热轧带钢厂水处理系统中,根据层流冷却的用水特点,均将其作为一个单独的系统进行处理。层流冷却的用水主要有以下特点:一是流量大,一般在6000m3/h(100×104t钢卷/a)至18000m3/h(450×104t钢卷/a)之间;二是压力低,但要求压力稳定,层流集管处要求压力为0.07MPa;三是对水质指标的要求比浊环水低,因此系统的处理率要求较低,且水中的氧化铁皮粒度细、含油量小;四是水量变化大,用水量随轧制钢板的品种而变化。用水指标详见表1。
表1 国内各热轧带钢厂层流冷却系统用水指标
用水指标
热轧带钢厂
宝钢2050
宝钢1580
武钢2250
武钢1700
攀钢1450
太钢1549
梅山1422
本钢1700
水量
/(m3h-1)
层流冷却
11650
15852
17360
17360
5800
8600
7500
11400
层流锟道
1000
350
1100
438
1140
800
1100
层流侧喷
150
160
240
258
100
150
180
180
水压
/MPa
层流冷却
0.07
0.15
0.07
0.15
0.1
0.25
0.07
0.15
层流锟道
0.3
0.3
0.07
0.3
0.3
0.4
0.3
0.3
层流侧喷
1.0
1.2
1.0
2.25
1.2
1.0
1.0
1.0
水温
/℃
层流冷却
38/44
40/42
39/44.5
40/44
35/40
38/42
40
35/38
层流锟道
38/44
35/42
39/44.5
35/42
35/42
32/45
35/42
33
层流侧喷
33.5/43.5
35/43
39/44.5
35/42
35/42
32/45
38
35/38
悬浮物
/(mgL-1)
层流冷却
≤70
≤45
≤45
≤100
≤70
50
30
≤45
层流锟道
≤70
≤20
≤45
≤30
≤20
30
≤45
层流侧喷
≤20
≤20
≤20
≤50
≤20
50
30
≤20
本文拟就层流冷却系统的水量平衡和水质稳定以及节能措施两个方面对水处理层流冷却系统的工艺流程设计进行探讨。
1 层流冷却系统的水量平衡和水质稳定
热轧带钢热输出辊道有3种不同压力的用水,即:层流冷却(0.07MPa)、层流辊道冷却(0.3MPa)、层流侧喷(1.2MPa)。其中辊道冷却和侧喷水的水质、水温、水压与浊循环系统的用水差不多,因此许多厂的层流冷却系统中层流辊道冷却和层流侧喷就是直接使用的浊循环系统的辊道冷却水(0.3MPa)和轧辊冷却水(1.2MPa见图1)。

1.1 两个系统的水混用方式的缺点
①层流冷却用水经各厂运行实践证明,因其含油量很少,悬浮物去除率要求不高,故该系统不必设除油、除渣设施。但浊环水中含有一定的油(≤5mg/L),因此,若浊环水长期进入层流系统,会因层流系统未设除油设施而造成该系统水中油含量增加,甚至使水质恶化。
②层流系统因用了浊环系统的水,必须将等量的水返回浊环系统,但这在水量上较难以准确控制,易造成两个系统间水量不平衡。
③层流冷却系统用水的温度及悬浮物较浊环水系统高,因此层流的回返水不能返回至浊环储水池直接给用户用,而必须返回至浊环系统的平流沉淀池经过滤、冷却之后才能满足浊环水的水质要求,这样就增加了浊环水系统的处理负荷,造成投资与运行费用的增加。