[发明专利]炼钢厂连铸二冷水循环利用工艺

说明书

【技术领域】

本发明属于炼钢厂废水处理技术领域，涉及一种将连铸二冷水经过化学除油器处理后、再经过冷却、杀菌灭藻、水质稳定等处理后用水泵送往连铸设备循环利用的炼钢厂连铸二冷水循环利用工艺。

【背景技术】

现有的钢铁企业废水总的循环率一般只达到40～60％，有的根本没有循环而直排，不但资源浪费，而且对环境造成严重的破坏。钢铁工业中炼钢工序是整个钢铁生产过程的中心环节，而连铸工艺又是炼钢生产过程中的核心工艺之一。随着钢铁生产的发展，连铸技术已经被越来越多的钢铁企业所采用，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中，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。由于连铸工艺的实施，简化了加工钢材的过程，不但大量节省基建投资和运行费用，而且减少能耗，提高成材率。

在连铸过程中，供水起着非常重要的作用，为了提高钢坯的质量，对连铸机用水水质的要求越来越高，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。

连铸二冷水的特点是水量大、温度高，易发生腐蚀和结垢，对水质及水处理技术要求很高。在生产过程中，二冷喷淋水与连铸设备直接接触，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，给连铸生产带来了很大危害。如粘附在管道上，将会缩小管道的有效过水面积，降低供水量或增大管道阻力，引起金属垢下腐蚀；若粘附在二冷喷嘴上，容易堵塞喷嘴，降低二冷区的冷却效率，将会严重影响铸坯的表面质量；若粘附在过滤器滤料上，容易堵塞滤料，造成滤料“板结”，过滤“短流”，使过滤器无法正常运行，水质恶化，形成恶性循环，严重时会影响生产甚至会造成连铸机的停产。

另外，如果处理后的连铸二冷水采用循环使用，随着浓缩倍数的提高，会出现如下一些危害：一是沉积物(主要是垢)的析出和附着：天然水中溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成份。在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度随循环冷却水蒸发、浓缩而增加，当其浓度达到饱和状态时，会发生下列反应：Ca(HCO₃)₂＝CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O。CaCO3沉积在管道表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差。水垢附着影响产量，增加能耗，严重时，则换热器、管道被堵。二是设备腐蚀：系统中大量的金属设备长期使用循环冷却水会发生腐蚀，减少设备使用寿命甚至穿孔，造成安全隐患。三是微生物的滋生和粘泥。循环冷却水中的微生物一般是指细菌和藻类，在新鲜水中，一般来说细菌和藻类都较少。但在循环水中，由于养分的浓缩，水温的升高和日光照射，给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。大量细菌分泌出的粘液像粘合剂一样，能使水中飘浮的灰尘杂质和化学沉淀物等粘附在一起，形成粘糊糊的沉积物粘附在管道、滤网、冷却塔、喷嘴上。粘泥吸附在设备上，除了会引起腐蚀外还会使冷却水的流量减少，并降低冷却效率，严重时，会将管道堵死，迫使停产检修。

目前国内外对连铸二冷水的处理大多为三段处理流程，如图1所示，其处理方式主要靠自然沉淀、过滤去除悬浮物，除油采用隔油、刮油、带式、管式吸附油等方式，使用设备多为隔油池、刮油机、带式除油机、管式除油机、浮筒集油器等。

连铸二冷水处理采用三段处理流程，通过二次沉淀，一次过滤可去除大部分氧化铁皮和泥沙。采用机械设备除油效果不佳，只能去除浮油，不能去除乳化油。而连铸二冷水中却含有相当一部分乳化油和不易沉淀的非常细小的颗粒悬浮物，这些细小颗粒悬浮物与油份在水中互相吸附形成较大粘性的“油泥”，它以胶体状态悬浮在水中，既不沉淀又不上浮，随水流动，粘附在管道、用水设备及水处理设备上，造成喷嘴、管道、滤料、管道过滤器等设备堵塞的危害，因此水处理效果不佳。后来也有炼钢厂将平流沉淀池改为化学除油器的，以减少设备的占地面积，同时期望改善除油效果。但由于连铸二冷水系统水量波动频繁，水处理药剂的适应性差，大量的悬浮物和油泥进入后道工序，还是严重影响钢铁厂炼钢工序的正常稳定生产。

【发明内容】

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种具有水质稳定、水资源循环利用和节能减排效果明显优点的炼钢厂连铸二冷水循环利用工艺。