[发明专利]高炉工业水水质稳定处理剂

说明书

本发明属于工业冷却水水质稳定处理剂，特别是涉及高炉工业水水质稳定处理剂。

对于高炉冷却水，世界发达国家，如日本是用纯水作为高炉冷却水以达到防腐、防垢目的，也有的国家采用软水闭路循环冷却技术达到防腐防垢目的。

经检索专利文献，发现申请号为89106699，申请日为890320，发明名称为“闭路循环冷却水处理的硅系缓蚀剂”的专利，该专利缓蚀剂是以硅酸钠为主剂，配以羟基乙叉二膦酸、葡萄糖酸钠及苯并三氮唑等化合物组成，该缓蚀剂适合于软化水或除盐水，不脱氧、水温高的系统。

还有美国专利US5180498，其名称为“水系统中垢的沉积物的控制”，该专利是通过添加筛选出的水溶性共聚物来控制蒸汽发动机等系统无机沉淀物的形成，因而减少了机车给水系统的腐蚀。

上述的中国专利技术，虽然可以应用在高炉冷却水上，但是它只能用于软水和除盐水，虽能较好解决系统结垢问题，但对高炉冷却系统却存在着严重的腐蚀问题，而且使用软水和除盐水也增加了生产的成本。美国专利的添加剂只适用于蒸汽发动机防腐和防垢。

本发明的目的是在高炉闭路循环冷却系统中，采用工业水代替软水进行冷却，并研制出一种高炉水质稳定处理剂对工业水进行有效的水质改善处理，以达到防止冷却系统腐蚀和结垢问题。

为了使工业水能够代替软水、纯水用于高炉冷却，在研制过程中，进行了静态阻垢试验，并模拟高炉冷却水运行状况进行了动态模拟试验，筛选适宜高炉冷却水即工业水特点的水质稳定处理剂。本发明的水质稳定处理剂的配方的化学组成为：羟基乙叉二膦酸(以PO₄^3-计)5～10ppm；丙烯酸、丙烯酸脂类多元共聚物5～10ppm；80～85％聚磷酸盐和15～20％硫酸锌盐等组成混合物10～20ppm；苯骈二氮唑1～2ppm。该水处理剂具有高效、无毒、热稳定性好的特点，适用于工业硬水，不脱氧，水温高的系统。采用该稳定处理剂，应首先对高炉冷却循环系统进行清洗和预膜处理。在预膜处理时，稳定剂的浓度应按上述配方10倍的投加量进行。

采用本发明高炉工业水水质稳定处理剂可以极好的防止循环冷却水系统的结垢和腐蚀。通过实验室静态试验，该处理剂的缓蚀率达到95.1％，阻垢率达到97.5％。通过动态模拟试验，采用我们处理剂的检测结果为，年污垢系数：1.41×10^-5m²·h·℃/kJ(国家标准值规定低于1.435×10^-4m²·h·℃/kJ)，该处理剂的年污垢系数比国家规定指标降低了10倍。该处理剂的腐蚀速度为0.0300mm/a(国家标准值为＜0.125mm/a)，该稳定剂腐蚀速度要低于国家规定标准4倍左右。由此可见，高炉用工业水闭路循环冷却，采用本发明的水质处理剂可以极大减少系统结垢和极大降低腐蚀速度，对提高高炉冷却效果和设备使用寿命是有着十分重大意义的。

下面是本发明的一个实施例。

本发明高炉工业水水质稳定处理剂在鞍钢炼铁厂11^#高炉应用了一年以上，取得了良好的效果。鞍钢11^#高炉原来采用的是从原西德移植的软水闭路循环冷却技术，该技术虽然对防止系统结垢起到良好作用，但存在严重的腐蚀问题，严重地威胁着高炉的冷却效果和炉体使用寿命，同时也影响生产正常进行。为此，在1993年10月份借年修之机，在不停车的前提下，使用工业水对高炉进行冷却，并投加本发明的水质稳定处理剂，经过了清洗、预膜，然后达到稳定运行。清洗进行了48小时，在常温下投加了清洗剂磺化琥珀酸二-乙-乙基酯钠为主剂共715kg。然后排放，直到浊度降至4.0mg/L；预膜进行了48个小时，在常温下投加预膜剂920kg，然后排放，直至总磷降至15ppm，高炉开始送风，系统进入稳定运行阶段，按照补水量和化验结果添加本水质处理剂。本处理剂加入量一直保持：羟基乙叉二膦酸(以PO₄^3-计)5～10ppm；丙烯酸、丙烯酸脂类多元共聚物5～10ppm；聚磷酸盐(以PO₄^3-计，80～85％)和硫酸锌盐(10～15％)混合物10～20ppm；苯骈三氮唑1～2ppm。

从其使用效果看是十分理想的。在清洗阶段腐蚀速度为0.36g/m²·h，远低于国家规定的标准值10.0g/m²·h，清洗彻底，未造成系统的任何泄漏。预膜阶段，经金相检验，形成了一层6～8μm，均匀致密的保护膜。在稳定运行阶段，水质化验各项指标表明水质保持稳定，无腐蚀、结垢趋势，现场挂片监测，腐蚀速度在0.030～0.060mm/a之间，大大低于国家规定标准值。