺操作和水处理方面问题,消除连铸工艺水质瓶颈。

二、原因分析(一)连铸水系统结晶器是连铸生产中的“心脏”,其运行状况直接关系铸坯质量、生产节奏、产量。

连铸结晶器水具有以下特点:第一,高热通量;第二,铜板水侧存在核态沸腾,极易结垢沉积;第三,水流速度快在7—11米/秒,冲刷强度大;第四,容易有其他水源污染物进入系统造成水质恶化,连铸浊环水水量、水质达不到生产要求,会造成结晶器导热能力下降,换热面不均,结晶器水侧产生发黑现象。

(二)轧机水系统轧机水浊度升高,液压油、润滑油进入轧机水系统,造成微生物难以控制,产生生物黏膜,堵塞轧机自清洗过滤器。

图1过滤器滤芯。

图1 产线过滤器滤网表面油污情况三、采取措施(一)系统水温控制增加循环水量10%,降低结晶器水水温5℃,降低结晶器内铜氧化率。

系统内温度升高10℃,金属氧化速率增大一倍。

由于热导率低,造成结晶器表面被氧化成黑色的氧化铜,由于氧化铜热导率低,具有绝热作用,造成结晶器烧坏,因此,降低结晶器水水温,结晶器水水温由42℃下降到37℃,有效控制了结晶器表面的铜氧化率。

连铸机循环冷却水水质稳定处理分析

连铸机循环冷却水水质稳定处理分析
李春和;赵翠荣
【期刊名称】《环境工程》
【年(卷),期】1997(015)003
【总页数】3页(P58-60)
【作者】李春和;赵翠荣
【作者单位】承德钢铁公司炼钢厂;承德钢铁公司炼钢厂
【正文语种】中文
【中图分类】TG233.6
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1.榆林能化厂循环冷却水水质稳定技术研究 [J], 殷红霞
2.连铸机半密闭式循环冷却水系统水质稳定处理技术 [J], 时金林;李欣平;杨泽宇
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4.循环冷却水水质稳定技术提高酸冷却器作业率的实践 [J], 唐剑
5.多晶硅厂循环冷却水系统水质稳定性分析与优化运行 [J], 何银凤;李晓红;胥五一;周天茹;陈磊磊
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连铸结晶器冷却水系统水质稳定运行孙建萍蔡俊(方大特钢科技股份有限公司生产指挥中心投资发展部,南昌 330012)摘要对连铸结晶器软水循环使用过程中出现的问题,分析了问题产生的原因,讨论了软化水易腐蚀的机理,并针对软水系统的特点提出了稳定运行的对策。

关键词冷却水腐蚀水质稳定Cooling Water System Makes Water Quality StableOperation for Crystallization Equipments of CCSun Jianping Cai Jun(Fangda specially steels science and technology Co., Ltd.,Produce a commanding center ,Invest a development department, Nanchang, 330012)Abstract Exist a problem towards CC soften water circle being used in the process, analyzed the reason of problem creation, mechanism of discussed to soften water to easily corrosion, and according to the characteristics of soften water system put forward the counter plan of stable movement.Key wordd cooling water, corrosion, water quality, stabilization0号连铸机是公司为生产品种钢、优特钢坯而建设的新项目,该项目自2010年5月建成并投用后,由于设备调试、新钢种研发等原因,设备一直开开停停,结晶器冷却水水质也不能保持长期稳定,水质不稳定直接影响结晶机的冷却效果,严重时甚至会引起连铸坯表面质量问题,因此,做好该系统的水质稳定工作非常重要。

1 连铸结晶器冷却水的冷却工艺连铸过程是用强制水冷使1000多度的钢水凝固的过程,其中连铸结晶器的传热是铸坯冷却凝固过程中最重要的环节,连铸结晶器冷却水工艺流程如图1所示。

图1 连铸结晶器冷却水工艺流程孙建萍,女,江西南昌,工程师,环境工程专业,sjp70@126com第八届(2011)中国钢铁年会论文集2 水质波动原因分析公司结晶机冷却水在停产检修恢复使用初期及生产过程中均发生过波动,波动时目视水质偏黄,水样浑浊,每当结晶机冷却水出现变黄浑浊时,生产的连铸坯容易出现表面质量问题,系统换水后问题消失,表1是生产过程中出现的一次水质波动时的监测情况。

