大圓坯連鑄機濁環水系統設計應用

周歡,楊偉

（山東省冶金設計院股份有限公司，山東萊蕪271104)

供排水

大圓坯連鑄機濁環水系統設計應用

周歡,楊偉

（山東省冶金設計院股份有限公司，山東萊蕪271104)

以萊鋼公司特鋼廠大圓坯連鑄機濁環水系統為例，介紹了連鑄機濁環水系統各用水單元、用水量、水質要求和工藝設計流程，并提出了設計中應注意的問題。

濁環水;安全供水;旋流沉淀池;污水、污泥處理

1 前言

山鋼股份萊蕪分公司特鋼事業部五機五流大圓坯連鑄機位于特殊鋼系統產品升級技術改造項目煉鋼廠房內，為1#100 t電爐及棒材生產線配套工程，該項目于2013年6月熱試成功，現已穩定生產一年多，年可生產合格鑄坯110萬t，產品主要為高質量、高附加值大規格連鑄圓坯產品。該工程由山東省冶金設計院股份有限公司設計。連鑄機循環冷卻系統主要包括：結晶器冷卻、設備間接冷卻、液壓單元冷卻、電磁攪拌冷媒水、二冷水及設備直接冷卻用水等，其中濁環水系統主要包括設備直接冷卻水系統、二冷水系統、安全供水系統及沖鐵皮用水系統。

2 濁環水及污水污泥處理系統設計

2.1 工藝流程

工藝流程見圖1。

2.2 濁環供水系統

連鑄機用戶主要包括設備直接冷卻水、二冷水、沖氧化鐵皮水等，用水參數見表1。

表1 濁環水用水參數一覽表

循環水由加壓泵直接供給各用水點，回水經冷卻塔冷卻后循環使用。用水質要求為鋼鐵企業供水水質（工業新水）要求。系統補水量為15.3 m3/h。

根據工藝要求，對設備直接冷卻水和二冷水進行水量控制，恒壓變流量供水。設備直冷供水泵、二冷供水泵均需采用變頻控制。水泵均設于煉鋼綜合水泵站內。

為控制循環水中懸浮物最大粒徑，需對循環水進行過濾處理，設備直冷供水泵、二冷水供水泵出口處各設自清洗過濾器1臺。

長由于鑄坯對二次冷卻水水質要求較高，為進一步去除二冷水中的懸浮物及油脂，二冷水上塔泵出口處設陶瓷膜過濾器2臺，并聯使用。

主要設備及構筑物

（1）設備直冷供水泵（多級離心泵）2臺，1用1備，單臺設備參數：Q=100 m3/h，H=100 m，N＝45 kW。

（2）二冷水供水泵（多級離心泵）2臺，1用1備，單臺設備參數：Q=100 m3/h，H=172 m，N＝90 kW。

（3）二冷水上塔泵2臺，1用1備，單臺設備參數：Q=70 m3/h，H=37 m，N＝15 kW。

（4）工業逆流鋼結構冷卻塔2臺，設備直接冷卻水系統和二冷水系統各1臺，單臺設備參數：Q= 100 m3/h，P=5.5 kW，ΔT=15℃。

（5）全自動自清洗過濾器2臺，設備直接冷卻水系統和二冷水系統各1臺，單臺設備參數：Q=100 m3/h，過濾精度0.20 mm。

圖1 濁環水系統工藝流程圖

（6）陶瓷膜過濾器2臺，1用1備，單臺過濾能力：Q=75～100 m3/h。

（7）半地上式水池3座：二冷熱水池，尺寸：11.5m（長）×4.3m（寬）×5.2m(深)；二冷冷水池，尺寸：11.5m（長）×6.5m（寬）×5.2m(深)；設備直冷冷水池，尺寸：11.5m（長）×3.9m（寬）×5.2m(深)。

2.3 預處理系統

設備直冷水、二冷水及沖鐵皮水使用后的水落入鐵皮溝內，重力流至旋流沉淀池沉淀，鐵皮經旋流沉淀于中心筒底，鐵皮定期由抓斗抓出。沉淀后出水水質較差，需要送至稀土磁盤分離設備進行進一步處理。

