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钢铁企业循环水处理技术要点1.1标准化工作流程1.1现场调查联合钢铁企业从原燃料进厂到生产成品包括烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、公辅等，其中公辅有供水、供电、热力、发电、制氧等。现场调查时要在业主技术人员带领下对循环水系统情况作系统详细调查，内容包括：（1）主体生产工艺及特点、产品品种、设计产量、实际产量；（2）循环水系统换热器的结构形式及材质、循环水系统工艺及流程图、循环水水量和水压、补充水水质、循环水水质。（3）对已运行的系统必须了解是否存在结垢、腐蚀超标、粘泥等故障。对调查内容要反复核查，做到准确、详实，为方案的制定提供准确资料，认真填写现场调查表。厂循环水系统情况调查表调查时间：调查人：序号调查项目调查结果1主体生产工艺及特点2产品品种3设计产量4实际产量5换热器的结构及材质6循环水工艺流程7补充水水质8循环水水质9循环水水量、水压10系统有无故障1.2方案制定方案制定以现场调查资料为基础，经过资料整理、实验室试验和类似系统的经验编写方案，内容包括对主体的简介、循环水系统说明、药剂投加品种、量、方案、安全注意事项、系统特点及水处理难点、水处理操作规程、循环水控制指标、制定方案的依据等。循环水处理方案是现场执行的依据和准则，必须严格遵守，可以根据现场情况的变化由技术负责人调整和优化方案，并备案，否则任何人无权私自更改方案。1.3方案实施（1）准备工作准备好水处理药剂，主要阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂、絮凝剂等，建立水质分析室。和业主协商具备药剂投加的一切条件，加药装置运转正常、安全可靠，加药点合理，所有的水处理设施完善，消除影响水处理效果的缺陷。如果开始总包已经运行的系统，必须指出对系统已存在的问题，如结垢、腐蚀、粘泥等故障，并请业主处理好故障才能开始总包工作。（2）制定水处理规程包括水处理药剂投加规程，包括水质调整、化学分析、安全规定。（3）具体实施根据方案做好水处理运行工作，一是投加水处理药剂，二是控制好循环水的浓缩倍数和各项指标，三是做好水质分析。在方案实施过程中，要严格遵守操作规程，遇到问题要加以分析，并找出解决办法。1.4运行监控（1）水质各项指标的控制在水处理运行中要控制好加药量和循环水的各项指标，才能确保水处理效果。如果由于业主的原因水质超标，要及时和业主沟通，必要时以书面方式，和业主分析超标的原因，并提出改进措施。（2）水处理效果的检查水处理效果检查包括对水质分析数据的总结分析和现场调查。有些循环水系统通过水质分析数据可以判断水处理运行效果，如通过分析浊环水的悬浮物可以检验絮凝沉淀效果，通过分析循环水中的全铁可以检验缓蚀效果，通过计算阻垢率可以检验阻垢效果。另外有条件可以安装在线污垢热阻仪和循环水管道旁路安装检测挂片等。现场调查是检验水处理效果最直接有效的方法，做好现场调查要和业主技术人员及时沟通，有些设备运行参数可以反应出水处理效果，如发电厂凝汽器的端差、排气温度和水处理效果有关，等等。另外，在主体生产停产检修时打开换热设备可以直观看出结垢、腐蚀、粘泥等情况，必要时可以拍照存档。对现场调查情况不但要有记录，而且对记录数据和资料加以整理总结，为水处理方案的完善提供依据。在分析这些资料过程中，要多和业主沟通，因为设备运行不正常或水处理效果不好，不但和我方水处理有关，而且同时和业主的设备质量、操作、运行管理有关，如果是业主的原因要请业主改进。1.5阶段总结水处理阶段总结是管理中比较重要的环节，阶段总结包括水质分析数据的整理分析、加药量的统计、分析、水处理效果的阶段报告，通过总结可以找出好的经验和不足，为我们的下一阶段或下个项目水处理工作的开展提供宝贵的经验，通过总结可以进一步优化水处理方案，降低我们的水处理成本，通过总结提高我们的水处理技术水平。