CSP連鑄機(jī)二冷水噴嘴堵塞原因分析與對(duì)策

陳治國，周燕霞，周東凱

（酒泉鋼鐵集團(tuán)公司，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

供排水

CSP連鑄機(jī)二冷水噴嘴堵塞原因分析與對(duì)策

陳治國，周燕霞，周東凱

（酒泉鋼鐵集團(tuán)公司，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

針對(duì)連鑄二冷水噴嘴頻繁堵塞的現(xiàn)象，對(duì)噴嘴堵塞物、濁環(huán)水處理系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施運(yùn)行、檢修狀況展開了全面的分析調(diào)查。通過排查找出關(guān)鍵問題，制定改進(jìn)及優(yōu)化方式，使連鑄機(jī)二冷水懸浮物指標(biāo)明顯降低，連鑄機(jī)噴嘴堵塞問題得到了較大的改善。

鑄機(jī)二冷水；噴嘴堵塞；懸浮物；改進(jìn)和優(yōu)化。

1 前言

酒鋼公司CSP兩臺(tái)連鑄機(jī)主要生產(chǎn)中碳系列（Q235B、Q345B）和低碳系列（冷軋基料）鋼種，生產(chǎn)950*58、1020*58、1250*52、1500*70等規(guī)格產(chǎn)品，主要應(yīng)用于汽車行業(yè)、橋梁建造、管材等產(chǎn)業(yè)。自2012年2月開始連鑄機(jī)扇形段內(nèi)錐形濾網(wǎng)頻繁堵塞，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和鑄機(jī)的生產(chǎn)進(jìn)度。針對(duì)連鑄機(jī)二冷水系統(tǒng)目前存在的問題，對(duì)噴嘴堵塞物、二冷水水質(zhì)、濁環(huán)水處理系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施設(shè)備運(yùn)行方式與設(shè)備檢修狀況展開了全面的分析調(diào)查。本文主要針對(duì)連鑄機(jī)二冷水系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施、運(yùn)行管理方面存在的問題，制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，從而改善連鑄二冷水水質(zhì)，減少噴嘴堵塞現(xiàn)象。

2 運(yùn)行現(xiàn)狀及存在問題

2.1 鑄機(jī)二冷水處理工藝流程

CSP濁環(huán)水系統(tǒng)主要用戶為連鑄機(jī)及熱軋機(jī)組，分為連鑄機(jī)二冷水、連鑄機(jī)設(shè)備直接冷卻水和軋機(jī)設(shè)備直接冷卻水，總用水量約6500～7000 m3/h。用戶回水回至旋流井，經(jīng)過旋流井初次沉淀去除大量的氧化鐵皮渣后，經(jīng)泵加壓后分別輸送至平流池與化學(xué)除油間進(jìn)行二次沉淀與除油。平流池與化學(xué)除油間出水匯集至平流池泵站后再經(jīng)泵加壓后輸送至過濾間進(jìn)行過濾，過濾器出水上冷卻塔冷卻后進(jìn)吸水井后經(jīng)供水泵加壓后輸送至連鑄機(jī)進(jìn)行循環(huán)利用。過濾器反洗水與化學(xué)除油器排污水輸送至緩沖池，進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行污泥濃縮后送板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，泥餅定期外運(yùn)。工藝流程詳見圖1。

圖1 濁環(huán)水處理系統(tǒng)示意圖

2.2 存在問題及對(duì)生產(chǎn)的影響

自2013年2月以來連鑄機(jī)二冷水噴嘴前端錐形濾網(wǎng)頻繁堵塞，利用連鑄機(jī)停澆間隙對(duì)連鑄機(jī)噴嘴濾網(wǎng)進(jìn)行拆洗時(shí)，發(fā)現(xiàn)噴嘴和濾網(wǎng)上附著有大量的黑色物質(zhì)，狀態(tài)為粘稠、絮狀、較粘手，經(jīng)初步分析為油與懸浮物的混合物。當(dāng)濾網(wǎng)或噴嘴堵塞嚴(yán)重時(shí)，該噴嘴流量減小，導(dǎo)致鋼坯表面冷卻不均，產(chǎn)生鐮刀彎甚至裂紋，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量及后續(xù)工序生產(chǎn)。