表1 水质监测情况项目 pH硬度/mg ·L -1碱度/mg ·L-1浊度/NTU铁/mg/L电导率/μS ·cm -1Cl - /mg ·L -1Ca 2+ /mg ·L -1水质波动前 7.3 6.0 0.58 1.3 未检出 470 22.0 3.2 水质波动时7.6 24.00.7431.9 1.96841114.0 3.2当水质发生波动当天早班0号连铸机生产的连铸坯低倍样检测均出现明显角部裂纹。

从对水质监测中数据可知水质波动时铁离子、浊度、硬度升高较快,水质呈现淡黄色,系统已产生腐蚀,对产生腐蚀的原因进行分析:2.1 对水质稳定性的判定首先对冷却水的水质进行分析,对水质的腐蚀与结垢倾向作出判断,常用的方法是稳定指数法。

稳定指数的计算方法: SI=2PHs —PH其中:PHs=9.3+A+B-C-D 上式中:A ——总溶固系数; B ——温度系数; C ——钙硬系数; D——碱度系数。

取0号连铸机结晶机冷却水分析。

pH :7.7,硬度:16mg/L ,总碱度:61mg/L ,总溶解固体:238mg/L,水温36.5℃。

通过稳定指定指标计算。

查表得:总溶固系数:238——0.13 温度系数:36.5℃——1.8 钙硬系数:16——0.8碱度系数:61——1.8稳定指数SI=2PHs —PH=2×(9.3+0.13+1.8-0.8-1.8)—7.7=9.56通过计算得知水质稳定指数9.56属严重腐蚀倾向水质(当SI >7.5即为严重腐蚀倾向)。

2.2 产生水质波动的原因分析2.2.1 软化水水质影响软水对设备的碳钢内表面的腐蚀性很强,主要原因是软水中,钙镁离子的基本去除,水质不结垢但却具有腐蚀性。

2.2.2 氯离子影响氯离子是引起水质腐蚀性的催化剂,能强烈地推动和促进金属表面电子的交换反应,它容易优先吸附于金属表面,特别是在金属表面成膜有缺陷或薄弱处或有缝隙的地方及应力集中的小孔处理密集并发生反应:2.2.3 盐浓度当采用钠离子罐工艺制备软水时,虽然水的硬度能达到指标要求,但总的含盐量不变,水中盐浓度高,2C l -+Fe 2+ FeCl 2连铸结晶器冷却水系统水质稳定运行水体的电导率也高,所发生电化学腐蚀也会快。

2.2.4 溶解氧的影响在循环水中溶解氧对金属的腐蚀起着重要的作用,在腐蚀金属的表面它起着阴极去极化剂的作用,促进金属的腐蚀,即使在氧浓度很低的情况下,也能引起严重的腐蚀。

产生的反应如下:2.2.5 设备不连续运行的影响当加入缓蚀剂后,在金属的表面同时发生吸附与脱附现象,设备连续运行时缓冲剂达到一定浓度时,这种反应保持在一种有利于吸附的状态,在碳钢的表面形成保护膜,当设备停机时这种平衡被破动,另一种作用占主导地位,腐蚀发生。

3 稳定水质的对策3.1 选择合适的缓蚀剂投入缓蚀剂能有效抑制腐蚀,软水闭路缓蚀剂主要有硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、有机铵、钼酸盐等等,由于结晶机冷却水属于热流密度高及局部过热循环冷却水,针对系统的工艺条件、系统参数及运行状况,选用钼酸盐配方的缓蚀剂,该缓蚀剂是一种阳极氧化膜型缓蚀剂,它的缓蚀原理是碳钢受到腐蚀时,在铁阳极上生成亚铁离子(Fe2+)进入溶液中,在氧的作用下,亚铁离子氧化成高铁离子(Fe3+)并快速的与钼酸盐阴离子形成络合物附着在碳钢表面,起着抗腐蚀的作用,反应如下:反应生成的[Fe-MoO4-Fe2O3]是一种具有防腐蚀性能的钝化膜,是坚韧而透明的,并且不溶于中性和碱性水,耐高温、高氯、高硫酸根,在pH值6.5~9.5的范围内效果较好。

