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摘 要：冷却水系统在连铸机生产中起着重要的作用，文章针对西钢钒炼钢厂冷却水系统现状及其存在的问题，提出解决方案，保证了供水水质，降低新水及除盐水补水量，实现了节能降耗、降本增效。
关键词：冷却水；连铸；水质；节能
中图分类号：TF341.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）11-0179-02
攀钢集团西昌钢钒有限公司炼钢厂现有1 650 mm、
1 930 mm两台连铸机，其冷却水分为除盐水系统、净循环系统、浊循环水系统三类。冷却水系统是板坯连铸机的重要组成部分，冷却效果及其均匀性直接影响连铸坯的质量和连铸机的寿命。尤其是结晶器冷却水和二冷水，结晶器冷却水水质的好坏直接影响铜板的使用寿命，二冷水冷却不匀是板坯产生变形、鼓肚、中心裂纹等缺陷的重要原因之一。
1 除盐水系统
1.1 工艺流程
工艺流程如图1所示。结晶器冷却用水采用除盐水，西钢钒公司采用安宁河地表水为水源，河水经混凝、澄清和过滤处理后通过泵加压送至一级除盐水系统做超滤源水，采用超滤预处理+反渗透处理获得，供水水质情况如表1所示。
冷却水运行时先利用补水泵组将整条管道充满水，压力达到0.3 MPa时，停补水泵组，启动结晶器供水泵，供水水压为1.1 MPa，回水经过自清洗过滤器，利用余压进入板式换热器进行冷却。
1.2 系统组成
主要包括供水泵组、冷媒水供水泵组、补水泵组、稳压罐、自清洗过滤器、板式换热器等。
①供水泵。1 650 mm连铸机采用三台离心式水泵，泵组运行方式两用一备；1 930 mm连铸机采用两台离心式水泵，泵组运行方式一用一备。冷媒水供水泵采用三台离心式水泵，为板式换热器提供冷却水，泵组运行方式两用一备。
②补水泵。补水泵组采用CGIR型泵系列单级单吸抗汽蚀离心泵。
③调压罐。1 650 mm、1 930 mm结晶器供水系统各配置一个稳压罐，主要是补充系统水的损耗及稳定系统压力，液位作为补水泵启停的自动控制信号。
④可拆式板式换热器。由许多有波纹槽的金属换热板片按一定间隔排列，四周通过密封垫片密封，并用夹紧螺柱压紧而成，其角上的孔构成了连续的通道，介质从入口进入各自通道，在通道内逆流流动，通过热传递将热介质温度降低，冷介质温度升高返回冷却塔循环使用。
1.3 闭路与开路循环比较
攀钢钒本部提钒炼钢厂结晶器冷却用水采用开路循环供水，西钢钒炼钢厂采用闭路循环供水，相比开路循环有以下优势：
①除盐水去除了水中大部分溶解物质，开路循环回水经冷却塔冷却时，与空气接触，二氧化碳会溶于水中，对金属腐蚀较强，水质稳定性控制较难，闭路循环系统通过向管道内加入缓蚀剂减缓钢管腐蚀，容易控制水质。
②开路循环在冷却塔冷却过程中蒸发损失严重，补水量高，每天补水量约为150 m3。闭路循环系统每天补水量约为72 m3，每天节约水量约为78 m3。
③闭路循环系统利用余压+水泵加压供水，因此电机选用功率比开路循环小，节约能耗。
2 浊循环水系统
2.1 工艺流程
工艺流程如图2所示，浊环水由离心泵送出，经过自清洗过滤器处理后使用，回水经过旋流池、化学除油器、热水池、纤维束过滤器、冷却塔再回到浊环水池。在化学除油器中产生的污泥排放到泥浆池，由泥浆泵送往浓缩池，浓缩池溢流水回到化学除油器处理后重复利用，泥浆浓缩后打入厢式压滤机，压榨后上清液回化学除油器，污泥外运。
2.2 系统运行中出现的问题
系统运行初期能满足设备用水水质要求，但随着设备运行，出现了自清洗过滤器、喷嘴堵塞严重，化学除油器填料塌陷等问题。
2.3 采取措施
①自清洗过滤器。自清洗过滤器滤网精度原选择为130 μm，精度偏高，导致滤网堵塞，自清洗过滤器前段管道憋压，后段供水管道压力及水量不足，从而影响生产，现将其精度降低至300 μm，并制定合理清洗周期。
