论文部分内容阅读
[摘 要]现有的连铸二冷水处理系统大都采用2种传统的模式：一是“旋流井+平流池+过滤器”处理模式，一是“旋流井+化学除油除污器”处理模式。随着连铸机工艺系统的改进，为了保证铸坯的质量所以对二冷水的水质提出了更为严格的要求。在现有的水处理设施进行改造，所以对水处理设备以及控制系统提出更为严格的要求。
[关键词]连铸连轧系统 公辅系统 改造
中图分类号：U73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0222-01
一、项目背景
随着一钢3#、4#连铸机以及1810线的升级改造，由于连铸机工艺的调整，拉速提高到7米，二冷水水量翻了一倍，压力以及温度和水质等指标提出了更严格的要求。
轧机系统对循环水的悬浮物以及硬度等指标提出了更为严格的要求。现有的水系统无法满足要求，必须在原有的系统做出升级改造。
RH炉工艺系统的改造，对浊环水的温度和悬浮物提出了严格的要求，现有的水处理设施很难保证RH炉长周期稳定的运行。
二、项目内涵及主要思路
1、过滤器修复，将包括轧机、层流、连铸在内26台过滤器滤料更换，调整底部鹅卵石的粒径，过滤器多孔板检查补焊修复，对变形的多孔板的平行度重新校正；将多孔板底部支撑加固；原有的虑帽全部更换，材质采用不锈钢材质，底部采用螺栓紧固，防止脱落；原有的反洗进气阀门采用的气动蝶阀全部更换为气动球阀，并在反洗进气管道增加旋启式止回阀，防止阀门关不严影响反洗效果；将原有的过滤器的的反洗程序完善，增加过滤器自动反洗功能；可以实现手动反洗和自动反洗切换；自动反洗过程中单台过滤器阀门出现故障自动报警退出反洗程序，接着洗下台；反洗的时间可以在PLC画面上调节。通过对过滤器的修复，在保证过滤器出水水质的同时延长了过滤器滤料的使用寿命，由原来的1年更换一次可以延长到8年更换一次。
三、技术方案与创新成果
（一）、3#、4#连铸机改造配套的水系统系统改造方案
3#、4#连铸机改造后，二冷水水量调整为2886 m？/h（单台连铸机用水量1443 m？/h），用户点压力需要1.2MPa。现有的循环水系统很难满足要求，需对连铸二冷水做如下改造：
1、旋流井部分
现状：现有的旋流井按照2100 m3/h水量设计，外筒直径9.4m，运行负荷为30 m3/m2h；改造后水量调整为2880m3/h，运行负荷增加到41m3/m2h，远高于常规设计负荷。但由于场地的限制，新建旋流井不具备条件，为了保证出水的悬浮物和旋流井的抓渣情况，只能从两方面入手，一、在平流池加大稀土磁盘的处理能力，保证过滤器进水悬浮物指标；二、由于3#、4#机的产能不变，可以从旋流井提升泵组的的布置和选型入手，尽量减少氧化铁皮在旋流井长期沉积。
方案：
1）泵组的选型：
现有的旋流井提升泵C6泵组重新选型，选用3台小泵，单台流量Q=800 m3/h，扬程H=25米，配带功率90KW，共3台，开2备1，叶轮采用耐磨材质，要求单泵配带真空引水系统（利旧原有的3台泵组）；选用2台大泵，单台流量Q=1200 m3/h，扬程H=25米，配带功率132KW，开1备1运行，叶轮采用耐磨材质，要求单泵配带真空引水系统。
2）管路以及加药混合器：
考虑现有旋流井内空间限制，3台泵出口设一根DN500的管道，两根DN500的管道从旋流井穿出后，在管廊内汇成一根DN900的管道，地埋至连铸平流池。
在旋流井轧沟进中心桶的位置，设加药点，投加混凝剂；在DN900的主管道增加DN900静态管道混合器，采用旋片形式，投加助凝剂。
3）配电、仪表、控制系统：
其中3台小泵利旧原有的配电、仪表以及控制系统；需增加2台大泵的配电、仪表以及控制系统，以及真空系统；主管重新增加流量、温度、压力检测。
2、平流池、提升泵组以及管路
现状：现有的1个平流池规格48米×9.4米，深度5.2米，水量调整到2880 m3/h以后，平流池负荷增加到5.2m3/m2h，满足不了水质要求；现有的提升泵组3台，单台流量Q=860 m3/h，扬程H=28米，配带功率90KW；供水管路DN600不能满足供水要求。
方案：
1）平流池增加稀土磁盘机
在连铸平流池东侧增加3台稀土磁盘机，单台处理能力1500 m3 ，配带压榨机。取消原有的平流池刮油刮渣车以及撇油机，新增1台稀土磁盘配带的撇油装置，减少平流池处理负荷；要求稀土磁盘的主机启停可以实现PLC远程控制。
2）平流池提升泵组的选型：
