莱钢620轧钢线冷却水的研究与应用 |
| 2012-06-18 16:09 作者：田敬刚 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑：GuiGu 【搜索试试】
|
|
摘要：介绍一条生轧钢老产线轧机冷却水系统工况，分析存在的弊端影响和不适应工艺要求的原因，总结改造的技术措施和工作重点。
关键词：轧机冷却；三级过滤；水质精度
中图分类号：TG338文献标识码：A文章编号：1671—7597（2012）0510
【《硅谷》杂志2012年5月刊文】
1概述
莱钢620带钢生产线轧机冷却水系统与主体设备共同建设，共同投产，运行已经20多年，原设计产能40万吨/年，现达到100万吨/年。目前轧机冷却水要求是1150m3/h，由水处理泵站15D、16D、17D/18D水泵供水冷却；F4-F7水流量为650m3/h，由水处理泵站15D水泵供水，F1-F3及接轴用水流量为500m3/h，由水处理泵站16D水泵供水，粗轧轧机冷却水由17D/18D水泵供水，轧机及接轴冷却回水到沉淀池沉淀后，1D/2D/3D水泵把沉淀后的水送往磁分离器过滤后回4#吸水井、5D/6D抽取4#吸水井内的热水往冷却塔冷却，然后到1#吸水井。
轧机冷却回水到沉淀池沉淀后，经过磁分离器过滤，冷却塔冷却，由精粗轧水泵加压，经过管道过滤器（双筒过滤器）再次过滤后送往轧线。
从沉淀池出来的污水经过5台高梯度磁分离器过滤，处理水量为2200m3/h。高梯度磁分离器主要由励磁线圈，过滤筒体，不锈钢滤料层导磁回路外壳，上下磁极及进出水管路等几部分组成，它的工作原理是靠高梯度磁场所产生的磁力，克服水中杂质的重力和水力学阻力，将杂质吸附达，使水质净化。双筒过滤器安装在15D、16D、17D/18D水泵后面，主要是截留水中存在的颗粒状杂质，它由二组过滤器和一个多路换向阀组成，过滤器内有多组滤芯，运行时一组过滤器工作，另一组过滤器备用。
2改造前状况
近年来随着设备老化、产能不断增加和冷却水量加大的要求，过滤器的过滤能力明显不足，过滤后水质浊度升高，水质和水量问题成为影响产品开发的研究重点，暴露的主要问题如下：
2.1磁分离器问题
2.1.1钢毛磁力变小，吸附杂质能力减弱
磁分离器铁托安装在过滤筒体内，随着使用时间的延长磁分离器铁托直径变小，过滤筒体内径变大，导致磁场强度变小，使得传输到钢毛上的磁力变小，吸附杂质的能力减弱。
2.1.2钢毛进入到浊环水系统内，引起水处理设备堵塞
磁分离器设计进水浊度为40NTU，由于循环水量提高到2000m3/h，沉淀池内水流速提高，进入水体的悬浮物、胶体物等沉淀不下来就被再次裹入循环水系统造成循环水水质浑浊度高，输送到磁分离器内的进水浊度为80NTU，超过了磁分离器设计进水浊度，使得钢毛工作负荷加大，不到更换周期钢毛就有很多破碎，破碎后的钢毛进入到浊环水系统中造成了多起设备故障。每年出现因设备堵塞造成的事故6-10起，不仅严重影响轧辊冷却、缩短轧辊的使用寿命、影响生产，而且造成水资源大量浪费和环境污染。
2.2筒型过滤器精度满足不了工艺要求
向轧机供水的泵组水泵出口使用的双筒管形过滤器过滤精度低，加上因设备老化导致内部锈蚀严重、清洗滤芯困难，导致过滤能力降低，过滤器出现堵塞及带病运行状态，影响了正常使用。
2.3轧机喷嘴频繁堵塞。