3 原因分析

通過對(duì)堵塞物分析，主要是油泥成分，因此系統(tǒng)懸浮物偏高是導(dǎo)致濾網(wǎng)堵塞的主要原因。經(jīng)對(duì)每個(gè)處理單元進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，初步判斷主要原因有以下幾個(gè)方面。

3.1 化學(xué)除油器的影響

該濁環(huán)水系統(tǒng)旋流井出水分為兩路，其中進(jìn)平流池處理的部分（水量約3500～4000 m3/h）僅依靠物理沉降進(jìn)行處理，不加藥；進(jìn)化學(xué)除油器處理的部分（水量約2500～3000 m3/h）投加聚合氯化鋁及聚丙烯酰胺形成絮體沉淀。

3.1.1 通過化學(xué)除油器水質(zhì)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測發(fā)現(xiàn)除油器出水懸浮物30～35 mg/L，油含量約2～3 mg/L，但靜置一段時(shí)間（約30 min）后，瓶底開始出現(xiàn)灰白色絮狀物，懸浮物明顯上升，可達(dá)到40～50 mg/L。

3.1.2 化學(xué)除油器在長期運(yùn)行中，因積泥較多，沖洗不徹底，部分填料塌陷，導(dǎo)致排泥不暢，致使懸浮物、油去除效果不理想。

3.2 平流池處理效果的影響

通過對(duì)平流池進(jìn)行運(yùn)行情況評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，平流池溢流堰安裝位置不合理，導(dǎo)致平流池液位控制過低，一方面水力停留時(shí)間縮短，降低平流池處理效果，另一方面由于液位過低，浮油收集槽起不到正常的排油作用，致使平流池出水水質(zhì)不理想，懸浮物達(dá)到70～90 mg/L，油3～5mg/L。

3.3 介質(zhì)過濾器的影響

該系統(tǒng)介質(zhì)過濾器外形尺寸為￠5m×H5m，設(shè)計(jì)單臺(tái)處理能力580～700 m3/h，濾速30～35 m3/h。設(shè)計(jì)出水懸浮物≤20 mg/L，油≤5 mg/L。在水質(zhì)出現(xiàn)異常后，連續(xù)對(duì)介質(zhì)過濾器出水進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)介質(zhì)過濾器出水水質(zhì)未達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。排查發(fā)現(xiàn)介質(zhì)過濾器主要存在以下幾個(gè)方面的問題：

3.3.1 介質(zhì)過濾器濾料缺失嚴(yán)重。檢查發(fā)現(xiàn)過濾器存在不同程度的反洗跑料現(xiàn)象，因過濾器高度不足，濾料裝填后反洗空間不足，汽水混合洗時(shí)跑料嚴(yán)重。

3.3.2 對(duì)過濾器開人孔檢查發(fā)現(xiàn)，由于運(yùn)行時(shí)間長達(dá)8年，過濾器內(nèi)部進(jìn)水立管和濾板焊接處均存在不同程度開焊、破裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致部分進(jìn)水短流直接進(jìn)入出水腔，造成出水水質(zhì)惡化。

3.3.3 過濾器反洗不徹底，濾料出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象。該系統(tǒng)介質(zhì)過濾器采用氣洗+水洗+水汽混合洗的反洗方式。由于原反洗過程中過濾器停運(yùn)后立即打開氣洗閥門，過濾器內(nèi)部憋壓，罐體頂端自動(dòng)排氣閥無法打開，壓縮空氣無法進(jìn)入，影響反洗效果。

