CSP連鑄機二冷水噴嘴堵塞原因分析與對策

陳治國，周燕霞，周東凱

（酒泉鋼鐵集團公司，甘肅嘉峪關 735100）

供排水

CSP連鑄機二冷水噴嘴堵塞原因分析與對策

陳治國，周燕霞，周東凱

（酒泉鋼鐵集團公司，甘肅嘉峪關 735100）

針對連鑄二冷水噴嘴頻繁堵塞的現象，對噴嘴堵塞物、濁環水處理系統設備設施運行、檢修狀況展開了全面的分析調查。通過排查找出關鍵問題，制定改進及優化方式，使連鑄機二冷水懸浮物指標明顯降低，連鑄機噴嘴堵塞問題得到了較大的改善。

鑄機二冷水；噴嘴堵塞；懸浮物；改進和優化。

1 前言

酒鋼公司CSP兩臺連鑄機主要生產中碳系列（Q235B、Q345B）和低碳系列（冷軋基料）鋼種，生產950*58、1020*58、1250*52、1500*70等規格產品，主要應用于汽車行業、橋梁建造、管材等產業。自2012年2月開始連鑄機扇形段內錐形濾網頻繁堵塞，嚴重影響產品質量和鑄機的生產進度。針對連鑄機二冷水系統目前存在的問題，對噴嘴堵塞物、二冷水水質、濁環水處理系統設備設施設備運行方式與設備檢修狀況展開了全面的分析調查。本文主要針對連鑄機二冷水系統設備設施、運行管理方面存在的問題，制定相應的應對措施，從而改善連鑄二冷水水質，減少噴嘴堵塞現象。

2 運行現狀及存在問題

2.1 鑄機二冷水處理工藝流程

CSP濁環水系統主要用戶為連鑄機及熱軋機組，分為連鑄機二冷水、連鑄機設備直接冷卻水和軋機設備直接冷卻水，總用水量約6500～7000 m3/h。用戶回水回至旋流井，經過旋流井初次沉淀去除大量的氧化鐵皮渣后，經泵加壓后分別輸送至平流池與化學除油間進行二次沉淀與除油。平流池與化學除油間出水匯集至平流池泵站后再經泵加壓后輸送至過濾間進行過濾，過濾器出水上冷卻塔冷卻后進吸水井后經供水泵加壓后輸送至連鑄機進行循環利用。過濾器反洗水與化學除油器排污水輸送至緩沖池，進入污泥濃縮池進行污泥濃縮后送板框壓濾機進行壓濾，泥餅定期外運。工藝流程詳見圖1。

圖1 濁環水處理系統示意圖

2.2 存在問題及對生產的影響

自2013年2月以來連鑄機二冷水噴嘴前端錐形濾網頻繁堵塞，利用連鑄機停澆間隙對連鑄機噴嘴濾網進行拆洗時，發現噴嘴和濾網上附著有大量的黑色物質，狀態為粘稠、絮狀、較粘手，經初步分析為油與懸浮物的混合物。當濾網或噴嘴堵塞嚴重時，該噴嘴流量減小，導致鋼坯表面冷卻不均，產生鐮刀彎甚至裂紋，嚴重影響產品質量及后續工序生產。

3 原因分析

通過對堵塞物分析，主要是油泥成分，因此系統懸浮物偏高是導致濾網堵塞的主要原因。經對每個處理單元進行評價分析，初步判斷主要原因有以下幾個方面。

3.1 化學除油器的影響

該濁環水系統旋流井出水分為兩路，其中進平流池處理的部分（水量約3500～4000 m3/h）僅依靠物理沉降進行處理，不加藥；進化學除油器處理的部分（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 通過化學除油器水質進行跟蹤監測發現除油器出水懸浮物30～35 mg/L，油含量約2～3 mg/L，但靜置一段時間（約30 min）后，瓶底開始出現灰白色絮狀物，懸浮物明顯上升，可達到40～50 mg/L。

3.1.2 化學除油器在長期運行中，因積泥較多，沖洗不徹底，部分填料塌陷，導致排泥不暢，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

通過對平流池進行運行情況評價發現，平流池溢流堰安裝位置不合理，導致平流池液位控制過低，一方面水力停留時間縮短，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不理想，懸浮物達到70～90 mg/L，油3～5mg/L。

3.3 介質過濾器的影響

該系統介質過濾器外形尺寸為￠5m×H5m，設計單臺處理能力580～700 m3/h，濾速30～35 m3/h。設計出水懸浮物≤20 mg/L，油≤5 mg/L。在水質出現異常后，連續對介質過濾器出水進行監測，發現介質過濾器出水水質未達到設計指標。排查發現介質過濾器主要存在以下幾個方面的問題：

3.3.1 介質過濾器濾料缺失嚴重。檢查發現過濾器存在不同程度的反洗跑料現象，因過濾器高度不足，濾料裝填后反洗空間不足，汽水混合洗時跑料嚴重。

3.3.2 對過濾器開人孔檢查發現，由于運行時間長達8年，過濾器內部進水立管和濾板焊接處均存在不同程度開焊、破裂的現象，導致部分進水短流直接進入出水腔，造成出水水質惡化。

3.3.3 過濾器反洗不徹底，濾料出現板結現象。該系統介質過濾器采用氣洗+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后立即打開氣洗閥門，過濾器內部憋壓，罐體頂端自動排氣閥無法打開，壓縮空氣無法進入，影響反洗效果。

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

3.4 運行方式的影響

由于主線生產節奏控制，連鑄機每個澆次9～12 h不等，每澆次間隔用戶需停水檢修0.5～2 h，鑄機二冷水的啟停次數頻繁，勢必會造成管道內和吸水井內的懸浮物在停水期間沉積，啟泵后隨水流被帶動，大量沉積物瞬間進入錐形濾網和噴嘴并被攔截，導致每次鑄機開澆后濾網迅速就被堵塞。

4 對策

4.1 改變加藥方式提高平流池和除油器的沉降處理效果

經過對平流池、化學除油器運行效果分析，主要存在的問題是藥劑反應時間不足。因此，通過試驗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），將加藥位置調整至處理單元最前端，延長反應時間，根據化學除油器進水水質情況相應的降低化學除油器加藥量，避免出現藥劑二次絮凝現象。從而提高化學除油器處理能力、平流池的絮凝沉淀效果。

4.2 對平流池進行改造

針對平流池存在的水力停留時間短、浮油外排不暢問題，對平流池溢流堰加高200 mm，平流池水力停留時間由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 對介質過濾器進行檢修并優化反洗方式

4.3.1 對板結的介質過濾器濾料進行更換，在濾料更換過程中對管道破裂及底板開焊部位進行補焊加固，對未開焊的過濾器同樣進行了加固處理，杜絕進、出水互串的現象。

4.3.2 調整濾料級配，增加過濾器反洗空間。通過對過濾器進水水質連續跟蹤檢測，過濾器進水含油量并不高，原級配中無煙煤裝填高度過高，對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其中兩臺進行了級配調整并進行了試驗，數據見表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