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中厚板轧钢生产工序循环水处理系统


总第 184期 2011年第 4期 H EBEI M ETA LLURGY

T o tal 184 2011, N u m ber 4

中厚板轧钢生产工序循环水处理系统
刘金荣 , 万 焱
( 河北钢铁集团 唐钢中厚板材有限公司 轧钢 部 , 河北 唐山 063016) 摘要 : 结合唐钢中厚板材有限公司轧钢部现有生产循环水处理系统 , 介绍了轧钢净环和浊环两 大水处理 工艺过程及效果 , 重点介绍了浊环水系统的处理特点、 存在问 题和解 决方法 , 展望 了现有 水系统 的经济 效益和环境效益。 关键词 : 轧钢 ; 水处理 ; 浊环水系统 ; 效益 中图分类号 : X 703 文献标识码 : B 文章编号 : 1006- 5008( 2011) 04- 0049- 03

C IRCU LAT ING W A TER TREAT ING SY STEM IN PLATE RO LL ING PRODUC T ION
L iu Jin rong, W an Y an
( Stee l R o lling D epart m en,t P late C o. , L td. , T ang shan Iro n and Stee l C om pany , H ebei Iron and Stee l G ro up, T ang shan , H ebe, i 063016) A b strac: t Ba sed on the pre sent c ircu la ting w a ter treating sy ste m, pro ble m s and so lv ing m etho d o f la ter . K ey W o rd s : stee l ro lling; w ater trea ting; d ir ty w a ter sy stem; pro fit it is intro duced the processes and results o f tw o w ater c ircu la ting trea ting sy stem s : c lean and d irty , w ith e m pha sis at the trea ting character istic , ex isting

1

前言

故只作一级 沉淀处理即可满足 循环使用的工 艺要 求。轧钢工序水循环流程见图 1 。

唐钢中厚板材有限公司 3 500 线是以中厚板材 为主的轧 钢生 产线 , 始 建于 2005 年, 现年 产钢 材 120万 t 。随着唐钢生产规模的不断扩大, 考虑到用 水紧张的矛盾日益加剧, 以及工业用水成本的不断 加大, 直接影响到采用公司的经济效益和地下水量, 唐钢公司决定对中厚板公司水系统建设之时本着节 约成本和环保的要求 , 建设一条自动水处理系统, 真 正实现供水系统循环。 2 循环水工艺 轧钢工序整个循环水系统按用水后水质的情况 可分为净环系统和浊环系统两大部分。加热炉和设 备的冷却方式为间接冷却, 使用后的水仅水温升高, 水质未被污染, 属净环系统 ; 轧机的冷却方式为直接 冷却, 使用后的水不仅水温升高 , 水质已被氧化铁皮 及油类等污染, 属浊环系统 , 其中冲洗氧化铁皮用水 属该系统中的小循环系统 , 该用水仅对水压有要求 ,
收稿日期 : 2011 - 02- 27 作者简介 : 刘金荣 ( 1976- ) 女 , 助理工程师 , 2001年毕业于河 北建筑 科技学院给排水工程专业 , 现在唐钢中厚板 材有限公 司轧钢工 作部 从事轧钢生产水系统管理工作。 E - m ai: l liu_ jin rongrong@ 163. com

图 1 轧钢工序水循环流程示意图

3

净环系统 加热炉用水的特点是用水点回水点较为集中 ,

3. 1 加热炉水循环 系统

由于该系统循环过程中不带入污染物 , 只存在水温 变化, 仅经降温后水即可循环使用, 设计中利用这一 特点采用加热炉回水余压直接上冷却塔冷却, 减少 了一泵组, 降低了运行费用。为了满足安全运行的 要求, 加热炉事故水塔仍然保留。 49

总第 184 期

HEBE I Y EJI N

3. 2 设备水循环系统

二期轧钢浊环水经一次沉淀池沉淀处理后的轧 钢氧化铁皮废水 , 其中氧化铁皮主要为微细颗粒组 成 , 小于 60 m 的微粒占 80 % 左右, 如采用平流式 沉淀池进行自然沉淀处理, 当水力负荷 为 0 . 7m / (m
2 3

