羅小函

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠,江西 貴溪 335424）

1 引言

貴溪冶煉廠熔煉車間陽極爐工序生產(chǎn)過程水蒸發(fā)量大、廢水排放量大。以往生產(chǎn)過程水的補(bǔ)充主要來自廠外新水(凈化水)，廢水排至硫酸須重新綜合回收再利用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)環(huán)保提出了更高的要求，貴冶提出提升綠色冶煉新高度，推進(jìn)廢水“零排放”的目標(biāo)。而要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程廢水零排放，達(dá)到節(jié)能減排的目的，需對(duì)工藝生產(chǎn)過程用水進(jìn)行優(yōu)化改造，以達(dá)到提高復(fù)水利用率的目的［1］。

2 改造前用水情況

陽極爐工序用水量大，用水點(diǎn)分散，根據(jù)不同水質(zhì)要求分為：爐前水套循環(huán)水、設(shè)備冷卻循環(huán)水、圓盤澆鑄循環(huán)水、區(qū)域生產(chǎn)用水，共4 套相互獨(dú)立的供水系統(tǒng)。其中區(qū)域生產(chǎn)用水主要有：配置硫酸鋇漿液用水，制作澆鑄包、中間包攪拌耐火料用水等；改造前區(qū)域生產(chǎn)用水是凈化水，陽極板澆鑄循環(huán)水的損失也主要靠?jī)艋a(bǔ)充［2］。

2.1 爐前水套循環(huán)水簡(jiǎn)述

熔煉車間陽極爐爐口水套冷卻水來自閃速爐高位水塔的專用水，僅供爐口水套和鍋爐循環(huán)泵冷卻水使用。當(dāng)出現(xiàn)停水、停電事故時(shí)高位水塔的水可繼續(xù)進(jìn)行供水30min 以上。水套出水口排出的廢水匯入集水槽，再通過地下回水管道流往閃速爐熱水池；然后經(jīng)過冷卻塔降溫后進(jìn)行循環(huán)利用。爐前水套循環(huán)水管路布局圖如圖1。

圖1 爐前冷卻水套及供水管路布局圖

2.2 陽極爐澆鑄循環(huán)現(xiàn)狀

熔煉車間陽極爐圓盤澆鑄機(jī)冷卻水用量特大，使用后的廢水不僅被熱污染同時(shí)還含有銅顆粒。陽極爐澆鑄循環(huán)水系統(tǒng)將陽極爐圓盤澆鑄機(jī)產(chǎn)出的廢水經(jīng)沉淀、過濾，再經(jīng)冷卻風(fēng)機(jī)冷卻后進(jìn)入冷水池。然后根據(jù)陽極爐圓盤澆鑄機(jī)噴淋和陽極板冷卻水槽對(duì)供水壓力的不同要求通過兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的供水系統(tǒng)，采用分壓供給圓盤澆鑄機(jī)循環(huán)使用，以達(dá)到節(jié)水減排的目的。陽極爐澆鑄循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程圖如圖2［3］。

陽極爐澆鑄過程中冷卻水因不斷蒸發(fā)、定期排污等原因造成損失。因此，在冷水池西側(cè)設(shè)置廠區(qū)循環(huán)水補(bǔ)水閥，東側(cè)設(shè)置有廠外凈化水補(bǔ)水閥，由電動(dòng)閥根據(jù)冷水池水位自動(dòng)給水。當(dāng)冷水池水位下降到設(shè)定水位以下時(shí)，廠區(qū)循環(huán)水給水閥自動(dòng)打開給水。如果廠區(qū)循環(huán)水給水閥已經(jīng)全開，但補(bǔ)水量還是不夠，冷水池水位仍舊低于設(shè)定水位，此時(shí)廠外凈化水給水閥自動(dòng)打開增加給水。

圖2 澆鑄循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程圖

因陽極爐澆鑄循環(huán)水是一個(gè)獨(dú)立且相對(duì)封閉的循環(huán)系統(tǒng)，生產(chǎn)中冷卻水的蒸發(fā)損失大其濃縮倍數(shù)不斷增大，水中懸浮物濁度不斷提高。因此在噴淋泵出口的管道上安裝了1 根排污管道通往硫酸車間廢水處理工序，定期向其輸送部分澆鑄循環(huán)水以降低循環(huán)水懸浮物濁度。

3 陽極爐澆鑄用水改造

在提升綠色冶煉新高度，推進(jìn)廢水“零排放”的大趨勢(shì)下，貴冶必須對(duì)水循環(huán)工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，不斷提高工業(yè)復(fù)水利用率，最終實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

貴冶熔煉車間場(chǎng)面水以往直接送至硫酸車間回收綜合再利用，加大了硫酸車間廢水處理的負(fù)擔(dān)，不符合工廠綠色冶煉目標(biāo)。針對(duì)車間生產(chǎn)用水現(xiàn)狀情況，決定對(duì)陽極爐工序區(qū)域生產(chǎn)用水及澆鑄用水進(jìn)行改造。