3.2 钝化钼酸盐缓蚀剂的优点是能在较高温度下抑制腐蚀,缺点是该类阳极缓蚀剂,在药剂浓度低时发挥不了作用,有的情况还会促进腐蚀。

当冷却水系统出现水质总铁含量偏高、水变黄现象时,说明系统已受到腐蚀应实施钝化处理。

钝化处理是通过投加大剂量的缓蚀剂,在水中形成高浓度的钼酸盐离子与所接触的碳钢作用,在碳钢表面生成一层3~30nm的钝化膜,保护系统不受腐蚀,钝化时系统的内的药剂浓度应达到1000ppm,当监测挂片上形成坚韧透明的钝化膜时钝化完成。

3.3 钝化膜的维持虽然形成的钝化膜能起到防止腐蚀的作用,但氧化膜型缓蚀剂在成膜过程中会被消耗掉,成膜后仍需加入药剂来修补破坏的氧化膜,氯离子、高温度及高的水流速度都会破坏氧化膜,因此日常运行中应连续投加缓蚀剂,投加量需使药剂浓度维持在200 ppm,即可达到修复氧化膜防止腐蚀的作用,每日监测循环水中铁离子的变化可以掌握钝化膜的维持情况。

第八届(2011)中国钢铁年会论文集3.4 科学的系统管理3.4.1 稳定补充水质补充水会将空气中的灰尘、粉尘、孢子等悬浮固体被带入冷却水中,因此需对水质进行控制,凡是超标的水质,一定要经过絮凝沉淀去除水中的悬浮颗粒物。

当补水中浊度小于20NTU,系统的水质较稳定。

3.4.2 循环水系统补充水量的管理根据循环水系统水量的排污与流失科学的补水,能提高水质的稳定效果。

随意的排污,不仅浪费水资源、药剂消耗增加,而且还会加剧设备腐蚀。

3.4.3 做好旁滤系统运行的过程中由补水带入盐类、颗粒物在系统内累积,它们使循环水浊度等指标污染物超出允许值,因此须设旁滤设施,对循环冷却水进行旁流过滤处理,以保证循环冷却水中浊度、铁离子等含量指标保持在规定范围内,保持换热管壁干净。

当旁滤量在3~5%时间,水中的浊度可控制在10 NTU以内。

3.4.4 控制微生物冷却水中由补水带入的微生物会在冷却水中大量繁殖形成粘泥,投加杀菌灭藻剂可以控制循环水系统菌藻滋生及粘泥危害。

水中90%的是异氧菌,当投加杀菌灭藻剂后,异养菌数监控值应小于1×105个/mL。

3.5 对系统的化学处理做好日常监控与总结监控是实行科学管理的重要环节,做好监控保证水质稳定处理是最关键的工作,没有监控水质稳定就无从做起。

3.5.1 水质分析应对原水、补充水及循环水每天进行分析,及时发现水质超出控制标准时能及时查找原因并采取应对措施,同时还可以积累历史数据进行分析,总结运行的效果查找系统性问题。

3.5.2 挂片在水池或在循环水管旁路上设置挂片,运行一段时间后取出,测定它的腐蚀速度来监测药剂的效果,要求碳钢的腐蚀速率小于0.075mm/a,铜与不锈钢的腐蚀速率小于0.005mm/a。

3.5.3 利用检修全面检查由于挂片不带换热面,对生产设备的模拟性较差。

检修期间才是检验水质处理效果的极好机会,水冷却器拆开之后,运行效果最直接。

检查之后应结合全年运行的监测数据进行总结,作为下一年度调整配方及运行条件的参考资料。

4 结语通过完善过滤设施、每日监测水质、科学投加药剂等方式对连铸结晶器冷却水水质系统管理,目前水质每日监测的数据中各项指标均保持稳定,一个月以来浊度保持在7.3~15.4 NTU,铁离子保持在0.49~0.79 mg/L,期间未发生因水质波动影响产品质量的问题,循环水系统已能保持稳定运行。

参考文献[1] 王绍文等. 钢铁工业废水资源回用技术与应用. 北京:冶金工业出版社,2008年.[2] 金明柏. 水处理系统设计实务. 北京:中国电力出版社,2010.[3] 祁鲁梁等.冷却水处理技术和管理问答. 北京:中国石化出版社,2010.[4] GB50050-2007《工业循环冷却水处理设计规范》. 建设部与质量监督检验检疫总局联合发布.。

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