段倫冰

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司設(shè)備檢修中心 山東萊蕪 271104）

電弧煉鋼爐水循環(huán)軟化水設(shè)備現(xiàn)狀及措施

段倫冰

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司設(shè)備檢修中心 山東萊蕪 271104）

電弧煉鋼爐水循環(huán)系統(tǒng)是現(xiàn)今鋼鐵冶煉企業(yè)中的重要設(shè)備類型。在本文中，將就電弧煉鋼爐水循環(huán)軟化水設(shè)備現(xiàn)狀及措施進(jìn)行一定的研究。

電弧煉鋼爐；水循環(huán)軟化水設(shè)備；現(xiàn)狀及措施

1 引言

在電弧煉鋼爐水循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用中，需要對(duì)冷卻水進(jìn)行應(yīng)用。冷卻水水質(zhì)情況非常關(guān)鍵，將直接對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行效果以及運(yùn)行效率產(chǎn)生影響，如果水質(zhì)不能夠滿足要求，則會(huì)在使用一定時(shí)間后在水垢逐漸增多的情況下加大水流阻力，在降低系統(tǒng)傳熱性能的基礎(chǔ)上影響到生產(chǎn)效率，甚至還會(huì)因?qū)τ诠艿喇a(chǎn)生堵塞而對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)產(chǎn)生影響。對(duì)此，就需要能夠?qū)λ|(zhì)以及水垢問題引起充分的重視，通過適合水質(zhì)處理方式的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠、安全運(yùn)行。

2 水循環(huán)結(jié)垢危害

在煉鋼爐水冷系統(tǒng)中，其冷卻點(diǎn)包括有水冷電纜、電極夾頭、短網(wǎng)銅管、爐門、電極水冷等位置的冷卻，在工作中，要求設(shè)備水壓力在0.3～5MPa之間，出水溫度在55℃以下，進(jìn)水溫度在35℃以下。當(dāng)水循環(huán)管道出現(xiàn)結(jié)垢情況時(shí)，其所產(chǎn)生的危害有：①水垢的出現(xiàn)將降低系統(tǒng)導(dǎo)熱率，在對(duì)傳熱面、受熱面效果產(chǎn)生影響的同時(shí)提升系統(tǒng)管壁問題，在使受熱面金屬出現(xiàn)過熱情況的同時(shí)使管壁出現(xiàn)裂縫以及起皰情況；②水垢的出現(xiàn)將對(duì)系統(tǒng)熱管內(nèi)的流通截面進(jìn)行減少，并對(duì)管內(nèi)水循環(huán)流動(dòng)阻力進(jìn)行增加。在情況嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)?duì)流通截面完全堵塞，以此對(duì)水循環(huán)正常工作的開展產(chǎn)生影響。當(dāng)受熱面不存在水流經(jīng)過時(shí)，管道就會(huì)受到破壞，或者當(dāng)管道處于較高溫度情況下，管道內(nèi)部突然來水，也會(huì)因此使管道發(fā)生爆裂問題。在系統(tǒng)運(yùn)行中，上述兩種情況的出現(xiàn)都將導(dǎo)致水冷系統(tǒng)出現(xiàn)失效情況。

3 軟化水設(shè)備

通過軟化水設(shè)備的應(yīng)用，則能夠?qū)λ捕冗M(jìn)行降低，即對(duì)水中容易結(jié)垢的鈣鎂離子進(jìn)行除祛。加熱方式方面，其主要的方法有：①加熱，通過加熱的方式降低水硬度；②石灰蘇打法，通過石灰材料的應(yīng)用對(duì)水硬度進(jìn)行暫時(shí)的降低，并使用蘇打?qū)Ψ翘妓猁}水的硬度進(jìn)行降低；③離子交換法。在該方式中，通過離子交換劑的應(yīng)用對(duì)水中的鈣鎂離子進(jìn)行去除。

對(duì)于上述幾種方式來說，離子交換是現(xiàn)今經(jīng)常應(yīng)用的水質(zhì)軟化方式，即通過高分子合成樹脂離子交換劑的應(yīng)用對(duì)水中鎂、鈣離子進(jìn)行置換，當(dāng)交換不斷發(fā)生、樹脂中鈣鎂離子含量不斷增加時(shí)，其在交換處理方面的效能則將逐漸降低。此時(shí)，則需要進(jìn)行再生處理，所謂再生，即通過鹽箱中食鹽的應(yīng)用對(duì)樹脂層進(jìn)行沖洗，在將樹脂硬度離子進(jìn)行置換的同時(shí)使其能夠同廢液一起排出到罐外，以此使樹脂重新具有較好的軟化交換功能。

