纖維束濾料在連鑄濁環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用

盛堂祥

摘 要：本文對(duì)攀鋼提釩煉鋼廠的板坯連鑄機(jī)的過(guò)濾器進(jìn)行改造，以纖維束濾料代替原來(lái)的無(wú)煙煤+石英砂+鵝卵石的濾料，并進(jìn)行效果對(duì)比檢驗(yàn)。研究表明：纖維束濾料對(duì)連鑄濁環(huán)水過(guò)濾效果良好，反洗時(shí)濾料放松，沒(méi)有死角，濾料不積泥，不流失，反洗徹底;纖維束濾料的使用壽命長(zhǎng)，一般大于10年，有利于節(jié)約成本。

關(guān)鍵詞：濁環(huán)水系統(tǒng);無(wú)煙煤過(guò)濾器;纖維束過(guò)濾器;效益

中圖分類號(hào)：TF341.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）31-0044-03

Application of Fiber Bundle Filter Media in Continuous

Casting Turbid Circulating Water System

SHENG Tangxiang

（Vanadium Steel Plant， Pangang Group Panzhihua Vanadium Steel Co.， Ltd.，Panzhihua Sichuan 617000）

Abstract： In this paper， the filter of slab caster in Pangang Group Panzhihua Vanadium Steel Co.， Ltd. was modified to replace the original anthracite + quartz sand + pebble filter material with fiber bundle filter material， and the effect was compared and tested. The results show that the fiber bundle filter material has a good filtering effect on the turbid circulating water of continuous casting. When backwashing， the filter material is relaxed， there is no dead angle， the filter material does not accumulate mud， does not lose， and the backwashing is thorough; the service life of the fiber bundle filter material is long， generally more than 10 years， which is conducive to cost saving.

Keywords： turbid circulating water system;anthracite filter;fiber bundle filter;benefit

攀鋼提釩煉鋼廠現(xiàn)有1350板坯連鑄機(jī)兩臺(tái)，澆注鋼種有Stb系列、P440L、Q195、P510L等，對(duì)其質(zhì)量要求嚴(yán)格，而連鑄坯質(zhì)量與連鑄濁環(huán)水處理效果有著非常密切的關(guān)系。而濁環(huán)水最主要的用量就是二冷水，二冷水水質(zhì)差是板坯產(chǎn)生缺陷的重要原因之一，如使板坯變形、鼓肚、漏鋼等[1-3]。攀鋼連鑄機(jī)二冷噴淋冷卻的噴嘴經(jīng)常堵塞，造成二冷水冷卻不均勻，影響連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量。噴嘴堵塞的原因是濁環(huán)水水質(zhì)較差。通過(guò)對(duì)過(guò)濾器濾料進(jìn)行改進(jìn)，用纖維束作為濾料，解決了因二冷水水質(zhì)差造成噴嘴經(jīng)常堵塞的問(wèn)題，既保證了連鑄機(jī)穩(wěn)定生產(chǎn)，又較好地改善了鑄坯質(zhì)量。

1 連鑄濁環(huán)系統(tǒng)概況

濁環(huán)水系統(tǒng)是敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的一種，是鋼鐵企業(yè)所特有的系統(tǒng)。系統(tǒng)中冷卻水與冷卻介質(zhì)直接接觸冷卻，故又稱為直接水系統(tǒng)。濁環(huán)水污染較為嚴(yán)重，會(huì)影響連鑄坯的質(zhì)量。為了保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)和工廠長(zhǎng)期安全生產(chǎn)，回水就需要通過(guò)水處理構(gòu)筑物進(jìn)行處理。濁環(huán)系統(tǒng)的工藝流程圖如圖1所示。從圖1可知，循環(huán)水在經(jīng)過(guò)鐵皮溝沉淀氧化鐵皮再經(jīng)旋流池、汽浮機(jī)、平流池等一系列設(shè)備后，進(jìn)入壓力過(guò)濾器。其中，二號(hào)板坯水處理濁環(huán)系統(tǒng)共有3臺(tái)壓力過(guò)濾器，其作用主要是對(duì)循環(huán)水進(jìn)行除油、除懸浮物，對(duì)改善整個(gè)濁環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)起著重要作用。

2 以無(wú)煙煤為濾料存在的問(wèn)題

提釩煉鋼廠板坯區(qū)域的九臺(tái)壓力過(guò)濾器內(nèi)，皆采用以傳統(tǒng)無(wú)煙煤+石英砂+鵝卵石為濾料的壓力過(guò)濾器。經(jīng)過(guò)使用后觀察發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)行初期，處理效果基本能滿足用水要求，但仍存在以下問(wèn)題。

第一，系統(tǒng)濾料易流失，尤其是無(wú)煙煤易破碎粉化，反洗時(shí)由于無(wú)煙煤比重輕，很容易被反沖洗水沖出過(guò)濾器，對(duì)水處理過(guò)濾效果的穩(wěn)定性有很大影響。

第二，部分濾料進(jìn)入后續(xù)管線及設(shè)備，引起管道結(jié)垢，閥門、噴嘴堵塞，不但增加檢修強(qiáng)度，同時(shí)也影響鑄坯冷卻效果。