3.3.4 過濾器反洗強(qiáng)度不夠。過濾器反洗過程中水洗和水氣混合洗兩個(gè)階段都僅開啟一臺(tái)反洗水泵，流量約270 m3/h，持續(xù)約10 min，未檢查反洗出水水質(zhì)情況，反洗效果難以得到保證。

3.4 運(yùn)行方式的影響

由于主線生產(chǎn)節(jié)奏控制，連鑄機(jī)每個(gè)澆次9～12 h不等，每澆次間隔用戶需停水檢修0.5～2 h，鑄機(jī)二冷水的啟停次數(shù)頻繁，勢必會(huì)造成管道內(nèi)和吸水井內(nèi)的懸浮物在停水期間沉積，啟泵后隨水流被帶動(dòng)，大量沉積物瞬間進(jìn)入錐形濾網(wǎng)和噴嘴并被攔截，導(dǎo)致每次鑄機(jī)開澆后濾網(wǎng)迅速就被堵塞。

4 對(duì)策

4.1 改變加藥方式提高平流池和除油器的沉降處理效果

經(jīng)過對(duì)平流池、化學(xué)除油器運(yùn)行效果分析，主要存在的問題是藥劑反應(yīng)時(shí)間不足。因此，通過試驗(yàn)在旋流井合理投加聚丙烯酰胺（濃度0.1 mg/L）和聚合氯化鋁（濃度3 mg/L），將加藥位置調(diào)整至處理單元最前端，延長反應(yīng)時(shí)間，根據(jù)化學(xué)除油器進(jìn)水水質(zhì)情況相應(yīng)的降低化學(xué)除油器加藥量，避免出現(xiàn)藥劑二次絮凝現(xiàn)象。從而提高化學(xué)除油器處理能力、平流池的絮凝沉淀效果。

4.2 對(duì)平流池進(jìn)行改造

針對(duì)平流池存在的水力停留時(shí)間短、浮油外排不暢問題，對(duì)平流池溢流堰加高200 mm，平流池水力停留時(shí)間由35 min提高至40 min。平流池浮油能順利排出。通過改造，平流池出水水質(zhì)得到明顯改善，懸浮物降低至40～60 mg/L，油降低至2～4 mg/L。

4.3 對(duì)介質(zhì)過濾器進(jìn)行檢修并優(yōu)化反洗方式

4.3.1 對(duì)板結(jié)的介質(zhì)過濾器濾料進(jìn)行更換，在濾料更換過程中對(duì)管道破裂及底板開焊部位進(jìn)行補(bǔ)焊加固，對(duì)未開焊的過濾器同樣進(jìn)行了加固處理，杜絕進(jìn)、出水互串的現(xiàn)象。

4.3.2 調(diào)整濾料級(jí)配，增加過濾器反洗空間。通過對(duì)過濾器進(jìn)水水質(zhì)連續(xù)跟蹤檢測，過濾器進(jìn)水含油量并不高，原級(jí)配中無煙煤裝填高度過高，對(duì)懸浮物處理能力下降，并且影響反洗空間，因此濾料更換前后對(duì)其中兩臺(tái)進(jìn)行了級(jí)配調(diào)整并進(jìn)行了試驗(yàn)，數(shù)據(jù)見表1。

Causes of Nozzle Clogging in CSP Secondary Cooling System and Countermeasures

CHEN Zhiguo,ZHOU Yanxia,ZHOU Dongkai
(Jiuquan Iron and Steel(Group)Co.,Ltd.,Jiayuguan,Gansu 735100,China)

To solve the problem of frequent clogging in the secondary cooling system of CSP caster,the clogging matters and operation and maintenance state of the turbid circulating water treatment system were thoroughly investigated.Crucial problems were found out and improvement and optimization measures were drawn up and taken,apparently reducing the level of suspending substances in the secondary cooling water and significantly improving the nozzle clogging problem.

CC secondary cooling water;nozzle clogging;suspending substance;improvement and optimization

TQ085

B

1006-6764（2014）03-0055-03