主要設備及構筑物

（1）送至稀土磁盤水泵（無密封自控自吸泵）2臺，1用1備，單臺設備參數：Q=160 m3/h，H=26 m，N＝30 kW。

（2）沖鐵皮溝水泵（無密封自控自吸泵）2臺，1用1備，單臺設備參數：Q=250～345 m3/h，H=57.5～52.5 m，N＝110 kW。

（3）事故水泵（無密封自控自吸泵）1臺，1用1備，單臺設備參數：Q=450～550 m3/h，H=42.5～37.5 m，N＝110 kW。

（4）下旋式旋流沉淀池1座，設在主廠房內，沉淀筒直徑約Ф8.0m，外筒直徑Ф15.0m，底標高為-16.5 m，在標高為-6.5 m處設有泵站。

（5）行車抓斗吊1臺，由于旋流沉淀池設于廠房內，借助原有廠房行車：抓斗V=1.0 m3。

2.4 污水、污泥處理系統

濁環水進入稀土磁盤前，需要在濁環進水管中加入聚凝劑，濁環水經過稀土磁盤后，氧化鐵皮和懸浮物得到進一步去除，分離出來的泥渣進入磁力壓榨脫水機，脫水后進入濕渣坑。出水進入隔油沉淀池，被隔油墻攔截的上層油脂經過圓盤除油機送至儲油箱,然后出水進入集水井，一部分由設備直接冷卻水提升泵送至連鑄直冷系統冷卻塔冷卻后循環使用，一部分由連鑄二冷水提升泵進入化學除油器，經化學除油器進行進一步除油后進入連鑄二冷熱水池，由連鑄二冷上塔泵經陶瓷膜過濾器過濾后，送至連鑄二冷系統冷卻塔冷卻后循環使用。

進入濕渣坑的濕渣經渣坑濾干后，由抓斗抓出裝車外運。

主要設備及構筑物

（1）稀土磁盤分離凈化設備1臺（配套磁力壓榨脫水機、微磁絮凝劑投加裝置、圓盤除油機、管式靜態混合器），單臺處理能力：Q=200 m3/h。

（2）設備直冷提升水泵（無密封自控自吸泵）2臺，1用1備，單臺設備參數：Q=50～70 m3/h，H=26～20 m，N＝11 kW。

（3）連鑄二冷水提升水泵（無密封自控自吸泵）2臺，1用1備，單臺設備參數：Q=62～68 m3/h，H=22～18 m，N＝11 kW。

（4）化學除油器1套（配套加藥裝置），MHCY-Ⅱ型，Q=200 m3/h。

（5）污泥泵（液下渣漿泵）2臺，1用1備，Q=45 m3/h，H=32 m，N＝15 kW。

（6）抓斗電動葫蘆1臺，起重量5 t,起升高度6 m,抓斗容積V=0.5 m3。

（7）稀土磁盤設備間，布置于隔油沉淀池上部：尺寸：12.0m（長）×9.0m（寬）×4.3m(高)。

（8）隔油沉淀池，尺寸：20.0m（長）×12.0m（寬）× 4.0m(深)。

（9）濕渣坑尺寸：9.6m（長）×3.0m（寬）×1.7m(深)；干渣坑尺寸：9.6m（長）×3.0m（寬）×2.5m(深)。

（10）污泥池，尺寸：3.6m（長）×3.2m（寬）×3.5m (深)。

2.5 安全供水系統

水泵房為雙路獨立電源，提高了運行設備安全性。根據工藝要求，停電時連鑄二次冷卻需設安全供水。系統選用XBC5.0/25-型應急柴油機泵1臺，Q= 25 L/s，H=50 m。安全供水時間15 min。

2.6 系統檢測項目

根據工藝要求，各水泵供水主管均設置了流量、壓力檢測；各水池液位均有液位檢測，并根據工藝控制要求與水泵啟、停進行連鎖。其中，二冷水供水泵及設備直冷供水泵出水總管均設有壓力自動調節、溫度檢測及溫度過高報警。

3 設計中需要注意的問題

（1）由于當地工業新水鈣、鎂硬度較高，全硬度(以CaCO3計)≥400 mg/L,超過鋼鐵企業用水（工業新水）水質指標≤200 mg/L(以CaCO3計)，因此，連鑄二冷、熱水池、設備直冷冷水池均設有雙路補水，即工業新水及軟水，并根據系統水質情況定期補給軟水。

（2）確定各構筑物尺寸時，除應滿足工藝要求外，應考慮滿足檢修及巡檢安全通道要求。

4 結束語

山鋼股份萊蕪分公司特殊鋼系統產品升級技術改造項目大圓坯連鑄機工程是山鋼股份的質量與效益工程，該項目的建成，拓展了山鋼產品面向汽車、機械、石油化工、鐵路、航天、軍工、核電及風電等應用領域，大大提高了山鋼高質量、高附加值品種鋼的生產能力，提高了山鋼的經濟效益。該項目從投產運行至今，運行狀況良好，達到了預期要求。

[1]王笏曹,錢平，鄒德才，張學超等.鋼鐵工業給水排水設計手冊[J]．北京：冶金工業出版社,2002.

Design and App lication of the Turbid Circulating W ater System of Round Bloom Continuous Caster

Zhou Huan,Yang Wei
（Shandong Metallurgical Engineering Co.,Ltd.,Laiwu,Shandong 271104,China）

Each water unit,water consumption amount,water quality requirements and the process design flow of turbid circulating water system of continuous caster are introduced, taking the turbid circulating water system of the round bloom continuous caster of Laiwu special steel as an example.Attention points in designing of the system are also pointed out.

turbid circulating water;safe water supply;cyclone settling tank;sewage; sludge treatment

TF085

B

1006-6764（2015）08-0059-03

2015-04-27

周歡（1982-），男，河北唐山人，工程師，現從事鋼鐵工業給水排水設計工作。