3.1 澆鑄用水改造的可行性分析

根據(jù)熔煉車間一系統(tǒng)陽極爐用水現(xiàn)狀：爐前冷卻水、設(shè)備循環(huán)水所產(chǎn)生的廢熱水全部回設(shè)備循環(huán)水系統(tǒng)，無外排情況；區(qū)域生產(chǎn)用水、澆鑄循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水大部分還是來自凈化水。為提高熔煉車間復(fù)水利用率，實(shí)現(xiàn)熔煉車間生產(chǎn)過程廢水零排放，陽極爐區(qū)域生產(chǎn)用水及澆鑄循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水水源采用閃速爐場(chǎng)面水［4］。場(chǎng)面水主要來自對(duì)雨水的收集。雨水再利用是一項(xiàng)很大的工程也是一項(xiàng)很有意義的工程。當(dāng)今我國(guó)水資源匱乏，資源的利用勢(shì)在必行，雨水是大自然的饋贈(zèng)，我們應(yīng)該有效地利用，使其發(fā)揮出最大的價(jià)值［5］。

熔煉車間一系統(tǒng)陽極爐工段目前除日常生活用水、噴涂罐用水、澆鑄包、中間包制作用水使用凈化水外，其余設(shè)備冷卻水正常情況下均使用循環(huán)水，在設(shè)備循環(huán)水系統(tǒng)故障時(shí)可切換至凈化水使用。包括：4 臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)冷卻水、2 臺(tái)圓盤澆鑄機(jī)液壓站冷卻水、4 臺(tái)水冷空調(diào)冷卻水。陽極爐用水、排水情況表如表1。

表1 AF1 用水、排水情況表

陽極爐一工段冷水池日蒸發(fā)量約為160t/d。閃速爐場(chǎng)面水排污至硫酸，日排水量在200t/d 左右(據(jù)閃速爐統(tǒng)計(jì))，取樣分析閃速爐場(chǎng)面水pH 值為6.1。閃速爐場(chǎng)面水水質(zhì)及用量基本符合陽極爐澆鑄使用的條件

3.2 澆鑄用水的改造方案

以往熔煉車間閃速爐場(chǎng)面水直接排至硫酸車間再進(jìn)行綜合再利用，硫酸車間綜合處理后再?gòu)年枠O爐循環(huán)補(bǔ)水管往陽極爐冷水池補(bǔ)水，這樣加大了硫酸車間水處理成本，復(fù)水利用率也不高。

管路改造方案：

（1）把閃速爐場(chǎng)面水去硫酸管路與原有陽極爐循環(huán)水補(bǔ)水管路聯(lián)通，并增加1 個(gè)手動(dòng)閥。

（2）在原有循環(huán)水水管往陽極爐補(bǔ)水管路上增加1 個(gè)手動(dòng)閥常管防止水往硫酸倒流。

（3）在閃速爐場(chǎng)面水去硫酸管路上增加1 個(gè)氣動(dòng)球閥（自動(dòng)調(diào)節(jié)作用），根據(jù)陽極爐冷水池液位自動(dòng)開關(guān)。

（4）把原有的冷水池西側(cè)循環(huán)水補(bǔ)水管增設(shè)1臺(tái)氣動(dòng)球閥（自動(dòng)調(diào)節(jié)作用）。

（5）在陽極爐爐口水套給水管增設(shè)1 路補(bǔ)水管，以防閃速場(chǎng)面水水量不夠情況下及時(shí)補(bǔ)水。改造后管路簡(jiǎn)圖見圖3。

圖3 改造后工藝流程圖

陽極爐工序生產(chǎn)區(qū)域用水除日常生活用水必須使用凈化水外，其它工業(yè)消耗水如：配制硫酸鋇漿液用水；制作澆鑄包、中間包攪拌耐火料用水均由凈化水改為澆鑄循環(huán)水，進(jìn)一步減少新水消耗量，提高復(fù)水利用率。

4 澆鑄用水改造前后效果對(duì)比

澆鑄用水改造前后效果對(duì)比見表2、表3。

表2 陽極爐澆鑄水改造前后水質(zhì)檢驗(yàn)分析對(duì)比

表3 AF1 澆鑄用水改造前后水平衡表對(duì)比

通過表2、表3 可看出熔煉車間陽極爐工序經(jīng)過近5 個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)，澆鑄用水改為采用閃速場(chǎng)面水后水質(zhì)符合陽極板澆鑄使用要求，水量也可保證。陽極爐工序澆鑄用水改造后每月可少補(bǔ)凈化水近6000m3。

5 結(jié)束語

陽極爐澆鑄用水的改造取得了良好的效果，在降耗，節(jié)能的基礎(chǔ)上降低了對(duì)環(huán)境的污染［6］，為工廠建設(shè)綠色冶煉工廠奠定了基礎(chǔ)。