炼钢转炉除尘水系统处理设备的研究

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1、炼钢转炉除尘水系统处理设备的研究摘要：从分析炼钢转炉除尘水系统的工艺特征及水质特点，结合我厂在转炉除尘水系统水处理的成功应用案例，论述了目前转炉除尘水化学水处理的原理、方法、过程控制（水质控制）标准、整个烟道各个运行参数控制合理值，循环回用带来效益及投资回报，具有重要应用意义和推广价值。关键词：转炉水系统处理化学水处理循环回用钢铁工业是一个用水量大、能耗高、对环境污染严重的行业，如何做好节能减排工作是各钢铁企业面临的重要问题。转炉煤气是钢铁企业重要的二次资源，也是我国钢铁企业二次能源回收利用的薄弱环节之一。转炉煤气的回收，不仅能有效降低炼钢生产成本

2、，为实现“负能”炼钢打下基础，而且能极大地降低钢厂污染物排放总量。转炉煤气除尘水系统是用于洗涤和冷却氧气顶吹转炉炼钢过程中产生的转炉煤气、减少煤气含尘量的湿法除尘系统。转炉煤气除尘水必须经过处理后才能回用或外排，否则将造成系统结垢、环境污染和资源浪费。采用化学处理技术实现除尘水系统稳定、高效、清洁运行，对炼钢厂提高钢产量、实现节能减排具有十分重要的意义。1、转炉除尘水系统工艺特征及水质特点1.1转炉除尘水系统工艺特征转炉除尘水系统是“0G”系统的核心部分。“0G”系统是转炉文式管除尘系统，是集转炉煤气冷却洗涤回收功能于一体的组合系统。转炉冶炼过程屮

3、产牛的大量高温（1450°C）含尘烟气被活动烟罩捕集，经汽化烟道冷却到1000°C左右，然后通过一次除尘器喷水冷却并除去犬颗粒灰尘,再经二次除尘器除去细小粉尘，送到煤气引风机，经检测合格的煤气（C0含量大于35%,（）2含量小于2%）,通过三通阀切换经水封逆止阀和U型阀送到气柜，不合格的烟气则通过烟囱点火燃烧放散。1.2转炉除尘水系统水质特点炼钢过程中会产生大量的烟气，烟气中人量煤气及一些有害物质如酚、氧、一氧化碳及固体杂质等，炼钢需要投加造渣剂石灰（CaO）,部分石灰粉末被烟气带出，在烟气冷却、洗涤过程中，因水气接触进入水中，成为转炉烟气洗涤污水

4、，污水经过水处理单元（温凝沉降、冷却、水质稳定）后变成清水，循环回用。该系统水的水质具冇高温、高悬浮物、高硬度、高pH值的特点：1）高温：一文处约为1000°C,在二文处约为70°C；2）高悬浮物：吹炼时高达6000ug/mL以上；3）高硬度：回用水硬度高达600ug/mL以上；4）高pH值：系统水的pH值9〜13,经常维持在11以上。在这样的水质条件下，系统具有很强的结垢趋势，对水处理技术提出更高的耍求，若水处理不当，会在系统的关键设备部位出现结垢堵塞现象，严重影响生产的正常运行，结垢问题突出的部位：1）一文：喷嘴堵塞，影响降温效果。2）二文:喷

5、嘴堵塞，R—D阀活动受阻，影响风量；烟气与水形成局部短路，导致炉前大量冒黄烟；大部分烟气未经洗涤，直接吸入引风机，在风机叶片上沉积。3）90度弯头脱水器和重力脱水器：结垢积累，限制风量；排水道堵塞，影响水平衡。4）风机叶片：叶轮表面积垢，风机运转中部分积垢脱落，加剧风机的震动。5）除雾器：填料结垢，影响除湿效果，影响煤气冋收质量。6）供水泵及供水管：管路堵塞，限制水量。2、转炉煤气除尘水的水处理转炉煤气除尘水系统水处理的关键在于悬浮物的去除和水质的稳定处理。1.1悬浮物的去除来自一文、二文洗涤器的除尘水，通过高架流槽先进入粗颗粒分离器或水力旋流器，

6、除去大于60um颗粒，然后进入沉淀池沉降。因悬浮物细小、含量高，采用自然沉淀无法满足要求，必须采取强化絮凝沉降处理。可根据具体的水质和混凝沉降试验，选择相应的混凝剂和助凝剂,单独使用或复合使用。混凝剂可选用聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁等，助凝剂采用相对分子质量在1200万左右的非离子或阴离子聚丙烯酰胺。药剂的投加地点可选择在粗颗粒分离器和沉淀池的入口Z间的流杷I中。经沉淀池沉淀后的出水悬浮物小于150mg/L,最好小于50mg/L。某炼钢厂转炉煤气除尘水沉淀池进水水质分析结果：pH二11.08,酚駄碱度519.96mg/L,总碱度969.4

7、8mg/L,Ca2+8.31mg/L,总硬度43.77mg/L,悬浮物2020mg/Lo原先我厂转炉煤气除尘水沉淀池出水浑浊，悬浮物高达300mg/L,经常发生沉淀池被堵塞、冷却塔填料被压塌的问题。我们釆用投加质量浓度为10〜15mg/L混凝剂、0.2〜0.3mg/L聚丙烯酰胺对其进行絮凝沉降处理。经此处理后，沉淀池出水清澈，几年來悬浮物一直保持在20mg/L左右，保障了转炉煤气除尘水系统的正常运行。2.2水质稳定技术转炉煤气除尘水因炼钢的种类、造渣剂的用量和粒度等因素其水质成分变化很大。同一系统的不同生产时期，或不同厂家的同类系统都存在较大差别。

8、除尘水中进入的生石灰和吸收烟气中的二氧化碳等物质会发生化学反应，使除尘水的硬度、总碱度、酚駄碱度、pH发生不同的变化。国内