第三，連鑄潤(rùn)滑系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)漏油嚴(yán)重，所有漏油進(jìn)入濁環(huán)水系統(tǒng)，致使水中油脂和細(xì)小的懸浮物相吸附，形成油黏泥，黏附在管壁和噴嘴上，造成連鑄二冷水噴嘴堵塞，導(dǎo)致鑄坯冷卻效果差，從而使鑄坯產(chǎn)生變形、鼓肚等缺陷;另外，大量油脂進(jìn)入壓力過(guò)濾器，使無(wú)煙煤+石英砂+鵝卵石的濾料結(jié)塊板結(jié)。

第四，濾料使用壽命短（一般使用一年即更換），且濾料更換施工難度大、強(qiáng)度高。

鑒于以上缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)考察確定，對(duì)二板1#壓力過(guò)濾器進(jìn)行改造，將原來(lái)的無(wú)煙煤+石英砂+鵝卵石濾料換成纖維束濾料。

3 高效纖維過(guò)濾器

3.1 高效纖維過(guò)濾器的工作原理

纖維束濾料是一種高分子化學(xué)纖維材料，其具有比表面積大、過(guò)濾阻力小、吸附能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在過(guò)濾器的濾層上端設(shè)置纖維束濾料，可改變纖維密度的自助力式調(diào)節(jié)裝置。設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，水從上至下通過(guò)濾層，此時(shí)，纖維密度調(diào)節(jié)裝置向下運(yùn)動(dòng)，纖維被加壓后，濾層沿水流動(dòng)方向的密度逐漸加大，相應(yīng)濾層孔隙直徑和孔隙逐漸減小，實(shí)現(xiàn)了深層過(guò)濾。當(dāng)濾層被污染需要清洗時(shí)，清洗水從下至上通過(guò)濾層，這時(shí)，纖維密度調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)提升，使纖維拉開(kāi)并處于放松狀態(tài)，即可方便地進(jìn)行清洗。

3.2 高效纖維過(guò)濾器的主要特點(diǎn)

高效纖維過(guò)濾器具有過(guò)水流量大、過(guò)濾精度高、易清洗、不易污染、濾料通過(guò)反洗易恢復(fù)過(guò)濾性能等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了更好的深層過(guò)濾。

3.3 高效過(guò)濾器的應(yīng)用

高效纖維過(guò)濾器以表面物理吸附為主，能有效去除水中的懸浮物，且對(duì)水中的有機(jī)物、膠體、鐵、錳等有明顯的去除作用。其具有過(guò)濾速度快、截污容量大、操作方便、運(yùn)行可靠、不需要特殊維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有耐高溫和耐腐蝕的性能，因此，高效纖維過(guò)濾器在電力、化工、冶金、造紙、自來(lái)水等領(lǐng)域的廢水系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

4 無(wú)煙煤濾料與纖維束濾料應(yīng)用比較

攀鋼提釩煉鋼廠2008年對(duì)二板1#壓力過(guò)濾器濾料進(jìn)行了改造，將原來(lái)的無(wú)煙煤+石英砂+鵝卵石濾料改為纖維束濾料。筆者對(duì)兩種濾料的使用情況進(jìn)行比較，對(duì)比條件為：同一水源，同時(shí)間取樣。比較結(jié)果如表1和表2所示。

板坯水處理水質(zhì)指標(biāo)是：懸浮物含量≤30mg/L，油含量應(yīng)≤5mg/L。從表格的化驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，纖維束濾料對(duì)懸浮物和油的去除效果非常好。

5 經(jīng)濟(jì)效益

使用無(wú)煙煤+石英砂+鵝卵石濾料，每臺(tái)每次的更換費(fèi)用為10萬(wàn)元，使用周期為一年，纖維束濾料每臺(tái)每次的更換費(fèi)用為30萬(wàn)元，使用周期為10年。經(jīng)過(guò)計(jì)算，每臺(tái)壓力過(guò)濾器每10年可節(jié)約70萬(wàn)元，煉鋼廠板坯區(qū)域現(xiàn)已改造了7臺(tái)。

6 結(jié)論

①纖維束濾料對(duì)連鑄濁環(huán)水過(guò)濾效果良好，反洗時(shí)濾料放松，沒(méi)有死角，濾料不積泥，不流失，反洗徹底。

②纖維束濾料的使用壽命長(zhǎng)，一般大于10年，有利于節(jié)約成本。

因此，應(yīng)進(jìn)一步推廣纖維束濾料在連鑄濁環(huán)水系統(tǒng)的應(yīng)用，使單位設(shè)備高效運(yùn)行，為企業(yè)提升效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔡開(kāi)科.連續(xù)鑄鋼原理與工藝[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1994.

[2] 張萬(wàn)友，郗麗娟，陳雪梅，等.幾種纖維過(guò)濾器的工作原理及特性[J] .中國(guó)給水排水，2003（6）：23-25.

[3] 趙歡，王世和，周飛，等.長(zhǎng)纖維過(guò)濾與石英砂過(guò)濾的性能對(duì)比試驗(yàn)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006（1）：138-142.