设备用水的特点是用水点多且分散, 结合工程 现场情况, 设备冷却系统均为闭路循环冷却, 有效降 低了循环水的消耗和污染。 4 浊环系统 该系统由轧机冷却水和冲洗氧化铁皮水组成, 用后一同汇入地沟后进入旋流沉淀池处理, 因冲洗 氧化铁皮水对水质要求不高, 只要去除大颗粒悬浮 物后即可循环使用, 而轧机冷却水对水质要求较高, 因此旋流沉淀池出水经泵加压后一部分返回冲洗氧 化铁皮 , 一部分至斜板除油沉淀池二次处理, 经二次 深度处理后的水进入热水池经泵提升至冷却塔, 冷 却后的水汇入冷水池经再次加压后送至车间供轧机 冷却使用。其中斜板除油沉淀池排出的污泥经污泥 浓缩池处理后外运。
4. 2 浊环水的来源及主要水质指标 4. 1 系统组成

h) 时, 沉淀效率仅为 50 % 左右, 对废水取样进

行静态沉淀 试验 , 沉淀 15 m in 后, 沉 淀效 率仅 为 56 % 。鉴于氧化铁皮具有良好的铁磁性, 采用磁凝 聚技术, 可使废水中微细氧化铁皮流经磁场时产生 磁感应, 离开磁场后具有剩磁, 带磁的微粒在沉淀过 程中互相吸引 , 聚结成较大的链条状聚合体 , 加速沉 降 , 提高沉淀效率, 并能改善氧化铁皮脱水性能 , 提 高脱水速度。同时 , 经磁场处理过的水 , 有抑制水垢 形成的作用。 选用 MW G 型渠式电磁凝聚器, 具有安全可靠 , 不须设专人管理, 且运行费用低的特点。设施投运 数年后, 大修时未发现循环水系统中有明显结垢现 象 , 取得了良好效果。
4. 4 浊环水处理过 程控制

轧钢浊环水用于除鳞及开路设备冷却等, 浊环 水中含有大量氧化铁皮等杂质, 悬浮物含量很高, 又 由于冷却输送辊道, 浊环水中油含量较大 , 因此具有 高悬浮物、 高含量油的特点。 轧钢浊环水的处理主要就是去除悬浮物和水中 油 , 因此悬浮物和油就是衡量轧钢浊环水处理效果 好坏的主要指标。
4. 3 浊环水处理工艺

缓蚀阻垢剂的投加量应以日常补水量为依据计 算得出 , 药剂投加 浓度应 控制在 30 ~ 50 m g /L 为 宜。具体为 : W m = 10 式中: W m Cm M K
- 3

Cm M

24 / K

每天正常投加所需药剂量, kg; 药剂的正常投加浓度, m g /L; 补充水量, m /h ; 浓缩倍数。
3

轧钢浊环水处理 可采用混凝技 术或磁处 理方 法。公司两条轧钢生产线中, 一期使用的是混凝的 处理方法; 二期使用的是磁处理技术。 一期轧钢浊环水经用户使用后回水经过铁皮冲 渣沟进入一次沉淀池, 利用重力原理去除大颗粒的氧 化铁皮; 通过泵将浊环水送至化学除油器, 在化学除 油器中投加絮凝剂, 化学除油器出水进入热水池再经 冷却塔冷却后进入冷水池, 化学除油器中絮凝下来的 泥浆排进泥浆调节池打入板框压滤机压成泥饼。在 冷水池中投加缓蚀阻垢剂保证循环使用效果。流程 示意图见图 2 。

絮凝剂的投加量 : 一般聚合氯化铝投加浓度约 保持在 5~ 20 m g /L, 聚丙烯酰胺保持在 0 . 3 m g /L 左右。同样用循环水量为基数来计量絮凝剂的投加 量。具体投加量结合水质情况及二冷喷淋供水量通 过试验确定 ( 观察矾花大小、 监测出水浊度 ) 。
4. 5 常见问题及解 决办法

( 1) PH 值 : 代表循环水的酸碱性。 PH 值 若超 出范围 , 可采用浓 H 2 SO 4 进行必要的调整 , 或通知 泵站对循环水进行必要的置换。 ( 2) 总硬度 : 循环水中的钙离子从成 垢的角度 来看, 不宜过高, 若超出范围 , 要及时通知泵站排水 , 排水要做到先排后补。 ( 3) 悬浮物: 若超出此范围 , 通过调整絮凝剂投 药量的办法予以解决。 ( 4) 油 : 二冷 水含油 过高 , 易造 成二冷 喷嘴 堵 塞。要求循环冷却水中的油含量小于 10 m g /L。若 超出此范围, 除了调整絮凝剂投加量外应视情况投