考虑空间限制，将现有的轧机提升泵组中两台小泵（Q=1260m3/h，H=28m，配带电机132KW ），两个泵组位置向北侧错位，可以错开1台大泵位置，整个连铸提升泵组的空间约12m（长）×8m（宽）。对原有的平流池提升泵组重新选型：选用2大2小模式，其中2台大泵，单台流量2000m3/h，扬程28m，配带功率185kw，开1备1。2台小泵单台流量850m3/h，扬程28m，配带功率90kw（利旧原有的提升泵组其中的2台），共2台，开1备1。
3）提升泵组的管路以及控制
在原有的DN600管道更换为DN900管道，考虑到原有出水管道位置电缆隧道的影响，从平流泵站西侧出去，沿原有路径铺设，从过滤器间西侧进入过滤器间。
4）配电、仪表以及控制系统
其中的2台小泵利旧原有的配电、仪表以及控制系统，2台大泵配电系统利旧原有的轧机提升泵组的其中2台小泵的185KW的高压配电系统，仪表和控制系统重新增加；增加主管的流量、压力、温度检测。
4、供水泵站
现状：现有的二冷水供水系统，1座处理水量1500 m3/h的冷却塔，供水泵组2台的工频泵组Q=860 m3/h，扬程H=90米，配带功率400KW，开1备1；3台变频泵组Q=580 m3/h，扬程H=90米，配带功率185KW，开1备2；现有的降温冷却和供水系统满足不了要求。
方案：
在过滤器间西侧新建一个二冷水供水泵站（将RH炉浊环系统预留），包括冷却塔、供水泵组等
（二）、1810轧机改造配套水系统改造项目
1810轧机改造后，对水质提出更严格标准，轧机浊环供水要求悬浮物≤20mg/L，
供水温度需严格控制，所以需对现有的轧机濁环系统进行改造。
四、实施效果
1、延长过滤器滤料使用寿命，节省更换滤料费用
过滤器前置工艺的优化，滤料的更换次数由原来的1年更换一次可以延长到8年更换一次。单台滤料更换费用为9.6万元，26台过滤器一次更换滤料：9.6×26=250万元。8年少更换7次的费用为：250×7=1750万元；每年节省费用218.75万元。
2、满足了3#、4#连铸机以及1810线的升级改造后对水质的要求
改造后工艺系统满足压力以及温度和水质等指标提出的严格的要求。水质的稳定，保证连铸机的高拉速运行，减小了连铸的漏钢的频率，而且还大大提高了轧区板卷的表面质量，同时减轻了维修工人的劳动强度和备件费用，产生了较大的经济效益，带来上千万元的经济效益。
3、满足了RH炉工艺系统改造后对水质的要求
改造后水处理设施很难保证RH炉长周期稳定的运行，满足温度和悬浮物提出的严格的要求。减少系统的污水排放，提高循环倍率，从环保、能源的开发利用方面符合国家钢铁工业清洁生产的要求。
[关键词]连铸连轧系统 公辅系统 改造
中图分类号：U73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0222-01
一、项目背景
随着一钢3#、4#连铸机以及1810线的升级改造，由于连铸机工艺的调整，拉速提高到7米，二冷水水量翻了一倍，压力以及温度和水质等指标提出了更严格的要求。
轧机系统对循环水的悬浮物以及硬度等指标提出了更为严格的要求。现有的水系统无法满足要求，必须在原有的系统做出升级改造。
RH炉工艺系统的改造，对浊环水的温度和悬浮物提出了严格的要求，现有的水处理设施很难保证RH炉长周期稳定的运行。
二、项目内涵及主要思路
1、过滤器修复，将包括轧机、层流、连铸在内26台过滤器滤料更换，调整底部鹅卵石的粒径，过滤器多孔板检查补焊修复，对变形的多孔板的平行度重新校正；将多孔板底部支撑加固；原有的虑帽全部更换，材质采用不锈钢材质，底部采用螺栓紧固，防止脱落；原有的反洗进气阀门采用的气动蝶阀全部更换为气动球阀，并在反洗进气管道增加旋启式止回阀，防止阀门关不严影响反洗效果；将原有的过滤器的的反洗程序完善，增加过滤器自动反洗功能；可以实现手动反洗和自动反洗切换；自动反洗过程中单台过滤器阀门出现故障自动报警退出反洗程序，接着洗下台；反洗的时间可以在PLC画面上调节。通过对过滤器的修复，在保证过滤器出水水质的同时延长了过滤器滤料的使用寿命，由原来的1年更换一次可以延长到8年更换一次。
三、技术方案与创新成果
（一）、3#、4#连铸机改造配套的水系统系统改造方案
3#、4#连铸机改造后，二冷水水量调整为2886 m？/h（单台连铸机用水量1443 m？/h），用户点压力需要1.2MPa。现有的循环水系统很难满足要求，需对连铸二冷水做如下改造：
1、旋流井部分
现状：现有的旋流井按照2100 m3/h水量设计，外筒直径9.4m，运行负荷为30 m3/m2h；改造后水量调整为2880m3/h，运行负荷增加到41m3/m2h，远高于常规设计负荷。但由于场地的限制，新建旋流井不具备条件，为了保证出水的悬浮物和旋流井的抓渣情况，只能从两方面入手，一、在平流池加大稀土磁盘的处理能力，保证过滤器进水悬浮物指标；二、由于3#、4#机的产能不变，可以从旋流井提升泵组的的布置和选型入手，尽量减少氧化铁皮在旋流井长期沉积。