1.6安全技术安全是我们做好工作的前提和保证，特别是对于一个新的项目和工程，要求我们要和业主沟通，了解现场情况，掌握现场不安全因素，同时制定好安全措施，并严格执行。2钢铁联合企业生产工艺钢铁是经铁矿石熔融而提炼出来的，其生产过程大致分为铁精矿的烧结工序、还原生铁的炼铁工序、生产钢坯的炼钢及连铸工序、制成各种钢材的压延工序。此外还有配套的焦化、制氧、水电等。生产工艺见图2-1。3烧结工序3.1烧结工艺概述烧结生产工艺的过程就是将准备好的矿粉(精矿粉或富矿粉)、燃料(焦粉和无烟煤)和溶剂(石灰石、白云石和生石灰)，按一定的比例配料，然后再配入一部分烧结机尾筛分的返矿，送到混合机混匀和造球。混好的料由布料器铺到烧结机台车上点火烧结，烧成的烧结矿经破碎机破碎筛分后，筛上成品烧结矿送往高炉，筛下物为返矿，返矿配入混合料重新烧结，烧结过程产生的废气经除尘器除尘后，由风机抽入烟囱，排入大气。主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。烧结厂工艺流程见图3-1。烧结厂的规模按面积来划分：面积大于等于200m2为大型；面积大于等于炼铁炼钢连铸轧钢主要产品铁矿石烧结矿石灰石球团焦炭高炉转炉电炉板坯小方坯大方坯加热炉型钢轧机棒线材轧机中厚板轧机热轧板卷轧机冷轧板轧机无缝管轧机圆坯钢轨型钢异型钢棒线材中厚板热轧板卷冷轧钢板无缝管铁水铸钢件废钢图2-1钢铁联合企业生产流程图50m2为中型；面积小于50m2为小型。目前国内烧结机单机最大面积为660m2。3.2烧结水处理系统烧结设备冷却水系统分为间接冷却循环水系统和直接冷却循环水系统。此外随着节能新技术的应用，烧结余热得到有效利用，余热锅炉产生的蒸汽可以用来厂区采暖或用来发电。随着钢铁工业技术的发展，烧结厂工艺趋向于带式烧结机大型化。而对于大型厂的除尘设备多采用电除尘器，从而代替了湿式除尘，省去了间接冷却循环水系统，不但节约了水资源，而且减少了环境污染。3.3净环水系统（1）冷却设备烧结间接冷却循环水系统冷却设备包括：（1）烧结机水冷隔热板冷却；（2）烧结矿单辊破碎机轴心冷却；（3）抽风机室风机电机冷却器、油冷却器、电除尘风机冷却；（4）环式冷却机风机和稀油站润滑冷却用水；（5）烧结机机尾监控摄像机冷却用水。换热设备主要材质有碳钢、铸铁、铜、不锈钢等。烧结机水冷隔热板设在点火器和布料器之间，用来保持经布料器分布在烧结机上的混合料的温度和湿度，防止水份蒸发。水冷隔热板为一空心钢板，中间充满水，通过水的流动将点火器散发的热量带走。抽风机电动机冷却器安装在电机颈部的通风柜中（图3—2），冷却器的出风口与电机的进风口，冷却器的进风口与电机的出风口紧密配合与电机形成一个封闭的循环通风系统，它的功能是把电机损耗产生的热量（热空气）送至冷却器，通过冷却器把热空气进行冷却，冷却器内部排列着翅片吸热管，管内通冷水进行冷却，冷却后的空气经风机送入电机内，使之冷热空气密闭循环交换。原料仓一次混合机二次混合机布料仓炉料仓点火炉烧结台车主烟道风箱除尘器引风机烟囱破碎机冷却器振动筛成品仓炼铁高炉图3-1烧结生产工艺流程（2）循环水工艺及水处理要点烧结间接冷却循环水系统由循环水泵、机械通风冷却塔、管网、加药装置等组成。烧结设备使用后的水，利用余压上冷却塔降温冷却后，由供水泵送到设备循环使用，其工艺流程见图3—3。在循环冷却水系统中以工业水作为补充水，由于循环水的蒸发浓缩，结垢、腐蚀和微生物粘泥是影响循环水系统运行的主要故障，因此必须对循环冷却水进行处理实现水质稳定。烧结厂用水较少，例如450m2烧结机其循环水量在500—600m3/h，在循环水系统处理上的基本考虑，与一般冷却水处理一样。图3-2电动机空气冷却器水冷隔热板冷却单辊破碎机轴心冷却风机、油冷器冷却稀油站润滑冷却监控摄像机冷却吸水池冷却塔水泵余压回水补水加药强制排污水排污水图3-4烧结净环水水处理工艺流程4焦化工序4.1焦化生产工艺将各种经过洗选的炼焦煤按一定比例配合后，在炼焦炉内进行高温干馏，可以得到焦炭和荒煤气，将荒煤气进行加工处理，可以得到多种化工产品和焦炉煤气。焦化生产工艺流程见图4—1。