周慶利
（天津鐵廠水電分廠，河北 涉縣056404）

　　摘　要：天津鐵廠煉鋼廠近幾年鋼產(chǎn)量連續(xù)提高，轉(zhuǎn)爐煙氣量相應(yīng)增加，對轉(zhuǎn)爐除塵濁循環(huán)水處理系統(tǒng)提出新的要求。通過對原除塵濁循環(huán)水處理系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行分析，提出在不改造原沉淀池的情況下，改造供水泵站，改造脫水設(shè)備，增加沉淀的前處理等措施，滿足了煉鋼生產(chǎn)的要求。
　　關(guān)鍵詞：煉鋼；循環(huán)冷卻水；水處理；沉淀；過濾
　　中國分類號：TU991.4
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
　　文章編號：1009-2455（2002）01-0018-02

　　天津鐵廠煉鋼廠原設(shè)計能力為年產(chǎn)120×10⁴t鋼，經(jīng)過不斷改造，已具備年產(chǎn)200×10⁴t鋼的能力。煙氣量的增加給轉(zhuǎn)爐除塵濁循環(huán)水處理系統(tǒng)提出了新的任務(wù)。本文所介紹的工程是在不改造沉淀池的情況下，通過其它設(shè)施的技術(shù)改造，有效地保證了供水的水質(zhì)和水量。

1 原濁循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行狀況

1．1 濁環(huán)水系統(tǒng)回水的特點(diǎn)
　　煉鋼廠現(xiàn)有3座30t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，除塵工藝采用的是“兩文三脫”煙氣凈化工藝，回水主要為“一文”、“二文”除塵冷卻水，“一文”、“二文”水封水，經(jīng)復(fù)擋脫水器排出，即成為轉(zhuǎn)爐除塵回水。
　　回水呈黑灰色，SS以FeO為主，SS顆粒較大。
　　煉鋼過程中投加的部分過量石灰隨煙氣進(jìn)人回水中，使回水的硬度、堿度較高，pH＞10。
1.2 原轉(zhuǎn)爐除塵濁循環(huán)水處理工藝
　　3座轉(zhuǎn)爐除塵廢水由各自排水渠流入集水干渠，經(jīng)配水井分別進(jìn)入2座ф24m幅流沉淀池，經(jīng)過沉淀處理，上清液通過溢流堰、集水渠進(jìn)人熱水井油上塔泵組送到冷卻塔冷卻，冷卻后自流進(jìn)入冷水井，經(jīng)供水泵組加壓送至轉(zhuǎn)爐凈化煙氣。在ф24m幅流沉淀池中沉淀下來的顆粒與水形成底流泥漿，在刮泥機(jī)作用下匯集至沉淀池中央，在水頭作用下由沉淀池底部的排泥管自流人泥漿池，由泥漿泵供給40m²板框壓濾機(jī)脫水處理，濾液匯集于濾液池，由泵組送回配水井。泥漿經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水后形成的泥餅由汽車外運(yùn)予以回收。

2 產(chǎn)量增加帶來的問題

2.1 供水能力不足
　　1994年煉鋼投產(chǎn)時，除塵供水量為500m³/h干線壓力0.7MPa，隨著第三座轉(zhuǎn)爐的投產(chǎn)，于1996年底完成供水泵組的第一次改造。限于泵站環(huán)境條件制約，僅將單吸泵組改為雙吸泵組，供水量增至800m³/h干線壓力0.9MPa。由于煉鋼產(chǎn)量進(jìn)一步提高及轉(zhuǎn)爐除塵工藝的改造，原系統(tǒng)中供水泵組供水能力再一次顯出不足，需要提高泵組的供水能力。滿足除塵工藝水量1000－1200m³/h，用水點(diǎn)壓力0.4－0.6MPa的要求。
2．2 沉淀池能力不足
　　2座ф24幅流沉淀池是本系統(tǒng)重要的處理構(gòu)筑物。在此，回水中的懸浮物沉降至池底，在刮泥機(jī)的作用下，進(jìn)行初步濃縮，形成底流泥漿，由泥漿管排出，泥水初步分離。
　　由哈真（Hazen）提出的理論：E=Ui/(Q/A)[1](Ui小于截流沉速U的顆粒沉速）即沉淀池表現(xiàn)積A一定時，流量Q增加，必定導(dǎo)致沉淀池去除率E下降，出水懸浮物含量高，出水水質(zhì)惡劣。而表面負(fù)荷率Q／A（m³／m²·h）在數(shù)值上等于截流沉速U（m／h），流量的增加使截流沉速增大，在沉淀池有效水深一定時，縮短了沉淀時間，也證明了水量的增加必然給沉淀池出水水質(zhì)帶來不利影響。經(jīng)計算循環(huán)水量為500m³/h，單池停留時間為2．92h；水量達(dá)到1000m³/h時，停留時間僅為1.46h。同時生產(chǎn)供水的懸浮物含量高（150-200mg/L，有時高達(dá)400mg/L），造成噴嘴布水不均，甚至堵塞噴嘴。雖經(jīng)改造噴嘴形式，增大風(fēng)機(jī)葉輪直徑，除塵效果仍理想。
2．3 泥漿處理能力不足
　　氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煙氣凈化的污泥含鐵量達(dá)60%左右，具有含鐵量高，燒結(jié)性能好，易成塊，含氧化鈣可降低燒結(jié)過程中石灰需要量，因此考慮回收。由于處理水量的增加，沉淀池需頻繁排泥，泥漿含水量提高，含泥量降到10％以下，原系統(tǒng)中3臺濃縮機(jī)已造無法使用，沉淀池排出泥漿直接送至板框壓濾脫水，導(dǎo)致壓濾機(jī)過濾時間延長。在鋼產(chǎn)量迅速增加，污泥量大幅度提高的情況下，無法及時處理沉淀池排出泥漿。
2．4 泥漿管道堵塞及濾布磨損
　　在沉淀池內(nèi)泥漿總量高的情況下，原系統(tǒng)即使排泥頻繁，也易發(fā)生排泥管堵塞的現(xiàn)象。通過對生產(chǎn)中堵塞的排泥管切斷分析，管道中沉積的懸浮物約1／4－1／3管徑高度，大大降低了管道的過流斷面。此外，由于除塵水中粗顆粒密度高、直徑大，也是造
成原系統(tǒng)中板框壓濾機(jī)濾布磨損快使用壽命短的主要原因。

