淺談煉鋼轉(zhuǎn)爐除塵水系統(tǒng)水處理技術(shù)方法

劉星蕾

摘 要：介紹了轉(zhuǎn)爐除塵水系統(tǒng)工藝流程與水質(zhì)特性，并就水溫、硬度與堿度、懸浮物幾個主要控制指標的超標分析、處理方法做了詳細闡述。其中硬度指標可以通過從源頭減少生石灰進入系統(tǒng)，投加純堿來控制；懸浮物指標超標則需要從五個方面查找原因，做到對癥下藥。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐除塵水；硬度；堿度；懸浮物

中圖分類號：TF341.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）07-0060-01

煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣除塵水系統(tǒng)是用于洗滌和冷卻氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣、減少煤氣含塵量的濕法除塵系統(tǒng)，必須要經(jīng)過處理后才能回用或外排，否則將造成系統(tǒng)結(jié)垢、過濾器及噴嘴堵塞、環(huán)境污染和資源浪費。采用化學處理技術(shù)實現(xiàn)除塵水系統(tǒng)穩(wěn)定、高效、清潔運行，對煉鋼廠提高鋼產(chǎn)量、實現(xiàn)節(jié)能減排具有十分重要的意義。

1 轉(zhuǎn)爐除塵循環(huán)水概況

1.1 轉(zhuǎn)爐煤氣除塵水工藝流程

在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，含有大量濃塵的高溫氣體通過煙罩采集進入煙道，然后依次經(jīng)過溢流文氏管（一文）及可調(diào)式文氏管（二文）進行洗滌，將固體顆粒去除掉，同時降低煙氣溫度，完成除塵任務。之后除塵水進入脫水器與轉(zhuǎn)爐煤氣分離，通過高架流槽自流至粗顆粒分離機，分離大粒徑的氧化鐵顆粒，再流入斜板沉淀池，通過投加藥劑去除水中懸浮物、降低硬度后送至冷卻塔冷卻，最后流入吸水井，用泵送至一文、二文洗滌裝置回用[1]。

1.2 轉(zhuǎn)爐除塵水質(zhì)特點

轉(zhuǎn)爐除塵水質(zhì)受不同冶煉階段產(chǎn)生的煙氣成分、煉鋼品種、煉鋼輔料的投加量與粒度、沉淀池的處理能力大小、管理水平差異等影響，呈現(xiàn)不同的特點。由于在煉鋼吹氧過程中，大量的生石灰、氧化鐵、CO2和其他雜質(zhì)被帶入煙氣中，經(jīng)洗滌進入除塵水系統(tǒng)，使除塵水呈現(xiàn)高硬度、高堿度、高pH、高懸浮物狀態(tài)，極易在一文、二文噴嘴、供水管道、供水泵等部位形成碳酸鈣和氧化鐵的沉積，影響除塵效率，降低鋼產(chǎn)量，更嚴重的是影響生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。

2 轉(zhuǎn)爐除塵水的水處理

2.1 水溫

除塵水水溫隨冶煉過程中煙氣溫度的變化而變化。吹煉期水溫較高，非吹煉期水溫較低，差異較大，通常在32-60℃波動。冬季除塵水可不經(jīng)過冷卻塔。水溫高時，水中懸浮顆粒運動速度快，有利于絮凝劑的絮凝過程，沉降效果好，出水懸浮物低。但水溫過高時反而使沉降效果變差。當大量的生石灰進入水體時，會造成除塵水硬度與堿度升高，導致系統(tǒng)結(jié)垢。而高水溫會加劇結(jié)垢。

2.2 硬度與堿度

轉(zhuǎn)爐煉鋼需加入大量的生石灰、白云石等造渣劑。吹煉過程中會有大量細小的生石灰粉被煙氣帶入除塵水中，隨著生石灰的不斷帶入和濃縮倍數(shù)的不斷升高，會導致除塵水中呈現(xiàn)高硬度和高堿度狀態(tài)，結(jié)垢傾向很強。為降低水中硬度，應投加除鈣劑（一般采用純堿）。轉(zhuǎn)爐除塵水在循環(huán)過程中不斷溶解煙氣與空氣中的CO2，在水中形成H2CO3，會與Ca2+反應生成CaCO3沉淀，降低硬度。所以在水質(zhì)穩(wěn)定平衡的情況下，轉(zhuǎn)爐除塵水是個不斷降低自身硬度的過程。加強生石灰篩分工作，從源頭減少生石灰進入系統(tǒng)，對保障除塵水系統(tǒng)穩(wěn)定運行尤為關(guān)鍵[2]。

2.3 懸浮物

懸浮物作為轉(zhuǎn)爐除塵水最重要的控制指標之一，其超標一般包括以下幾種情況：主體構(gòu)筑物出現(xiàn)故障，加藥人員操作問題，使用絮凝劑質(zhì)量問題，水中懸浮顆粒電性改變及堿度過高等。

處理案例：某煉鋼廠除塵水系統(tǒng)循環(huán)水量為1800m3/h，轉(zhuǎn)爐煙氣除塵水通過高架流槽進入到3套粗顆粒分離機，之后進入3組共18倉斜板式沉淀池，處理后的水經(jīng)冷卻塔冷卻后進入冷水池中循環(huán)使用。系統(tǒng)運行過程采用PAC、PAM等絮凝助凝劑加速懸浮顆粒沉降速度。該除塵水系統(tǒng)自2015年年底至2016年5月，運行較為平穩(wěn)，近5個月水質(zhì)的各項指標控制較好，處理后的水質(zhì)外觀清澈透明，但是從6月中旬開始，處理后水質(zhì)出現(xiàn)惡化，外觀呈現(xiàn)黑色，絮凝劑絮凝效果變差。

分析原因：（1）從主體構(gòu)筑物著手。可能出現(xiàn)的問題包括：斜板沉淀池的斜板坍塌或斜板間隙堵塞導致水流短路，未經(jīng)處理的污水沒有經(jīng)過斜板處理直接流出，降低水流有效停留時間，使沉降效果變差；粗顆粒分離機故障，使有效容積減小，去除效率降低。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，斜板沉淀池各倉斜板完好，粗顆粒機處理無故障。操作人員依從已制定的排泥操作制度，并適當增加排泥頻率，懸浮物并無下降趨勢，可以排除此原因。（2）檢查現(xiàn)場操作人員加藥情況。若出現(xiàn)少加藥或者不加藥的情況，均可使絮凝效果變差。經(jīng)過調(diào)查，并未發(fā)現(xiàn)少加藥或不加藥的情況。水質(zhì)變差后，工作人員將絮凝劑進行超量投加，懸浮物下降程度仍然較小。（3）絮凝藥劑品質(zhì)問題。高分子絮凝劑的分子質(zhì)量越高，其絮凝效果越好。但水質(zhì)變化前后，使用的無機絮凝劑（PAC）數(shù)量、質(zhì)量、濃度等方面并未發(fā)生變化。

3 結(jié)語

轉(zhuǎn)爐除塵水系統(tǒng)對煉鋼系統(tǒng)具有極其重要的作用，其水質(zhì)復雜多變。對其的控制指標主要是硬度與懸浮物。其中硬度指標可以通過從源頭減少生石灰進入系統(tǒng)，投加純堿來控制；懸浮物則需要根據(jù)具體情況，做出具體分析，從而做出針對性的處理措施，保證轉(zhuǎn)爐除塵水系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]高澤平.煉鋼工藝學[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

[2]周本省.工業(yè)水處理技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2002.