焦炭是炼铁的燃料和还原剂，它能将氧化铁(铁矿)还原为生铁，焦炉煤气发热值高，是钢铁厂及民用的优质燃料，又因其含氢量多，也是生产合成氨的原料。目前我国最大焦炉为7.63米60孔焦炉。配合煤煤塔装煤车炭化室焦炉煤气上升管桥管集气管回收系统拦焦车焦炭熄焦车运焦系统焦库高炉图4-1焦化生产工艺流程4.2焦化循环水系统4.2.1煤气净化循环水系统（1）冷却设备来自焦炉的荒煤气经冷却冷凝分离焦油氨水和净化脱除焦油雾、萘、硫、氨及苯等后，成为净化煤气。在煤气净化的同时可回收或加工制取化产品。煤气净化工段组成为：冷凝鼓风工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、脱硫工段、硫酸工段、粗苯蒸馏工段及油库等组成。冷却设备主要有横管冷却器、螺旋板式换热器。横管冷却器主要应用在焦化中对焦炉煤气的冷却。煤气由焦炉引向化学产品回收车间，经过气液分离器后温度一般在80～85℃，且含有大量的焦油气和水汽。为了便于输送，并减少鼓风机的动力消耗和有效回收化学产品，煤气须在初冷却器中进一步冷却至20～25℃。而现有大多采用的冷却方式为间接冷却，即采用横管式冷却器。其工作原理如下：在冷却器中煤气走壳程并垂直于冷却水管，由上向下流动。水走管程，一段为循环水，二段为低温水，均由下向上流动。煤气在冷却器内冷却过程中，有大部分水汽和焦油被冷凝下来，并在一部分氨、硫化氢和二氧化碳溶解于所生成的冷凝液中，同时有大量萘析出溶解于焦油中，随煤气由上向下流动，并经液封槽排出。而煤气由鼓风机抽送至后面工序。横管冷却器见图4-2。煤气进口煤气出口低温水进口低温水出口循环水进口循环水出口换热管束循环水室低温水室图4-2横管冷却器结构示意图螺旋板式换热器设备由两张钢板卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。螺旋板换热器与一般列管式换热器相比是不容易堵塞的，尤其是泥沙、小贝壳等悬浮颗粒杂质不易在螺旋通道内沉积，分析其原因；一是因为它是单通道杂质在通道内的沉积一形成周转的流还就会提高至把它冲掉，二事故因为螺旋通道内没有死角，杂质容易被冲出。螺旋板式换热器见图4-3。在焦炉煤气净化中常用于粗苯的冷却。图4-3螺旋板式换热器示意图（2）水处理系统煤气净化车间设备冷却用水由循环给水系统供给，煤气净化循环水系统由回收循环水泵、机械抽风冷却塔、旁流过滤器、循环水管网及水质稳定装置等组成。用水设备主要材质有碳钢、不锈钢、铜等。在焦化循环水处理中煤气净化水处理系统常和制冷机冷却器、焦化地面除尘站冷却水共用一个系统实现循环冷却水的处理。其工艺流程见图4-4。3.4低温水给水系统低温水供水水温为16℃，回水水温为23℃。该系统由低温水泵、溴化锂制冷机及低温水管网等组成。主要供给冷凝鼓风工段、脱硫工段、粗苯蒸馏工段、终冷洗苯工段等工段低温水设备冷却用。回水流回低温水吸水井，由低温强制排污水加药补水余压回水水泵冷却塔吸水池焦炉地面除尘站制冷机冷却煤气净化排污水图4-4焦化循环水工艺流程图水泵加压，经制冷机制冷后供设备循环使用。工艺流程见图4-5。低温冷却水由于在低温状态下运行，不存在结垢现象，应根据补充水水质考虑腐蚀，如果补充水存在腐蚀的倾向可以考虑在系统中投加缓蚀剂。吸水池水泵补水加药排污水制冷机化产低温设备图4-5焦化低温水工艺流程图5炼铁工序5.1炼铁生产工艺炼铁工艺是将原料（矿石和熔剂）及燃料（焦炭）送入高炉，通入热风，使原料在高温下熔炼成铁水，同时产生炉渣和高炉煤气。炼铁产生的高炉渣，经水淬后成水渣，用于生产水泥等制品，是很好的建筑材料。炼铁厂包含有高炉、热风炉、高炉煤气洗涤设施、鼓风机、铸铁机、冲渣池等，以及与之配套的辅助设施，其生产工艺流程见图5－1。目前我国最大高炉为6300m3。高炉烧结矿焦炭上料皮带上料皮带烟气处理系统热风热风炉冷风氧气喷煤喷煤站煤粉仓铁水鱼雷式铁水罐车转炉或电炉图5-1炼铁生产工艺流程图5.2炼铁循环水处理系统5.2.1高炉净环水系统（1）冷却设备净循环冷却水系统主要供高炉鼓风机站、空压机站、液压站、TRT发电、水—水热交换器等用水。鼓风机站冷却设备有电机、润滑油冷却器、动力油冷