钢铁厂水处理技术—连铸二冷水系统控制

钢铁厂水处理技术—连铸二冷水系统控制

如果说结晶器一冷是“急冻室”，那二冷就是——一个一边给钢坯泼凉水、一边还得控制水温不让它冻裂的“矛盾综合体”。钢坯从结晶器出来，外壳只有薄薄一层，里面还是1500℃的钢水。这时候给它喷水，喷多了，裂；喷少了，漏；喷不均，歪；喷脏了，废。
最难的是，这水里啥都有——油、泥、铁皮、保护渣、絮凝剂，还带着氟化氢这种“生化武器”。先简单说两句背景。
连铸机把钢水变成钢坯，分三步：
1. 结晶器（一冷）：钢水进铜管，外壳凝固，出来时已经有了一指厚的坯壳。
2. 二冷区：坯壳还烫着，里面还是液态，得喷水让它继续凝固。
3. 空冷区：全凝固了，慢慢凉。
二冷就在中间这一段，铸坯刚出结晶器，温度还在一千度以上，表面红彤彤的，下面就是几百个喷嘴，哗哗地喷水。这水喷上去，瞬间蒸发一半，剩下的带着热量流走。铸坯一边往前走，一边被水激得直冒白汽，跟火车头似的。
二冷的作用就俩：
让坯壳长厚，别让钢水漏出来。
控制温度，让铸坯内部结构均匀，别出裂纹。
但要做到这俩，水得喷得匀、喷得够、喷得干净。
二冷水的难点

难点一：喷嘴堵了
二冷喷嘴，比老太太的牙缝还容易塞。
堵喷嘴的东西五花八门，能凑一桌满汉全席：
  氧化铁皮：铸坯上掉下来的，大的沉底，小的飘着，碰见喷嘴就卡住。
  油泥：液压站漏的油，和铁粉搅和在一起，变成黑乎乎的“芝麻酱”，糊在喷嘴上。
  保护渣：结晶器里的辅料，含氟化钙，高温下和水反应生成氢氟酸，腐蚀完设备，自己变成氟化钙垢，比石头还硬。
絮凝剂后絮凝：前面加的聚丙烯酰胺没反应完，到这儿遇上高温，析出来堵上。
焊渣：检修的时候掉进去的，一颗就能堵死一排喷嘴。
柳絮：对，就是春天飘的那个，吸进冷却塔，打碎，穿过过滤器，最后卡在喷嘴里。
难点二：外部结垢
  您以为只有喷嘴里面会堵？外面也会。连铸二冷区，铸坯旁边全是辊子、框架、管道。这些东西外面，经常会长出一层白花花的硬壳。
掰下来一化验：氟化钙，60%以上。氟化钙哪儿来的？保护渣里加的萤石（CaF?），高温下和水反应：CaF? + 2H?O → Ca(OH)? + 2HF
氢氟酸（HF）是强腐蚀性的，把设备啃一遍，钙离子再和别的玩意儿结合，生成氟化钙，糊在外面。这东西，长得跟钟乳石似的，敲都敲不下来。糊在辊子上，辊子转不动；糊在框架上，框架受热不均，变形。最气人的是，这玩意儿和水处理半毛钱关系没有——是工艺辅料带来的，但长了是真难受，你赖我我赖你，赖来赖去没脾气。
难点三：油泥粘附
   二冷水里还有油。液压油、润滑油、轧制油，哪儿漏的都有。油本身不沉，但碰上带正电的氧化铁皮，俩货一见面就“粘”上了。油包着铁，铁裹着油，变成油泥。油泥的密度接近于水，不沉不浮，就飘着。飘到过滤器上，堵；飘到喷嘴上，堵；飘到辊子上，糊；飘到铸坯上，产品表面出问题。“油泥占整个有污染的30%左右，乳化油、分散油、溶解油占10%左右，需加絮凝剂去除。大部分的污染油以浮油的形式存在，占60%左右，可通过浮油回收机去除。”但问题来了——有几个厂的浮油回收机是正常开的？有几个厂的除油器是好好维护的？没有。所以油泥就一直在水里飘着，哪儿都去，哪儿都堵。
二冷水处理的“四大法宝”
法宝一：沉淀
   大的颗粒，靠重力就能沉。旋流井、平流池、化学除油器，都是干这个的。但二冷水的颗粒，很多是细的——几十微米的铁粉，光靠沉淀沉不下去。得加药，让它们抱成团，才能沉。
法宝二：过滤
   沉淀不掉的细颗粒，得靠过滤。管道过滤器、自清洗过滤器、Y型过滤器，一层一层拦。精度从几百微米到几十微米，越往后越细。
但过滤器也有脾气：滤网会堵——油泥糊在上面，反洗洗不掉。
反洗会失效——压力不够，流量不足，洗不干净。
排污口会卡——电磁阀坏了，一直往旋流井打水，水量暴增。
所以，过滤器得常看、常洗、常换。
法宝三：絮凝
  最细的那些颗粒，沉淀沉不了，过滤滤不掉，怎么办？加絮凝剂。让它们抱成团，变成大絮体，就能沉了。但二冷水加絮凝剂有个坑——后絮凝。絮凝剂加多了，或者反应时间不够，到了后面遇上高温、高剪切，又会析出来，变成新的絮体。所以，絮凝剂不是越多越好。得找准最佳投加量，别贪多。
法宝四：杀菌
   二冷水温度合适（30-40℃），营养丰富（有油、有COD），简直是微生物的“五星级度假村”。细菌在里面疯长，形成生物膜，糊在管子上。膜下面是缺氧区，硫酸盐还原菌开派对，产生硫化氢，腐蚀金属。所以，二冷水得定期加杀菌剂。氧化性的、非氧化性的，轮着用。还得定期剥离粘泥，把躲在膜下面的细菌揪出来干掉。
二冷水处理的“两个要命时刻”
要命时刻一：开浇
   开浇的时候，是二冷水最危险的时候。为什么？因为停机的时候，管道里的水不流了，悬浮物沉在管底，细菌在管壁上长。一开机，水流一冲，这些玩意儿全起来了，一股脑涌向喷嘴。喷嘴根本扛不住——几十个喷嘴瞬间就堵。怎么办？开机前先冲洗。10分钟，把脏东西排干净，再开喷嘴。这个操作，能省一半的堵嘴。
要命时刻二：停浇