图 2 浊环水循环系统示意图

加除油剂。

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河北冶金

2011年第 4 期

( 5) 杀菌 灭藻剂: 杀菌灭藻剂的 投加要视季节 ( 气温状况 ) 、 生物环境、 菌藻情况酌情安排 , 灵活掌 握。 5~ 10 月份每半月交替投加氧化型杀菌剂和非 氧化型杀菌剂各一次; 11~ 4 月份每 月交替投加氧 化型杀菌剂和非氧化型杀菌剂各一次 , 杀菌灭藻剂 应于冷却塔冷水井处集中冲击投加。每次投加浓度 为 : 80~ 120 m g /L。所需药剂量可以从下式求出: 式中: W Ci V 5 W i = 10 Ci V 每次投加药剂量 , kg; 药剂的投加浓度, m g /L; 系统的保有水量, m 。
3 - 3

和生产要求; 浊水循环系统中轧机冷却水经斜板除 油沉淀池处理后 , 出水 水质经 监测悬 浮物小 于 50 m g /L, 油含量小于 10 m g /L, 均满足生产用水要求。 6 经济效益分析 该工程自投入运行以来 , 解决了因水量不足、 水 质差、 水压低严重威胁生产的后顾之忧 , 大大减少了 废水外排量 , 提高了水资源的重复利用率。工程总 投资 400万元, 水处理成本 0. 065 元 /m 。总循环水 3 量 1 098 t /h, 其中 260 机组净循环水量 460 m / h , 浊循环水 量 638 m /h , 减少 工 业废 水外 排量 220 m /h 。原供水 量 270 m / h 串级 使用后外排, 现仅 需补充水量 50 m /h。年节约水费 117 万元 , 减少 排污费 23 . 3 万元。每年减少抢修时间 100 h , 增加 产值 1 050万元, 产生间接效益 75 万元。 7 结语 循环水闭路循环系统在唐钢中厚板材有限公司 的投运, 取代了抽取地下水冷却时代, 实现了循环水 系统闭路循环 , 同时保护了周边的环境 , 达到了保护 环境、 综合利用的目的 , 有显著的经济效益、 社会效 益和环境环境。
3 3 3 3 3

i

处理效果 轧钢工序浊水循环系统废水水质检测情况见表 1 。
表 1 浊水循环系统废水水质检测情况
进水 高值 中间值 139 9. 2 低值 79 4. 4 高值 48 4. 6 出水 中间值 低值 40 3. 0 31 2. 1

悬浮物 / ( m g L - 1 ) 油 /( m g L
- 1

210 16. 1

)

净水循环系统经过一年运行基本正常, 尤其在 高温季节, 出水水温在 35 以下 , 达到了设计目的

( 上接第 11 页 )

较以前已有很大改观。 4 轧制 步进式加热炉加热 高速线材轧机 风冷线 集卷筒 打捆入库
4. 2 轧制温度控制 4. 1 工艺流程

低的吐丝温度 , 可以提高过冷奥氏体的转变速度、 得 到易于拉拔的 F + P 组织。为此 , 在多次 试验的基 斯太尔摩 础上, 确定了合适的 开轧温度, 以便获得良好 的组 织。 5 结语 目前公司生产的 H 08 M nA 处在开发阶段, 主要 销往天津 一带 , 用 户反 映质 量很好 , 拉 拔至 0 . 8 、 0 9 没有问题 , 用其生产的埋弧焊丝, 镀铜层结合牢 固 , 精密绕盘顺利 , 焊接性能良好 , 焊缝平整美观, 产 品质量稳定可靠, 深受用户喜爱 , 取得了较好的经济 效益和社会效益。
参考文献
[ 1 ] 陈家祥 . 钢铁冶金学 . 冶金工业出版社 , 2004 . [ 2 ] 高泽平 . 炉外精炼 . 冶金工业出版社 , 2005 . [ 3 ] 陈雷 . 连续铸钢 . 冶金工业出版社 , 2004 .

由于埋弧焊丝用钢 含碳低、 塑性好、 变形 抗力 小 , 为避免轧件打滑、 划伤、 导卫粘钢 , 并且为获得良 好的金相组织, 应适当降低轧制温度。根据该钢种 特点以及以往经验, 确定合适的开轧温度 , 为稳定线 材表面质量和有效控制奥氏体晶粒度奠定了基础。
4. 3 吐丝温度控制

埋弧焊丝用钢由于锰、 硅合金元素的存在 , 使其 CCT 转变曲线向右下方移动, 推迟并延长了转变 时间, 若工艺参数控制不当 , 线材的金相组织中仍可 能出现一些马氏体组织 , 不利于拉拔加工。而适当

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