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水质分析仪器在炼钢车间连铸循环水的应用

来源:美国哈希公司2010.04.22阅读 19159

        在钢铁生产过程中,由于连铸工艺的实施,简化了加工钢材的过程CONTROL ENGINEERING China版权所有,不仅大量节省了基建投资和运行费用,而且减少能耗,提高了成材率。在连铸过程中,供水起着重要作用,为了提高钢坯的质量,对连铸机用水水质的要求也越来越高,水的冷却效果好坏直接影响到钢坯的质量和结晶器的使用寿命。


        随着钢铁生产的发展,连铸技术已被越来越多地被钢铁企业采用,我国的连铸比大幅度上升。连铸工艺省去了模铸和初轧开坯的工序,钢水直接流入连铸机的结晶器,使液态金属急剧冷却,从结晶器尾部拉出的钢坯进入二次冷却区,二次冷却区由辊道和喷水冷却设备构成。连铸生产中的主要用水工序有结晶器冷却水、设备间接冷却水、铸胚及设备喷淋用水等。各工序对供水水质要求如表1所示。


        连铸循环水可分为净环水和浊环水。其中净环水系统主要供结晶器、设备间接冷却等用水。使用后水温度升高,水质未受到污染,主要用于降温、浓缩率的管理和水质稳定等。浊环水主要供设备和铸坯喷淋冷却、切割渣粒化水及冲氧化铁皮用水。用后水温升高,水质受到污染,水中含有大量氧化铁皮微粒和少量油类。除冲氧化铁皮用水(水质、水温要求低),经一级沉淀即可循环使用外,其余水一般经二级沉淀、过滤、除油、冷却后循环使用。
        净环冷却水中的仪器应用
        净循环水由于水质要求高,一般用软化水控制工程网版权所有,必须处理好水质稳定问题。采用脱硬后的软水腐蚀速度加快。如果在水的硬度、碱度较小的地区,也可采用工业水。表2是某大型钢厂连铸结晶器循环冷却水的控制指标。
        由于净环水硬度、碱度都较低,容易吸附结晶器表面的阳离子,因此循环过程中容易产生腐蚀。此外,结晶器钢液附近水温高达100~150℃,容易造成结垢CONTROL ENGINEERING China版权所有,影响结晶器的传热,导致钢液无法形成较大强度的胚壳,造成废胚或缺陷胚。因此保证净环水水质的合格是保证生产出合格铸胚的必要条件。根据上述控制指标,在连铸净环水中可使用的在线水质分析仪器如表3所示。


        浊环冷却水中的仪器应用
        浊环水指设备和产品的直接冷却水主要是指二次冷却区产生的废水,大量的喷嘴向拉辊牵引的钢坯喷水,进一步使钢坯冷却固化,此水受热污染并带有氧化铁皮和油脂。二次冷却区每吨钢耗水量一般为0.5~0.8m3。含氧化铁皮、油和其他杂质以及水温较高,这是二次冷却水的特点。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,因此,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目的是除浊、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控制工程网版权所有,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。
        浊循环水处理流程一般有如下方案:
        二级水处理方案,即一次沉淀和过滤,一次铁皮坑需除去0.2mm以上的氧化铁皮,处理后的水中悬浮物含量不大于60mg/L,可供冲氧化铁皮和设备直接冷却。虽可省去二次铁皮沉淀池及相应的设施,但一次铁皮坑容积较大,构筑物较深,施工难度大,造价高,故一般很少采用。
        三级水处理方案,即一次沉淀、二次沉淀和过滤的方案。一次铁皮坑需除去0.5mm以上的氧化铁皮,出水悬浮物含量小于150mg/L,可供冲氧化铁皮用水,并保证供水泵不受严重磨损,所以一次铁皮坑容积小,造价低。二次沉淀通常采用平流沉淀池,要求除去0.2mm以上的氧化铁皮,出水悬浮物小于 60mg/L,一般为地上式构筑物,施工和生产管理方便,且已有与之相配套的除油刮渣设备CONTROL ENGINEERING China版权所有,因此在连铸浊循环水系统中广泛地采用三级水处理工艺。
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