钢铁企业循环水处理标准化流程

(1)高炉除尘工艺

高炉煤气湿法除尘是利用高炉煤气洗涤装置将煤气中烟尘带进水中达到烟气净化和降温的目的。工艺见图5-7。高炉煤气洗涤采用塔文除尘、双文方式、比肖夫塔等洗涤方式,高炉煤气入塔前烟尘含量5—10g/Nm3,出文氏管后小于10mg/Nm3。湿法除尘工艺常用的有塔文系统处理流程、双文系统处理流程、比肖夫塔煤气清洗系统(环缝洗涤系统)三种方式。

煤气净环水减压阀组煤气至用户煤气洗涤塔文氏管煤气浊环水处理系统回水沟来自水处理系统高炉

图5-7 高炉煤气洗涤工艺流程图 (2)含锌高炉煤气洗涤水的水质特点及故障

高炉煤气洗涤水的水质受高炉冶炼物料的影响很大,特别是高炉铁矿石中含锌,使高炉煤气洗涤水中含有锌离子的结垢型水质。高炉煤气洗涤水系统中各流程段水质也是不同的,为此把高炉煤气洗涤水系统分为回水段、中间段、

送水段。回水段是从洗涤设备出来到沉淀设备进口,中间段是从沉淀设备出口到冷水池,送水段是降温冷却后到送往洗涤设备。

在典型的含锌高炉煤气洗涤水系统中沉淀池出水到冷水池管道、送水管道、冷却塔喷头结垢,洗涤塔送水管道、阀门等处尤为严重,供水泵叶轮、洗涤塔喷头也存在结垢现象,洗涤塔出水管道不存在结垢现象。

高炉煤气洗涤水系统中水垢大多为灰白色夹杂黑色颗粒,除水泵叶轮、洗涤塔喷头水垢致密坚硬外,其它都较疏松。从管道中垢样分析成分看,主要是锌、钙、铁和酸不溶物,这说明污垢主要是由锌、钙垢和悬浮物组成。 (3)高炉煤气洗涤水的处理流程

高炉煤气洗涤水从煤气洗涤塔、文氏管、减压阀、湿式电除尘等设施排出,水中主要含有TFe、Fe2O3、FeO、SiO2、CaO、MnO、C等物质,以含铁粉为主,还含有焦炭粉末及少量酚、氰有毒物质。高炉煤气洗涤水处理包括絮凝沉淀、冷却、水质稳定、污泥脱水等主要工序。高炉煤气洗涤水净化煤气后从高炉煤气洗涤系统出来汇集到回水渠道,进沉淀池、出水汇集到高架渠道流到热水池,经水泵加压上冷却塔降温冷却回到冷水池送往高炉煤气洗涤塔循环使用,沉淀池排出污泥经一组渣浆泵送到污泥脱水设备。高炉煤气洗涤水处理流程见图5—8。

(1)悬浮物的去除

高炉煤气洗涤水悬浮物含量在700mg/L—3000mg/L,粒径在50—60μm左右,一般大部分在100—300μm左右。采用自然沉淀法去除悬浮物,出水悬浮物在100mg/L—200mg/。煤气洗涤大多数厂采用辐射沉淀池,近年来斜板沉淀池也有应用。为了提高供水质量,减少结垢因素,建议悬浮物控制在35mg/L

絮凝剂、助凝剂煤气洗涤设备脱水机滤液辐射池煤气洗涤水冷却塔供水泵水泵渣浆泵

图5—8 高炉煤气洗涤水处理流程

以内,通过絮凝沉淀可以实现。采用絮凝沉淀可以投加混凝剂和助凝剂,常用的混凝剂有聚合氯化铝和聚合硫酸铁,助凝剂采用聚丙烯酰胺。絮凝剂和助凝剂应投加在沉淀池进水渠道上,相距10米以上,而且应在渠道上安装混合装置,以利于悬浮物和药剂的混合反应,提高沉淀效果。

(2)结垢的防止

对于含锌洗涤水结垢是主要故障,为了解决结垢问题。在沉淀池出口投加阻垢剂,实践证明只能缓解结垢速度。最好在回水渠道投加絮凝剂之前先投加氢氧化钠在投加絮凝剂、助凝剂,沉淀池出口投加阻垢剂。投加氢氧化钠调节水的pH值,使其控制在7.2—8.0,在7.7—8.0之间锌的去除率最高,锌离子小于5mg/L。水中加入氢氧化钠后,溶解性的锌离子变成不溶性的氢氧化锌,氢氧化锌在絮凝剂的作用下和悬浮物一起成为絮体在沉淀池中沉淀。氢氧化钠的投加应采用全自动控制方式,把水的pH值控制在范围之内。阻垢剂应根据循环水量连续均匀投加,筛选阻锌好的药剂。

(3)污泥处置

从沉淀池排出的污泥浓度在10%-20%,用泥浆泵送到二次浓缩池进一步浓缩,经浓缩后将含泥量为30%-40%的泥浆直接送到过滤机,经过滤脱水后得到含水率为20%-30%的泥饼,送到烧结回收利用。

常采用的脱水设备主要有GN筒型内滤式真空过滤机、筒型外滤式真空过滤机、圆盘真空过滤机、带式压滤机和板框压滤机。内滤式真空过滤机在许多钢铁厂应用,但存在操作较复杂、效率低、滤布寿命短、更换时间长,而且脱水率低等缺点,逐渐被带式压滤机和板框压滤机所取代。 6 炼钢工序 6.1 炼钢工艺

炼钢厂主要有转炉炼钢车间、连续铸钢车间,另外炼钢车间根据冶炼品种钢的需要,设置各种炉外精炼设备,包括LF炉、VD炉、RH炉、VOD炉。 炼钢厂的规模按转炉容量来划分:容量大于等于100吨为大型;容量大于等于50吨为中型;容量小于50吨为小型。目前我国最大的转炉为300吨。 氧气转炉炼钢是以铁水为原料,吹入纯氧进行冶炼,钢水装入钢水包送连续铸锭。主要原燃料有铁水、氧气、石灰石、白云石、萤石等。炼钢生产工艺流程见图6—1。

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