浊环水经过磁分离器过滤、水泵出口的双筒过滤器过滤后，仍然有少量杂质进入到轧机喷嘴内，造成喷嘴堵塞，一旦堵塞会连续几天出现轧辊冷却效果不好、轧件翘头堆钢等事故，严重时持续3天才恢复正常。
3改造方案
3.1原因分析
3.1.1钢毛磁力减弱的原因分析
1）铁托直径变小的原因分析：铁托在过滤筒体内长时间受到高压水的冲击，动作频繁，磨损铁托外径。
2）过滤筒体内径由于长时间收到铁托摩擦，使得内径变大，这样更加加剧了铁托的震动，使得磁性变弱，因此需要把铁托固定在较紧的具有一定刚性的骨架中，保持铁托的相对稳定。
3.1.2钢毛进入到浊环水系统内的原因分析
在磁分离器反冲洗过程中，钢毛受铁托大力冲击是钢毛破碎的主要原因。破碎后的钢毛随着滤后冷却水直接进入到下一道水处理工序，造成了后部水处理设备的堵塞，同时因钢毛破碎数量的增加，造成磁分离器过滤效果的不断降低。
3.1.3双筒过滤器堵塞严重锈蚀的原因分析
因磁分离器过滤效果降低和冷却水中带有大量破碎钢毛，使双筒过滤器过滤负荷加大，导致滤芯内杂质、污物增大，原设计过滤器没有自动反冲洗装置，排污效果差，只能靠人工在检修时拆除清污，清污时间长导致污物集存在过滤器，造成设备锈蚀严重和过滤精度降低。
3.1.4轧机喷嘴堵塞原因分析
冷却水进入喷水管前，没有经过管道过滤器过滤，浊环水虽然经过两道过滤，但是在长距离的输送和冷却塔循环中还存在一定量的杂质，容易堵塞冷却水喷嘴。
3.2技术改造方案
3.2.1钢毛磁力变小问题的解决
通过以上的原因分析，钢毛磁力减弱主要是铁托的问题以及过滤筒体问题，因此需要进行改造。
1）消除铁托与过滤筒体的配合间隙对磁场强度的影响。磁分离器原图纸要求铁托与过滤筒体间隙在0.2cm以内，间隙太大对本体磁场强度影响很大，经过对磁分离器间隙与磁场强度进行测试，测试结果如下：
电流 电压 铁托与过滤筒体的间隙 磁场强度 磁场测试
工具
650A 28V 0.3cm 3800高斯 磁场测试仪
650A 28V 0.6cm 3200高斯 磁场测试仪
从上表看出：电流在650A，电压28V时，间隙0.3cm，使用磁场测试仪器测得磁场强度达到3800高斯；在上述同样的电流、电压下，间隙为0.6cm，使用磁场测试仪器测得磁场强度就只有3200高斯，因此，间隙越大，磁场强度越低。钢毛是靠上下极磁铁产生导磁性能的，如果上下极磁铁磁场强度大，钢毛导磁性能就高，吸附力就强。现场测得铁托与过滤筒体的间隙已经超过0.6cm，因此必须进行间隙调整。针对间隙大的问题，经研究分析决定改造铁托，在铁托外径上加装纯铁套，使其恢复到最小配合间隙要求。
2）改造磁分离器过滤筒体。原过滤器筒体上下放置铁托部分原为DT6纯铁，改造时将与铁托配合的部分改为刚性更好的DT4纯铁，整个过滤筒体由三部分焊接组成，上下放置铁托部分为纯铁材质，中间部分为不锈钢材质。
3.2.2钢毛破碎问题的解决
为防止铁托对钢毛的冲击，在磁分离器内设计增加一个放置钢毛的盒子，钢毛盒上部和底部采用高强度不锈钢网做支撑。钢毛盒的作用：一是支撑了铁托的冲击力，消除铁托对钢毛的直接冲击，二是为钢毛提供固定的工作空间，阻止了钢毛的流失。钢毛先安装在钢毛盒内，再安装到过滤筒体内，钢毛盒上下各放置铁托，实现了钢毛的离线更换，既方便了工人的检修有保证了安装质量。