方案：
1）泵组的选型：
现有的旋流井提升泵C6泵组重新选型，选用3台小泵，单台流量Q=800 m3/h，扬程H=25米，配带功率90KW，共3台，开2备1，叶轮采用耐磨材质，要求单泵配带真空引水系统（利旧原有的3台泵组）；选用2台大泵，单台流量Q=1200 m3/h，扬程H=25米，配带功率132KW，开1备1运行，叶轮采用耐磨材质，要求单泵配带真空引水系统。
2）管路以及加药混合器：
考虑现有旋流井内空间限制，3台泵出口设一根DN500的管道，两根DN500的管道从旋流井穿出后，在管廊内汇成一根DN900的管道，地埋至连铸平流池。
在旋流井轧沟进中心桶的位置，设加药点，投加混凝剂；在DN900的主管道增加DN900静态管道混合器，采用旋片形式，投加助凝剂。
3）配电、仪表、控制系统：
其中3台小泵利旧原有的配电、仪表以及控制系统；需增加2台大泵的配电、仪表以及控制系统，以及真空系统；主管重新增加流量、温度、压力检测。
2、平流池、提升泵组以及管路
现状：现有的1个平流池规格48米×9.4米，深度5.2米，水量调整到2880 m3/h以后，平流池负荷增加到5.2m3/m2h，满足不了水质要求；现有的提升泵组3台，单台流量Q=860 m3/h，扬程H=28米，配带功率90KW；供水管路DN600不能满足供水要求。
方案：
1）平流池增加稀土磁盘机
在连铸平流池东侧增加3台稀土磁盘机，单台处理能力1500 m3 ，配带压榨机。取消原有的平流池刮油刮渣车以及撇油机，新增1台稀土磁盘配带的撇油装置，减少平流池处理负荷；要求稀土磁盘的主机启停可以实现PLC远程控制。
2）平流池提升泵组的选型：
考虑空间限制，将现有的轧机提升泵组中两台小泵（Q=1260m3/h，H=28m，配带电机132KW ），两个泵组位置向北侧错位，可以错开1台大泵位置，整个连铸提升泵组的空间约12m（长）×8m（宽）。对原有的平流池提升泵组重新选型：选用2大2小模式，其中2台大泵，单台流量2000m3/h，扬程28m，配带功率185kw，开1备1。2台小泵单台流量850m3/h，扬程28m，配带功率90kw（利旧原有的提升泵组其中的2台），共2台，开1备1。
3）提升泵组的管路以及控制
在原有的DN600管道更换为DN900管道，考虑到原有出水管道位置电缆隧道的影响，从平流泵站西侧出去，沿原有路径铺设，从过滤器间西侧进入过滤器间。
4）配电、仪表以及控制系统
其中的2台小泵利旧原有的配电、仪表以及控制系统，2台大泵配电系统利旧原有的轧机提升泵组的其中2台小泵的185KW的高压配电系统，仪表和控制系统重新增加；增加主管的流量、压力、温度检测。
4、供水泵站
现状：现有的二冷水供水系统，1座处理水量1500 m3/h的冷却塔，供水泵组2台的工频泵组Q=860 m3/h，扬程H=90米，配带功率400KW，开1备1；3台变频泵组Q=580 m3/h，扬程H=90米，配带功率185KW，开1备2；现有的降温冷却和供水系统满足不了要求。
方案：
在过滤器间西侧新建一个二冷水供水泵站（将RH炉浊环系统预留），包括冷却塔、供水泵组等
（二）、1810轧机改造配套水系统改造项目
1810轧机改造后，对水质提出更严格标准，轧机浊环供水要求悬浮物≤20mg/L，
供水温度需严格控制，所以需对现有的轧机濁环系统进行改造。
四、实施效果
1、延长过滤器滤料使用寿命，节省更换滤料费用
过滤器前置工艺的优化，滤料的更换次数由原来的1年更换一次可以延长到8年更换一次。单台滤料更换费用为9.6万元，26台过滤器一次更换滤料：9.6×26=250万元。8年少更换7次的费用为：250×7=1750万元；每年节省费用218.75万元。
2、满足了3#、4#连铸机以及1810线的升级改造后对水质的要求
改造后工艺系统满足压力以及温度和水质等指标提出的严格的要求。水质的稳定，保证连铸机的高拉速运行，减小了连铸的漏钢的频率，而且还大大提高了轧区板卷的表面质量，同时减轻了维修工人的劳动强度和备件费用，产生了较大的经济效益，带来上千万元的经济效益。
3、满足了RH炉工艺系统改造后对水质的要求
改造后水处理设施很难保证RH炉长周期稳定的运行，满足温度和悬浮物提出的严格的要求。减少系统的污水排放，提高循环倍率，从环保、能源的开发利用方面符合国家钢铁工业清洁生产的要求。