高炉循环水水处理技术的应用

· 28· METALLURG1CAL PoWER No．5 l 997 高炉循环水水处疆技术的应用 ( 印 互墅蔓 7 【埔 要】 介绍了高炉炉体、热风稠冷却循环承系统承处理过程，出现的问题及解决方法． 【关键词】 ． ! ! 垦竺 I fF 7 、 ＼ Application of W ater Treatment Technique of Circulation W ater for Blast Furnaces Ski Fenghua [Ab~trac1] Water treatment procedure~of cooling circulation water system for m ∞ body and hot wind valve of blast fum ces are presel1teIa．Problems occurred in the pro- ~odure~and the solving methods an described． [Keywords] Circulation water。Cor~ ion，Wolframate 邯钢 1260m。高炉工艺中采用循环冷却 水系统，尤其在炉体及热风阀冷却采用了具 有 90年代国际先进水平的软环水闭路氮封 系统．在各个系统投运前，根据系统工艺及水 质情况进行了动态和静态模拟实验，确定了 水质稳定配方。在实际运行中，针对系统出现 的问题，采取了相应的措施。取得了较好的 效果 ． 1 概况 邯钢 1260m’高炉于 l992年建成投产， 其冷却水共有三个系统：炉体及热风阀软环 水闭路系统。风13渣13净环水系统 高炉鼓风 机净环水系统．因软环水系统工艺先进，水质 稳定难度大，特做重点论述． 炉体及热风阎软环水系统概述如下； 系统容积 510m。，循环水量2620m。／h，系 统补水量为 0-5‰～1．0‰，要求循环水水质 补充水质见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。 表 1 循环水水质及讣水水质要求 系统材质：铜、碳钢、铸锕 铸铁．其中冷 却软环水的空冷器管直径为 20。壁厚为 2mm材质为碳锕．泵出口温度不大于 35℃， 回水温度小于 65℃。系统管道内挂有铜、碳 钢挂片。 2 试验内容及结果 按设计要求及系统工艺状况，经旋转挂 片试验和冷却水动态模拟试验(试验方法分 别按。中华人民共和国化工行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 HG／ T2159—9l和 HG／T2160--91 规定方法进 行)，经过多次试验的分析比较，最终筛选出 钨酸盐复合配方，代号为 Nx一312，其主要 成分为钨酸盐。含磷聚丙，稳定剂及 pH调节 剂等，试验结果如表 2． 维普资讯 http://www.cqvip.com 1997年第5期 冶 金 动 力 ·29· 垢厚 0 表中所表示的腐蚀率为多次试验的最大 值与最小值。试验后取出的挂片，上面有一层 薄薄的膜，无锈无垢，说明‘Nx一312配方缓 蚀阻垢较好。 3 实际运行情况 3．1 水质稳定前的准备工作 为保证水质稳定效果，在高炉炉体及热 风阀循环水系统正式投运前，对循环水系统 的设备、管道进行了清洗、预膜，其具体步骤 如下： 3．1．1 首先将系统用清水清洗，清洗 3h后 逐渐用新水置换。特置换完毕后，投加Nx一 108清洗荆，维持含量 1OO0mg／L，此时控制 pH一3～4。当 pH>4时则投加硫酸进行调 节，清洗 2Oh后，经化验水中含铁量及浊度不 再升高，则中止清洗，同时放掉清洗水． 3．1．2 向系统补充新水，并慢慢投加NX一 312预膜维持含量 150Omg／L．每小时测一次 水质指标，控毒I sS<2Omg／L，TFe<3mg／L， pH为 6～7，预膜在常温下进行 48h，当检查 挂片上有一层色晕，预摸完成，置换排放。 3．2 正常进行 预膜结束后，首先根据系统容积进行基 础投加，维持循环水中酸盐含量大于 50rag／ L，并在运行中及时分析化验水质指标。在投 运的最初几个月，各项水质指标基本上在控 制范围之内。但运行一段时问后，由于高炉产 量的提高，系统泄漏等原因，高炉炉体及热风 阀系统出现了轻微腐蚀现象，随后逐渐发展， 日趋严重，到了 1993年 8月，腐蚀已根严重， 当时水质分析数据如下： 硬度 150~mol／L pH 6．8 氯根 >8mg／L SOt一 1 68mg／L 80mg／L TFe 30mg／L 1 993年 8月份系统腐蚀情况见图 1 、： 妊 托 镀 日期／d 图 1 1993年 8月份铁离子随时间变化蓝线 通过上图可以看出，在 1993年 8月 24 日，系统含铁量最高达到了 30mg／L，挂片腐 蚀率为 O．