因为钢毛是靠上下极磁铁产生导磁，根据设备原理磁场走向，如果钢毛盒不使用不锈钢或铜材料，通电后磁场要产生断路，钢毛也就没有导磁性能，没有了吸附力。同时使用不锈钢或铜材料，在设备停电反冲洗时不会产生剩磁场，钢毛没有剩磁，使吸附在钢毛中的杂质能反冲干净。考虑到钢毛盒要长期在污水中使用，容易生锈损坏，加上冲击强度的要求，选用了不锈钢材料制作钢毛盒。
经过使用证明，使用钢毛盒后避免了铁托对钢毛的直接冲击，使钢毛有空间弹性，增强了吸附力及反冲洗空间，使钢毛能反冲干净增加过滤面积，过滤水量能提高30%左右。
3.2.3双筒过滤器的改造
将筒型过滤器在保留手动反冲洗功能的基础上，增加了自动反冲洗功能，并增加了压差报警装置，实现了定时反冲洗和压差反冲洗两种自动反冲洗模式，可以根据水质的浊度变化在20分钟-8小时范围内设定反冲洗周期，既满足了水质的精度要求，又节约了资源和能源。进出口水压差超过0.08MP，就自动进行反冲洗，并发出警报通知操作人员检查设备。
将原来的普通滤芯改为不锈钢多层滤芯，把过滤精度提高到0.2mm。更换过滤器的换向装置，保证过滤器换向灵活，操作方便。在过滤器底部排污管上增加止回阀，防止了检修时污水倒流。过滤器底部排污管增加管道泵，保证排污通畅和反冲洗效果；
3.2.4轧机喷嘴堵塞问题的解决
在不影响轧机操作的前提下，选定尽可能距离轧机喷水管近的位置安装了7台Y型管道过滤器，过滤精度为0.5mm，主要是滤除冷却水输送过程中产生的颗粒状杂质。管道过滤器上安装压力表和手动排污口，维修人员可以方便的检查水压变化情况，并能在不停产、不拆卸过滤器的情况下及时清洗管道过滤器。
4效果与结论
改造完成后，增加了30％轧机冷却水的过滤能力，轧机冷却水系统由两级不完全过滤改造为三级高精度过滤，过滤精度明显提高，冷却水水质显著改善，完全满足了轧机的冷却需求。改造后运行两年来，未出现一次因轧机冷却不良造成的停产事故，同时每年节约大量的维修费用。
参考文献：
[1]郑必胜、郭祀远、李琳，高梯度磁分离特性的研究，华南理工大学学报，26（3）：41-45.
[2]郑必胜，高梯度磁分离机理及应用技术的研究：（学位论文），广州：华南理工大学，l997.
[3]魏复盛编著，水和废水监测分析方法指南，北京：中国环境科学出版社，1994.（注：本文版权归作者本人和硅谷杂志所有，禁止他人未经授权转载）
|
|
|
|
【对“莱钢620轧钢线冷却水的研究与应用”发布评论】 |
版权及免责声明：
① 本网站部分投稿来源于“网友”，涉及投资、理财、消费等内容，请亲们反复甄别，切勿轻信。本网站部分由赞助商提供的内容属于【广告】性质，仅供阅读，不构成具体实施建议，请谨慎对待。据此操作，风险自担。
② 内容来源注明“硅谷网”及其相关称谓的文字、图片和音视频，版权均属本网站所有，任何媒体、网站或个人需经本网站许可方可复制或转载，并在使用时必须注明来源【硅谷网】或对应来源，违者本网站将依法追究责任。
③ 注明来源为各大报纸、杂志、网站及其他媒体的文章，文章原作者享有著作权，本网站转载其他媒体稿件是为传播更多的信息，并不代表赞同其观点和对其真实性负责，本网站不承担此类稿件侵权行为的连带责任。
④ 本网站不对非自身发布内容的真实性、合法性、准确性作担保。若硅谷网因为自身和转载内容，涉及到侵权、违法等问题，请有关单位或个人速与本网站取得联系（联系电话：01057255600），我们将第一时间核实处理。
|
|
|
|