停浇的时候，也有坑。喷淋管里的水，在高温烘烤下，迅速蒸发。水里的钙镁离子来不及走，就在管子里析出来，结垢。怎么防？停水不停气。先停水，但压缩空气别停，继续吹。把管子里残余的水分吹干，别让它们蒸发结垢。这个操作，能延长喷嘴寿命一倍。当然也就是说说，人家连铸上可能不同意
二冷水问题的“背锅史”二冷水一出事儿，全厂都来找水处理。
喷嘴堵了？——“水处理不行，水太脏！”
铸坯有裂纹？——“水处理不行，冷却不均！”
红锈来了？——“水处理不行，水质有问题！”
但其实呢？
   堵喷嘴的东西，可能是保护渣（工艺辅料），可能是液压油（设备泄漏），可能是焊渣（检修遗留），可能是柳絮（老天爷给的）。这些和水处理有半毛钱关系？
    冷却不均，可能是喷嘴本身堵了，也可能是设计问题，也可能是操作问题。水处理能保证每个喷嘴都通，但能保证每个喷嘴都对着正中间吗？
红锈，更复杂了——温度、速度、成分、保护渣，哪个不比水的影响大？
但水处理最好欺负，所以就怪水处理。
乙方，卑微的乙方，渺小的乙方。

所以？二冷水怎么管？
一：看喷嘴
天天看、天天清。堵了的马上换，别等出了废品再后悔。堵的东西是什么？记下来。堵得多的，就是问题所在——铁皮多了捞渣，油多了查漏，絮凝剂多了调加药。
二：看过滤器
  压差大了没有？反洗频率高了没有？滤网破了没有？过滤器是保护喷嘴的最后一道防线。它要是坏了，喷嘴就裸奔。
三：看油
   水里油多了，肯定是哪儿漏了。查液压站、查轴承、查检修记录。漏点堵上，油就少了；油少了，油泥就少了；油泥少了，堵嘴就少了。
四：看药剂
   絮凝剂加对了没有？加多了没有？换牌子了没有？阻垢剂和絮凝剂打架了没有？分阶段投加做到了没有？
五：看操作
   开浇前冲洗了没有？停浇后吹干了没有？这两个操作，比加什么药都管用。
干二冷水这么多年，总结几条经验：
一：别让脏东西进来
二冷水的问题，80%是进来的脏东西造成的。油、泥、铁皮、保护渣、焊渣，能拦在系统外面的，就别让它们进来。

旋流井勤捞渣，过滤器勤反洗，检修时做好防护，比什么都强。
二：别让喷嘴闲着
喷嘴一闲，就容易被堵。定期检查、定期清理、定期更换。宁可多花点钱换喷嘴，别让产品出问题。
三：别让操作偷懒
   开浇前冲洗10分钟，停浇后吹干管道。这两个操作，不花钱，但最管用。谁偷懒谁后悔。
注意一：查旋流井
捞渣及时不及时？抓斗好用不好用？渣池满了没有？
注意二：查过滤器
压差多少？反洗频率多少？滤网破了没有？
注意三：查喷嘴
堵了没有？堵的是什么？多久清一次？
注意四：查油
水里油多了，肯定是哪儿漏了。查液压站、查轴承、查检修记录。
注意五：查药剂
絮凝剂加对了没有？阻垢剂和絮凝剂打架了没有？加药泵工作正常不？
注意六：查操作
开浇前冲洗了没有？停浇后吹干了没有？这两个操作，比加什么药都管用。
注意七：查保护渣
保护渣换牌子了没有？用量变了没有？氟含量高了没有？
注意八：查检修
检修的时候，焊渣掉进沟里了没有？手套收走了没有？油管接好了没有？