4 結(jié)垢問題原因

我國(guó)南部某企業(yè)，從2010年開始對(duì)電弧煉鋼爐進(jìn)行了應(yīng)用，并在鋼爐應(yīng)用的同時(shí)具有水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的配備。由于企業(yè)所在區(qū)域地下水質(zhì)較硬，則在對(duì)鋼爐配備的同時(shí)對(duì)軟化水設(shè)備進(jìn)行了設(shè)置。而在鋼爐運(yùn)行一定時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)鋼爐存在較為嚴(yán)重的水循環(huán)結(jié)垢問題，并經(jīng)常使系統(tǒng)的某個(gè)管路出現(xiàn)不暢通以及堵塞問題。經(jīng)過情況調(diào)查以及同類企業(yè)的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其他類似企業(yè)車間在生產(chǎn)中也具有大量的軟化水以及較硬的水質(zhì)，且在軟化水設(shè)備以及使用原理方面同該企業(yè)都較為類似，但卻沒有發(fā)生同該企業(yè)一樣的結(jié)垢問題。在了解到問題發(fā)生并不是設(shè)備結(jié)構(gòu)方面問題之后，則積極聯(lián)系相關(guān)專家來到企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行觀察、分析以及指導(dǎo)，通過對(duì)企業(yè)設(shè)備維護(hù)、使用等情況的調(diào)查以及了解，得出設(shè)備結(jié)垢情況發(fā)生的原因主要有：①系統(tǒng)原水進(jìn)水量較小，在對(duì)再生樹脂交換能力進(jìn)行置換時(shí)，不能夠保證清洗處理的全面性以及充分性。在檢查時(shí)，專家發(fā)現(xiàn)進(jìn)水閥門開度較小，而在對(duì)其進(jìn)行打開之后，在清洗方面則具有較為明顯的效果，在廢液排出的顏色方面也從之前的淺黃逐漸變輕，以此實(shí)現(xiàn)樹脂置換能力的良好恢復(fù)；②鹽箱中存在的鹽水濃度過低，其濃度并不足以實(shí)現(xiàn)樹脂上鈣鎂離子的置換；③軟化水超出該設(shè)備的軟化能力，對(duì)于企業(yè)原有的軟化設(shè)備來說，其處理能力僅僅為10m3/h，在處理完成后、進(jìn)入到水箱的軟化水已經(jīng)能夠?qū)掍摖t實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行滿足。同時(shí)，車間為了生活上用水的方便，也將生活用水循環(huán)到熱水中接出，這就對(duì)軟換水設(shè)備的處理能力進(jìn)行了超出，需要在應(yīng)用中不斷的加原水，原來的運(yùn)行、吸鹽、再生、鹽箱補(bǔ)水、正洗等周期將要因此縮短；④目前處理水硬度在達(dá)標(biāo)方面不明確，缺少對(duì)水質(zhì)硬度情況的化驗(yàn)。

5 問題解決措施

通過上述對(duì)問題產(chǎn)生原因的把握以及分析，在聯(lián)系本企業(yè)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上對(duì)以下處理措施進(jìn)行了制定：①系統(tǒng)水垢問題，首先需要在事前對(duì)優(yōu)質(zhì)的水質(zhì)進(jìn)行選擇，以此對(duì)水垢起到一個(gè)預(yù)防的作用。同時(shí)，要聯(lián)系實(shí)際對(duì)合理、有效的水垢處理方式進(jìn)行選擇，保證冷卻水中不存在雜物、具有良好的清潔性。這是因?yàn)槿绻须s物過多，則會(huì)在附著在管壁的情況下影響到系統(tǒng)的傳熱性能，甚至?xí)诮Y(jié)垢的情況下對(duì)管道產(chǎn)生堵塞，對(duì)此，就需要首先做好水質(zhì)關(guān)的把握；②將該企業(yè)原有生活用水管道從水循環(huán)系統(tǒng)中脫離，以此對(duì)軟化水的負(fù)擔(dān)進(jìn)行減輕；③安排專門人員負(fù)責(zé)企業(yè)軟化水設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)、操作，并對(duì)水質(zhì)硬度化驗(yàn)工作進(jìn)行負(fù)責(zé)，保證每天水質(zhì)硬度能夠滿足要求，同時(shí)由專業(yè)人員提供支持；④對(duì)原有半自動(dòng)控制閥進(jìn)行剛換，將其更換為全新、進(jìn)口的全自動(dòng)電磁閥，再配備以自動(dòng)控制器的應(yīng)用，則能夠幫助工作人員以實(shí)時(shí)的方式對(duì)已處理水量以及即將處理的水量進(jìn)行觀察，以此便于后續(xù)操作的開展。

6 結(jié)束語

通過循環(huán)冷卻水的利用，能夠在降低補(bǔ)充水量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)水的節(jié)約應(yīng)用，同我國(guó)現(xiàn)今可持續(xù)發(fā)展要求相符合。而在實(shí)際應(yīng)用中，則需要做好水垢問題的預(yù)防以及處理，在做好水質(zhì)軟化處理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)工作的穩(wěn)定開展。

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