28mm·a_。，超过国家规定的标准， 循环水已变为铁红色，浊度高达 8Omg／L，严 重威胁着高炉的正常运行。戟环水系统出现 的另一个问题是：循环水硬度有时超过规定 的标准，高达 500~mol／L，经分析出现问腰的 原因如下： ①由于安装质量问题 ，高炉循环水系统 出现了严重泄漏。为保证系统压力就需大量 补水，因为投有大量备用药剂，故不能及时大 量投药，造成循环水中药量降低，最低时系统 含药量只有 4Omg／L，原有膜脱落，系统出现 腐蚀。 ②补充的软水 pH值低，最低为 6．1，加 大了腐蚀的趋向。 ⑧因系统投有按设计要求在高炉循环水 系统高处的膨胀罐内充氮气，当系统压力低 到一定程度时，局部形成负压空气进入循环 水系统，循环水中溶解氧增加，溶解氧的去极 化作用促进了腐蚀l二氧化碳溶于水中产生 碳酸，加速腐蚀I另外。由于水中 HCOs-的分 解，产生COz气泡，造成局部浓差腐蚀。 ④由于循环水冷却设遣不完善，循环水 热负荷大造成系统水温超过设计标准，回水 温度最高达到 70℃，给水温 度最高 在到 55℃，加速了系统的腐蚀。 维普资讯 http://www.cqvip.com M rAIJ．1 G AL PoWER No．5 1997 ⑤由于 系统存在铁细菌及硫酸盐还原 苗，促进了系统的微生物腐蚀。 @炉体及热风阀软环水是完全密闭系 统，从理论上讲不存在泄漏问题，软环水系统 硬度高的主要原因有三点．a．软水补水硬度 高，有时达到 801,~ollL；b．药剂稀释用的是 生水，其硬度达 8000pmollLIc．投加的药剂对 水质分析有一定干扰。 根据存在的问题，采取了以下措施： ①认真检查系统泄漏点。对高炉冷却系 统的冷却壁管道连接处，热风阀系统管道活 节头处，采取了相应的堵漏措施，使系统的补 水量由原来的 l6t／h减少到 1．5t／h。 ②针对补水 pH偏低的问题，我们开始 向补水中加氪，后考虑到氮对系统的铜有一 定的腐蚀性，改为向循环水中投加氢氧化钠， 将补水的 pH提高到 7．2以上．维持系统呈 碱性运行． @针对系统贮水罐没有充氮气．系统压 力低时，溶解氧增多的情况，将系统压力由 0．45MPa提高到 0．55MPa，避免系统负压，防 止了空气的进入。 ④为降低系统循环水的温度，对空冷器 底部进空气进行了检查封闭，增开了风机的 台数，增加了反洗的移c数，将送水温度拉制在 d5℃以内。 ⑤为解决系统微生物的腐蚀，调整加药 配方，向系统投加杀菌灭藻NX一621，每周 投加一次，保持循环水瞬时含药量 l00mg／l。 @针对循环水硬度超标的问题，经研究 适当降低循环水硬度的标准，由 2001~nol／L 提高到 500pmol／L，虽对系统防腐有一定的 影响，但考虑到循环水硬度高，在冷却壁的高 温处容易产生垢层，为此，我们在循环水中投 加了分散剂Nx一407，维持系统含量 2mglL， 这样，既减少了系统的腐蚀，叉防止了系统的 结垢。当软环水硬度超过 500pmol／L时，则进 行排污，补充软水 ，同时，严格控制水质在要 求的范围内。 ⑦为了保证系统的水质稳定效果，及时 ． 掌握循环水变化规律，加强了监测分析，由原 4 来每天分析 2次改为每天分析4次，更新分 析仪器，提高分析数据的准确性． ’ ⑧为了保证加药的均匀性、连续性、加强 了药剂的稀释配比，根据分析结果做到调整 药荆浓度、连续投加。 通过采取以上措施，循环水水质渐渐好 转，到 l993年 11月循环水水质抽查如下： 硬度：430pmol／L碱度：3．8mmol／L pH：8．2 SS：18mg／L a一：80mg／L TFe：6mg，L 其中：铁离子含量最高为8mg／L，最低为 4mg／L。试验挂片结果如表 3。 其腐蚀率和年污垢热阻均在回家规定的 标准内。为了进一步提高水质，我们将铁离子 含量标准由原来 1Omg／L改为 5mg／L，通过 各方面的共同努力，从 1993年 l2月至今．铁 离子含量均在 5mg／L以内，为延长设备的使 用寿命创造有利的条件。 3．1 关于风口渣口净环水系统．汽轮机循环 水系统出现的问题是硬度高、浊度高、苗藻繁 殖严重，针对这些问题 ，我们采取了多补软 水，加强旁滤，投加杀菌灭藻剂等措旖，使这 些问题基本得到僻决。 衰3 挂片结果 堕嚣圭 ． 二 年／m污=垢．K热／W阻 垢厚 铜 碳钢 ⋯ ‘ 结束语 邯锕集团有限公司高炉炉体及热风阀软 环水闭路系统，经过五年来实际运行证明， NX一312钨酸盐复台配方具有良好的缓蚀 阻垢效果。通过对水处理的各项管理工作的 完善，采取一系列整改措施，使水处理技术工 作取得显著成绩，保证了高炉的正常运行和 稳定高产，年增效益约 912万元． I997—05一I 9收稿 维普资讯 http://www.cqvip.com