淺談3500mm中板升級改造項目配套控冷水系統(tǒng)改造

王婷+周志遠

摘 要：隨著市場對品種鋼的要求的提高，某鋼廠對現(xiàn)有3500mm中板進行升級改造項目需對原控冷系統(tǒng)進行改造，為節(jié)約投資同時兼顧利舊功能，根據(jù)用戶水量的變化情況，對現(xiàn)有水處理系統(tǒng)進行改造，主要包括控冷泵站、旁濾系統(tǒng)以及平流沉淀池的改造。

關(guān)鍵詞：控冷系統(tǒng)；高速過濾器；稀土磁盤

中圖分類號：TG333 文獻標(biāo)識碼：A

1.工程概況

隨著社會的快速發(fā)展，市場對高端產(chǎn)品的需求不斷增加，現(xiàn)有的中板軋鋼技術(shù)設(shè)備已經(jīng)不能滿足需求，必須進行升級改造，企業(yè)才能在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟。故某鋼廠針對現(xiàn)有的3500mm中板廠進行升級改造，利用現(xiàn)有的廠房及其他設(shè)施對車間內(nèi)的加壓熱區(qū)、軋機區(qū)進行拆除重建，剪切區(qū)和磨輥區(qū)進行局部的調(diào)整。根據(jù)實際需要，利用現(xiàn)有的給排水設(shè)施，對給排水系統(tǒng)特別是控冷系統(tǒng)進行升級改造，以滿足新的軋鋼工藝的用水要求。

2.工程設(shè)計原則

本次設(shè)計的原則是采用先進成熟可靠的工藝流程，滿足軋鋼工藝正常和安全供水要求，提高生產(chǎn)用水的重復(fù)利用率，減少投資，減少環(huán)境污染。

3.方案介紹

利用現(xiàn)有中板控冷泵房，泵房內(nèi)相關(guān)設(shè)備拆除或部分拆除，對熱水井和冷水井結(jié)構(gòu)進行重新調(diào)整和布局，對冷卻塔基礎(chǔ)進行改造，旁濾系統(tǒng)為在原有過濾間基礎(chǔ)上進行擴建，補足過濾能力，控冷回水溝考慮利用現(xiàn)有的鐵皮溝進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，同時對現(xiàn)有平流沉淀池進行改造，增加加藥設(shè)備及稀土磁盤，提高循環(huán)水水質(zhì)。根據(jù)工藝要求設(shè)置相應(yīng)循環(huán)水系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3.1 控冷泵站的改造

此次升級改造項目采用德國西馬克公司生產(chǎn)的層流系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括ACC快冷濁環(huán)水系統(tǒng)，DQ快冷濁環(huán)水系統(tǒng)和輥道側(cè)噴系統(tǒng)，同時配套設(shè)旁濾系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。

3.1.1 ACC濁環(huán)水系統(tǒng)

ACC快冷系統(tǒng)采用高位水箱供水，設(shè)備運行為間斷運行，由高位水箱供水。該系統(tǒng)冷卻水與鋼板直接接觸，水質(zhì)受到輕微污染，水溫略有升高，回水匯入鐵皮沖渣溝后流入濁環(huán)熱水池。水處理站采用按平均水量向高位水箱供水的運行方式，設(shè)備運行間歇多供的水量通過高位水箱的溢流管回水處理站冷水池，達到系統(tǒng)運行平衡。

由于濁環(huán)水系統(tǒng)采用冷卻塔冷卻，同時，系統(tǒng)水質(zhì)不斷濃縮，使系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕傾向增加，為緩解這一傾向，向循環(huán)水系統(tǒng)投加緩釋阻垢劑，保證工藝設(shè)備長期穩(wěn)定運行，同時，為保證系統(tǒng)的噴嘴不污堵，供水主管道上設(shè)管道自清洗過濾器。

系統(tǒng)設(shè)4臺單級定速雙吸離心泵，設(shè)備運行方式為開3備1。

該泵組為在原有快冷供水泵位置上進行改造，利用原有水泵吸水管路，設(shè)備及出水管路進行改造。

系統(tǒng)采用機旁和集中控制，同時，為便于操作運行管理，系統(tǒng)水量、水壓、水溫等主要檢測項目均遠傳至操作室監(jiān)視。

3.1.2 DQ濁環(huán)水系統(tǒng)

系統(tǒng)供水采用水泵直接供水，最大供水量為5100m?/h，設(shè)備為間斷運行，供水泵采用變頻設(shè)備供水，通過水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)整，實現(xiàn)噴射冷卻系統(tǒng)的冷卻控制。

由于濁環(huán)水系統(tǒng)采用冷卻塔冷卻，同時，系統(tǒng)水質(zhì)不斷濃縮，使系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕傾向增加，為緩解這一傾向，向系統(tǒng)投加緩釋阻垢劑，保證工藝設(shè)備長期穩(wěn)定運行，同時，為保證系統(tǒng)的噴嘴不污堵，供水主管道上設(shè)管道自清洗過濾器。

系統(tǒng)設(shè)3臺SBS350-510E/482單級變頻雙吸離心泵，變頻控制，設(shè)備運行方式為開2備1。該泵組設(shè)于現(xiàn)有泵房旁濾泵組的位置，拆除原有泵組及進出水管路，在水池上新開洞，安裝3個DN800防水套管，用于改造后水泵的吸水管路的安裝，然后根據(jù)要求新安裝進出水管路。系統(tǒng)采用機旁和集中控制，同時，為便于操作運行管理，系統(tǒng)水量、水壓、水溫等主要檢測項目均遠傳至操作室監(jiān)視。