②化学除油器。化学除油器主要是以投加化学药剂使污水中的油类和悬浮物等产生凝聚和絮凝反应，形成大颗粒絮花沉降，通过D50 聚氯乙烯六角蜂窝斜管填料沉降进入污泥斗，再定期排泥，上清液经过溢流堰排进热水池，以达到净化水质的目的。其目前使用的斜管填料厚度为0.45 mm，在使用过程中由于油泥存积和清洗，造成填料下塌，且不易清洗死角，影响沉淀效果，现将填料厚度增至1 mm，沉降效果明显改善，出水水质含油量小于10 mg/l。
③污泥系统。化学除油器排出的油泥进入泥浆池，由于旋流池的定期抓渣，回水中氧化铁皮量少，排出的泥浆固液比小，再加上现场使用的纤维球过滤器及纤维束过滤器的反洗水排入泥浆池，更降低了固液比，增加了厢式压滤机的负担，难形成泥饼，且成泥时间长，需加药将泥浓缩。现增设一水池，将各系统的反洗水排入新建水池，然后进入化学除油器继续处理使用，原泥浆池只容纳化学除油器排出的泥浆，使污泥处理系统处理时间紧凑，减少投药，降低运行费用。
④冷却塔。冷却塔主要是用来冷却各系统的回水，降低回水温度，使水温达到系统供水要求，西钢钒炼钢厂使用的冷却塔为开式冷却塔，温降设计为10 ℃，连铸二冷水的供水温度为35 ℃，回水温度为45 ℃。由于1 930 mm即将增加一流，导致回水量增加，目前的冷却塔冷却效果将不能满足需要。采取加大风机功率，改变风机叶片倾角，增高填料，加收水器，增加喷头等措施，在不改变冷却塔混凝土结构的前提下增大风量，使回水温降达到要求。
3 结 语
改进后结晶器运行良好，且水质比较稳定，水质较好，并实现了节能降耗、降本增效。改进后二冷水系统运行满足生产的需求，出水水质较改进前大大提高。
参考文献：
[1] 王笏曹，钱平，张学超，等.钢铁工业给水排水设计手册[M].北京：冶金工业出版社，2002.
[2] 王红，张宜莓.连铸结晶器冷却水系统水处理方案优化及实践[J].工业水处理，2001，（3）.
[3] 周本省.工业水处理技术[M].北京：化学工业出版社，2002.
关键词：冷却水；连铸；水质；节能
中图分类号：TF341.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）11-0179-02
攀钢集团西昌钢钒有限公司炼钢厂现有1 650 mm、
1 930 mm两台连铸机，其冷却水分为除盐水系统、净循环系统、浊循环水系统三类。冷却水系统是板坯连铸机的重要组成部分，冷却效果及其均匀性直接影响连铸坯的质量和连铸机的寿命。尤其是结晶器冷却水和二冷水，结晶器冷却水水质的好坏直接影响铜板的使用寿命，二冷水冷却不匀是板坯产生变形、鼓肚、中心裂纹等缺陷的重要原因之一。
1 除盐水系统
1.1 工艺流程
工艺流程如图1所示。结晶器冷却用水采用除盐水，西钢钒公司采用安宁河地表水为水源，河水经混凝、澄清和过滤处理后通过泵加压送至一级除盐水系统做超滤源水，采用超滤预处理+反渗透处理获得，供水水质情况如表1所示。
冷却水运行时先利用补水泵组将整条管道充满水，压力达到0.3 MPa时，停补水泵组，启动结晶器供水泵，供水水压为1.1 MPa，回水经过自清洗过滤器，利用余压进入板式换热器进行冷却。
1.2 系统组成
主要包括供水泵组、冷媒水供水泵组、补水泵组、稳压罐、自清洗过滤器、板式换热器等。
①供水泵。1 650 mm连铸机采用三台离心式水泵，泵组运行方式两用一备；1 930 mm连铸机采用两台离心式水泵，泵组运行方式一用一备。冷媒水供水泵采用三台离心式水泵，为板式换热器提供冷却水，泵组运行方式两用一备。
②补水泵。补水泵组采用CGIR型泵系列单级单吸抗汽蚀离心泵。
③调压罐。1 650 mm、1 930 mm结晶器供水系统各配置一个稳压罐，主要是补充系统水的损耗及稳定系统压力，液位作为补水泵启停的自动控制信号。