3 改造措施及實(shí)際效果

　　根據(jù)轉(zhuǎn)爐煙氣凈化除塵工藝的要求，結(jié)合原除塵濁環(huán)水處理工藝狀況，確定改造方案。
3．1 提高泵站供水能力
　　新建濁環(huán)水泵站及配套設(shè)施，安裝5臺多級泵組（3運(yùn)2備），提高供水能力。實(shí)際生產(chǎn)中流量可至1000－1200m³／h，供水干線壓力在1.0－1.2MPa，滿足除塵工藝各用水點(diǎn)要求。新泵站吸水井與原泵站吸水井相通，提高了吸水井有效容積，有利于泵組穩(wěn)定供水。
3．2 改造脫水設(shè)備
　　泥漿脫水設(shè)備的改造是確保沉淀地出水水質(zhì)的重要措施。沉淀池中刮泥機(jī)的運(yùn)動是一個矛盾過程，一方面起到了污泥濃縮作用（對沉淀池中粗顆粒），一方面則引起了攪擾（對細(xì)顆粒），因此，在不改造沉淀池的前提下，必須及時處理沉淀池排出的泥漿，促進(jìn)細(xì)顆粒的沉淀。
　?、侔惭b80m²自動板框壓濾機(jī)6臺（4運(yùn)2備），6臺手動板框壓濾機(jī)停用。使過濾面積由240m²增至320m²。泥餅實(shí)際產(chǎn)量每月由2000t增至4800t，極大降低了沉淀池負(fù)荷。
　?、谂浜蠅簽V機(jī)擴(kuò)容，改造泥漿泵站，安裝3臺渣漿泵組（1運(yùn)2備），其單臺流量、壓力滿足4臺板框壓濾機(jī)同時工作要求。
　?、鄹脑焱Ｓ玫?臺濃縮機(jī)，恢復(fù)使用（1運(yùn)2備）。改造后3臺濃縮機(jī)相互間可獨(dú)立工作，以利于設(shè)備檢修。
　　通過改造，沉淀池底流泥漿可連續(xù)排出處理，促進(jìn)沉淀池中顆粒的沉淀，同時運(yùn)行班組職工可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際采取泥漿泵一濃縮機(jī)一板框壓濾機(jī)工作方式（沉淀池中泥漿多）、泥漿泵一板框壓濾機(jī)或濃縮機(jī)—板框壓濾機(jī)工作方式（沉淀池中泥漿少），合理配置設(shè)備，防止板框壓濾機(jī)噴料。
3.3 增加沉淀的前處理
　　根據(jù)2.4的分析，除改造脫水設(shè)備外還應(yīng)在沉淀池前去除粗顆粒，避免泥漿管道堵塞，減少濾布的磨損。在調(diào)查研究基礎(chǔ)上，決定采用螺旋分級機(jī)，去除粗顆粒。在沉淀池前回水槽上設(shè)問板。閘板前槽壁安裝旁通網(wǎng)板與螺旋分級機(jī)進(jìn)水槽相連。通過2個閘板的開閉調(diào)節(jié)可選擇是否使用螺旋分級機(jī)，以確保不停水就可檢修螺旋分級機(jī)。螺旋分級機(jī)投入使用后每天分離出的粗顆粒達(dá)10t，板框壓濾機(jī)濾布由原來的每天更換20塊左右下降到現(xiàn)在每天更換10塊，基本達(dá)到改造目的。

4 結(jié)語

　　本次改造后，經(jīng)過1a的生產(chǎn)運(yùn)行，供水量為900－1000m³／h，水壓為1.0－1.2MPa，水中的懸浮物長期小于100mg/L。煉鋼廠生產(chǎn)反映，噴嘴布水均勻段有堵塞噴嘴的現(xiàn)象，煙氣凈化效果顯著。
　　此次除塵濁環(huán)水處理系統(tǒng)的改造在30t轉(zhuǎn)爐濕法未燃法煙氣凈化除塵工藝上取得了成功，對相同除塵工藝的其它爐容轉(zhuǎn)爐的新建或改造除塵濁環(huán)水處理系統(tǒng)具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

　　[1] 楊欽，嚴(yán)煦世．給水工程[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1987．

　　作者簡介：周慶利（1973－），男，黑龍江賓縣人，助工，車間主任助理，電話（0310）3974304。