3.1.3 側(cè)噴濁環(huán)水系統(tǒng)

輥道側(cè)噴系統(tǒng)用水量為285m?/h，冷卻回水至控冷系統(tǒng)鐵皮溝，和ACC和DQ系統(tǒng)回水混合，靠自流回水至水處理站，然后進行后續(xù)處理。

系統(tǒng)供水泵采用兩臺多級泵，設(shè)備運行方式為開1備1。

該泵組在原有輥道側(cè)噴泵位置進行改造，拆除原有側(cè)噴泵，安裝新側(cè)噴泵，吸水管路利舊，出水管路新建。

3.1.4旁濾冷卻泵

整個控制冷卻水系統(tǒng)總水量為10385m3/h，考慮將其中的50%水量進行旁濾，由旁濾供水泵向現(xiàn)有綜合過濾間供水進行過濾，并在現(xiàn)有過濾器的基礎(chǔ)上根據(jù)需要增加過濾器，旁濾完的水依靠余壓，直接上冷卻塔進行冷卻。

旁濾系統(tǒng)水量共計5192.5m3/h，泵組設(shè)3臺潛水電泵，設(shè)備運行方式為開2備1。

由于經(jīng)過以上幾組水泵安裝后，水泵房內(nèi)已經(jīng)沒有位置可以利用，因此該泵組考慮安裝在沉淀池內(nèi)靠近北側(cè)墻壁處，并沿墻敷設(shè)管路。

3.1.5冷卻上塔泵

系統(tǒng)將濁環(huán)總水量的50%進行提升，直接送冷卻塔進行冷卻。

系統(tǒng)水量共計5150m3/h，泵組設(shè)4臺潛水電泵，設(shè)備運行方式為開3備1。

該泵組同樣考慮安裝在沉淀池內(nèi)，靠近南側(cè)墻壁處，并沿墻敷設(shè)管路。

3.1.6冷卻塔

本系統(tǒng)總循環(huán)水量為10385m?/h，采用7臺逆流式玻璃鋼冷卻塔（可以利用現(xiàn)有基礎(chǔ)）和4臺混凝土冷卻塔，玻璃鋼冷卻塔位置安裝于現(xiàn)有冷卻塔位置，另外4臺混凝土冷卻塔異地新建，水池與控冷泵房連通。

3.2 過濾間的改造

為滿足工藝對水質(zhì)的要求，需將控冷系統(tǒng)一半水量進行過濾。需過濾的水量增加了一倍還多，現(xiàn)控冷系統(tǒng)12臺高速過濾器已無法滿足過濾要求，需增加6臺高速同型號過濾器才能滿足要求，并將其布置在現(xiàn)過濾間的北側(cè)，露天擺放，不需擴建過濾廠房，最大限度地減少投資。

3.3平流沉淀池改造

因原廠濁環(huán)水系統(tǒng)沒有稀土磁盤，造成大量氧化鐵皮沉積在平流沉淀池內(nèi)，對水質(zhì)造成污染，因此增加稀土磁盤，將氧化鐵皮與水分離，出水進入平流沉淀池，既滿足了工藝要求，改善了水質(zhì)，又節(jié)省了占地，降低了投資。

4.主要設(shè)備

4.1高速過濾器

高速過濾器是現(xiàn)代工業(yè)水處理的主要裝置之一。一般適用于鋼鐵企業(yè)中凈化處理軋鋼，連鑄的濁水。高速過濾器是在原普通砂濾器的基礎(chǔ)上研發(fā)的一種新型高效過濾裝置，其占地面積小，濾速寬，是傳統(tǒng)石英砂過濾器的3～4倍，在反洗時濾砂在罐體內(nèi)形成湍流，在短時間沖洗的情況下可以實現(xiàn)高效反洗。此產(chǎn)品是替代傳統(tǒng)砂濾器及無法過濾器等老式傳統(tǒng)過濾器的最佳產(chǎn)品。

本項目新增高速過濾器6臺，直徑φ3500mm。

4.2稀土磁盤

稀土磁盤分離凈化廢水設(shè)備是由用稀土永磁材料做成的磁盤一片片串裝而成，磁盤間為流水通道，通過對磁盤上磁極的布置，使磁盤間形成強磁場。當(dāng)水流流經(jīng)磁盤間的流道時，水中所含的磁性懸浮顆粒，受到磁場的吸引力Fm的作用，同時也受到重力Fg和水流阻力Fc的作用，當(dāng)Fm大于（Fg+Fc）在磁力方向上的分量時，顆粒向磁源方向移動，從流體中分離出來，吸附到磁盤上。磁盤以0.125r/min～5r/min的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，讓懸浮物脫去大部分水份，運轉(zhuǎn)到刮渣條時，形成隔磁卸渣帶，由刮渣輪刮入螺旋輸送機，渣被輸入渣池。被刮去渣的磁盤又重新轉(zhuǎn)入水中，就形成了周而復(fù)始的稀土磁盤分離凈化廢水過程。

5.處理效果

經(jīng)過升級改造后的控冷水系統(tǒng)，出水滿足了軋鋼工藝正常和安全的供水要求，節(jié)約了用水，降低了能耗。

結(jié)語

該3500mm中板控冷水系統(tǒng)改造是經(jīng)過多方技術(shù)反復(fù)討論研討、優(yōu)化的結(jié)果，采用先進成熟可靠的工藝流程，不僅滿足了工藝要求，提高生產(chǎn)用水的重復(fù)利用率。同時促使鋼廠的中板產(chǎn)品向中高端挺進，大幅提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提高效益水平。

參考文獻

[1]王生朝.中厚板生產(chǎn)實用技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009.

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