楊運(yùn)崗
（安鋼集團(tuán)信陽鋼鐵有限責(zé)任公司，河南 信陽464194）

　　摘要：高爐冷卻系統(tǒng)采用地下水作冷卻水時(shí)，結(jié)垢嚴(yán)重，冷卻壁經(jīng)常被燒壞。采用軟水閉路循環(huán)后，通過改善冷卻水質(zhì)量，冷卻強(qiáng)度提高，冷卻設(shè)備壽命延長，爐況穩(wěn)定，冶強(qiáng)提高，綜合指標(biāo)得到改善。
　　關(guān)鍵詞：高爐；軟水；循環(huán)冷卻水；密閉式循環(huán)冷卻水
　　中圖分類號(hào)：TF066.7；TU991.4
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1009－2455（2001）06－0022－02

概況

　　安鋼集團(tuán)信陽鋼鐵有限公司現(xiàn)有4座 120m³高爐，采用的是工業(yè)水冷卻。1座 120 m³高爐的冷卻水量為200 t／h，水源來自于地方水庫，近幾年，由于地下水位逐年下降，天氣干旱少雨，水的問題威脅著高爐正常生產(chǎn)。
　　由于工業(yè)水水質(zhì)硬度高，在冷卻壁通道壁上容易結(jié)垢。由于水垢導(dǎo)熱系數(shù)約為鑄鐵導(dǎo)熱系數(shù)的1／80，當(dāng)熱流強(qiáng)度為 l.672× 10⁵kj／（m³·h）時(shí)，1mm厚的水垢將造成約159℃的溫差，普通鑄鐵在500℃就開始變形。因此，水管內(nèi)局部結(jié)垢 3～4 mm就會(huì)引起巨大溫差，雖然清洗水垢的方法由酸洗改為高壓砂洗，效果不錯(cuò)，但仍不能徹底解決結(jié)垢的問題，影響冷卻效果。因此，通過借鑒和探索，并結(jié)合我公司的實(shí)際情況，對(duì)高爐冷卻系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，采用軟水閉路循環(huán)冷卻，從根本上解決了水管內(nèi)壁結(jié)垢問題；并且減少了補(bǔ)充水量。

1 主要技術(shù)性能指標(biāo)

1.1 工藝參數(shù)
　　總負(fù)荷：3.0 × 10^６kJ/h
　　循環(huán)流量：200 t／h
　　冷卻壁進(jìn)水溫度：＜55℃
　　冷卻壁出水溫度：≯ 60℃
　　膨脹罐壓力: 0.15 MPa
　　系統(tǒng)工作壓力：0.3 MPa
1.2 軟化水指標(biāo)
　　總硬度: 0.02 mmol／L
　　含氧量: 0.1mg／L
　　含油量：5mg／L
　　pH值：7～8.5
1.3 循環(huán)水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)
　　堿度＜lmmol／L
　　含鹽量＜5000 mg／L

2 工藝流程

　　啟動(dòng)循環(huán)泵將集水罐內(nèi)處理后的軟水送到空氣冷卻器管束內(nèi)冷卻，使水溫降至55℃以下，再輸送g至高爐，自下而上將水均勻分配到下連箱、冷卻壁書通過冷卻壁對(duì)爐體進(jìn)行冷卻，出水溫度上升至60℃以下，到上連箱進(jìn)人膨脹罐，流回集水罐。系統(tǒng)在運(yùn)行中滲漏、蒸發(fā)、散失部分水量，由軟水站定時(shí)向集水罐中補(bǔ)充軟水，并通過加藥系統(tǒng)加人定量緩蝕劑。高爐區(qū)事故停電時(shí)可轉(zhuǎn)換為重力汽冷運(yùn)行。上述流程如圖1所示。

3 清洗、預(yù)膜和運(yùn)行

　　系統(tǒng)安裝完畢后，進(jìn)行清洗和預(yù)膜，對(duì)軟化水進(jìn)行化學(xué)處理，使水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)控制的標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 清洗
　　選用NJ－100油垢清洗劑，它是以表面活性劑及有機(jī)溶劑為主的水溶性液體，具有親油基因和親水基因，能有效地降低水的表面張力，具有浸潤、滲透、乳化、分散等作用。
　　系統(tǒng)采用環(huán)流法清洗。按貯水量為 31m³，加藥原液 70 mg／L計(jì)算，須向系統(tǒng)一次性加藥 2.17－3.0 kg。啟動(dòng)循環(huán)泵，使水循環(huán)至濁度最大不再增加時(shí)用F凈系統(tǒng)貯水。若發(fā)生大量泡沫時(shí)，可投加 NJ－803高效滅泡劑即可清除泡沫。
3.2 預(yù)膜
　　選用NJ－304預(yù)膜劑。
　　按系統(tǒng)貯水量 31m³計(jì)，NJ－304的投加量為200 mg/L，將 NJ－304調(diào)成濃度為 5％藥液備用，按每立方米軟化水加 5％濃度藥液4 L計(jì)算，系統(tǒng)加藥液為 124 L。
3.3　運(yùn)行
　　系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，按 200 mg／L的加藥量加人濃度為5％的NJ－304，每2 h檢查一次循環(huán)水中總無機(jī)磷含量，控制指標(biāo)在20 mg／L，低于此數(shù)向系統(tǒng)補(bǔ)加藥液。
　　NJ－304緩蝕劑基本上能夠控制系統(tǒng)的腐蝕結(jié)垢，使循環(huán)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)控制在設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)，達(dá)到了高爐工藝要求的需要。

4 運(yùn)行效果

　　采用工業(yè)水冷卻，冷卻水質(zhì)不穩(wěn)定，造成冷卻水管內(nèi)表面結(jié)垢，使得其熱阻增加，冷卻水管內(nèi)徑減小，由此減小了冷壁體與冷卻水的對(duì)流換熱量，當(dāng)結(jié)垢的厚度為 1.5 mm時(shí)，冷卻壁與冷卻水的對(duì)流換熱量減小7％。高爐中修時(shí)，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)冷卻水管垢體厚度達(dá) 3～7 mm，按 3 a運(yùn)行周期計(jì)，結(jié)垢速度為2.0 × 10^-10m/s，冷卻壁與冷卻水的對(duì)流換熱量減少30％。這樣，結(jié)垢使冷卻壁長期處于高溫負(fù)荷區(qū)，不但會(huì)加速它自身的破損進(jìn)程，而且還會(huì)威脅到鄰近的冷卻壁破損，后果不堪設(shè)想。因此，3～5a就得更換全部冷卻壁。而改用軟水冷卻后，水質(zhì)經(jīng)過化學(xué)處理，硬度降低了，水管結(jié)垢問題從根本上得到了解決。再從高爐操作運(yùn)行記錄表看出，冷卻壁進(jìn)出水溫差均在5℃以下，基本消除了結(jié)垢，使冷卻壁被冷卻水帶走90％以上的熱量，冷卻壁的壽命可延長3～5a，提高了冷卻強(qiáng)度。
　　運(yùn)行實(shí)踐表明，影響高爐壽命的主要因素是冷卻水質(zhì)和冷卻設(shè)備，二者相互聯(lián)系，決定著高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提高。表1列舉了我公司l號(hào)爐冷卻系統(tǒng)改造前后的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化對(duì)比情況。
　　通過對(duì)比可以看出，爐況穩(wěn)定運(yùn)行，冶煉強(qiáng)度提高了，綜合指標(biāo)得到了改善，其直接和間接效益是可觀的。

作者簡介：楊運(yùn)崗（1965-）,男，水暖通風(fēng)助理工程師，電話：0376-8672594.