④可拆式板式换热器。由许多有波纹槽的金属换热板片按一定间隔排列，四周通过密封垫片密封，并用夹紧螺柱压紧而成，其角上的孔构成了连续的通道，介质从入口进入各自通道，在通道内逆流流动，通过热传递将热介质温度降低，冷介质温度升高返回冷却塔循环使用。
1.3 闭路与开路循环比较
攀钢钒本部提钒炼钢厂结晶器冷却用水采用开路循环供水，西钢钒炼钢厂采用闭路循环供水，相比开路循环有以下优势：
①除盐水去除了水中大部分溶解物质，开路循环回水经冷却塔冷却时，与空气接触，二氧化碳会溶于水中，对金属腐蚀较强，水质稳定性控制较难，闭路循环系统通过向管道内加入缓蚀剂减缓钢管腐蚀，容易控制水质。
②开路循环在冷却塔冷却过程中蒸发损失严重，补水量高，每天补水量约为150 m3。闭路循环系统每天补水量约为72 m3，每天节约水量约为78 m3。
③闭路循环系统利用余压+水泵加压供水，因此电机选用功率比开路循环小，节约能耗。
2 浊循环水系统
2.1 工艺流程
工艺流程如图2所示，浊环水由离心泵送出，经过自清洗过滤器处理后使用，回水经过旋流池、化学除油器、热水池、纤维束过滤器、冷却塔再回到浊环水池。在化学除油器中产生的污泥排放到泥浆池，由泥浆泵送往浓缩池，浓缩池溢流水回到化学除油器处理后重复利用，泥浆浓缩后打入厢式压滤机，压榨后上清液回化学除油器，污泥外运。
2.2 系统运行中出现的问题
系统运行初期能满足设备用水水质要求，但随着设备运行，出现了自清洗过滤器、喷嘴堵塞严重，化学除油器填料塌陷等问题。
2.3 采取措施
①自清洗过滤器。自清洗过滤器滤网精度原选择为130 μm，精度偏高，导致滤网堵塞，自清洗过滤器前段管道憋压，后段供水管道压力及水量不足，从而影响生产，现将其精度降低至300 μm，并制定合理清洗周期。
②化学除油器。化学除油器主要是以投加化学药剂使污水中的油类和悬浮物等产生凝聚和絮凝反应，形成大颗粒絮花沉降，通过D50 聚氯乙烯六角蜂窝斜管填料沉降进入污泥斗，再定期排泥，上清液经过溢流堰排进热水池，以达到净化水质的目的。其目前使用的斜管填料厚度为0.45 mm，在使用过程中由于油泥存积和清洗，造成填料下塌，且不易清洗死角，影响沉淀效果，现将填料厚度增至1 mm，沉降效果明显改善，出水水质含油量小于10 mg/l。
③污泥系统。化学除油器排出的油泥进入泥浆池，由于旋流池的定期抓渣，回水中氧化铁皮量少，排出的泥浆固液比小，再加上现场使用的纤维球过滤器及纤维束过滤器的反洗水排入泥浆池，更降低了固液比，增加了厢式压滤机的负担，难形成泥饼，且成泥时间长，需加药将泥浓缩。现增设一水池，将各系统的反洗水排入新建水池，然后进入化学除油器继续处理使用，原泥浆池只容纳化学除油器排出的泥浆，使污泥处理系统处理时间紧凑，减少投药，降低运行费用。
④冷却塔。冷却塔主要是用来冷却各系统的回水，降低回水温度，使水温达到系统供水要求，西钢钒炼钢厂使用的冷却塔为开式冷却塔，温降设计为10 ℃，连铸二冷水的供水温度为35 ℃，回水温度为45 ℃。由于1 930 mm即将增加一流，导致回水量增加，目前的冷却塔冷却效果将不能满足需要。采取加大风机功率，改变风机叶片倾角，增高填料，加收水器，增加喷头等措施，在不改变冷却塔混凝土结构的前提下增大风量，使回水温降达到要求。
3 结 语
改进后结晶器运行良好，且水质比较稳定，水质较好，并实现了节能降耗、降本增效。改进后二冷水系统运行满足生产的需求，出水水质较改进前大大提高。
参考文献：
[1] 王笏曹，钱平，张学超，等.钢铁工业给水排水设计手册[M].北京：冶金工业出版社，2002.
[2] 王红，张宜莓.连铸结晶器冷却水系统水处理方案优化及实践[J].工业水处理，2001，（3）.
[3] 周本省.工业水处理技术[M].北京：化学工业出版社，2002.