杨泽宇
【摘 要】针对连铸二冷水喷嘴堵塞问题,结合二冷水处理工艺及特点,进行了全面系统的原因分析,并提出了一体化综合解决方案. 【期刊名称】自由草《冶金动力》
【年(卷),期】2012(000)001
【总页数】4页(P55-58)
【关键词】二冷水;喷嘴堵塞;原因分析;解决方案
【作 者】杨泽宇
【作者单位】中冶京诚工程技术有限公司,北京,100176
【正文语种】中 文
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【中图分类】TF085
1 概述
在连铸浊环水运行过程中，二冷水喷嘴堵塞是最常见的问题。喷嘴堵塞后，冷却效果会降低，由于冷却的不均匀影响钢坯质量。单位时间内喷嘴堵塞的数量较大时，喷嘴的检修、清理要增加额外的工作量和设备成本。 为了延长喷嘴的在线周期，降低因喷嘴堵塞增加的时间和设备成本，维护生产的安全、高效、稳定、连续，我们做了大量的调查、分析和研究。喷嘴堵塞给人直观的反应是水处理问题，其实二冷水喷嘴的堵塞因素诸多，有时是单一因素，有时是几种因素共同作用，相互促进，最终导致喷嘴堵塞。要解决问题就必须综合治理，我们通过对问题的全面分析，提出了综合解决方案。
2 连铸二冷水喷嘴堵塞的原因分析
2.1 悬浮物的影响
悬浮物是指颗粒直径约在10-4 mm以上的微粒，肉眼可见。这些微粒主要是由泥沙、黏土、菌藻、病毒以及铁的微粉等组成，常常悬浮在水流之中，产生水的浑浊现象。这些微粒一般不是很稳定，可以通过沉淀或过滤来除去。
连铸二冷水在运行过程中，水体和空气在各个环节都充分接触，吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物、以及在生产过程中产生的铁的微粉（空气中漂浮的和直接接触铸坯带入的）。所以会产生比其他循环水系统更严重的悬浮物问题。
这些悬浮物的存在一方面促进了系统中菌藻的滋生，另一方面在菌藻分泌物的配合下，容易粘附沉积在系统喷嘴狭小缝隙处，造成了黏泥的危害，引起堵塞。
悬浮物的去除贯穿于连铸二冷水处理的整个过程，从旋流井（或一次沉淀池）、化学除油器（或二次沉淀池）到高速过滤器。在工艺设计中，每个设备的功能都是很明确的，某个环节设备的不良运行，都将会影响后续处理工序的正常工作，最终造成喷嘴的堵塞。各环节设备的正常运行，是系统稳定运行的基本条件，也是喷嘴正常工作的前提。
2.2 微生物的影响
led光源模组与别的循环水系统相比，连铸二冷浊环水系统更容易生长微生物。由于连铸生产工艺的特殊性，水体中含有油份，油是微生物良好的“食物源”，微生物的繁殖是以几何级数增长的，速度惊人。微生物控制不当，则会分泌“粘性”物质，它与油份组成了水中悬浮物的“胶粘剂”，使细小的微颗粒长成大颗粒而截留于喷嘴处，造成喷嘴堵塞。
表1是由微生物为主的喷嘴堵塞物典型数据。
偏瘫扶正丸表1 微生物为主的喷嘴堵塞物典型数据表序号 项目 百分含量/%1 二氧化硅（SiO2) 8 2氧化铝（Al2O3) 5 3氧化铁（Fe2O3) 13 4强热失量 65 5磷酸根（P2O5) 2 6氧化镁(MgO)1 7氧化锌（ZnO)4 8氧化钙（CaO)2 9碳酸盐(CO2)-
2.3 液压油、润滑油的影响
连铸机生产过程中，有液压油、润滑油不断地进入水体，当大量的油脂进入水体时，会直接导致多介质过滤器板结、管道过滤器污堵、喷嘴堵塞等严重后果。同时，由于液压油与水的互溶性很好，温度、营养源的具备使得水体中的菌大量生长、繁殖，油份的控制不佳，刺激了微生物的生长，导致喷嘴堵塞。表2是油和油脂去除不佳时喷嘴堵塞物典型数据。
表2 油和油脂去除不佳时喷嘴堵塞物典型数据?
2.4 管道腐蚀的影响
二冷水喷嘴大部分为气水混合喷嘴，压缩空气的洁净度、质量对喷嘴堵塞有直接影响。压缩空气中的杂质、管道的腐蚀产物可以直接堵塞喷嘴。同理，水管道的腐蚀产物也会引起喷嘴堵塞。表3中，可以看出，氧化铁成分的含量占比为79%，说明堵塞物主要是以腐蚀产物为主。
表3 腐蚀物为主的喷嘴堵塞物分析表序号 项目 百分含量/%1 二氧化硅（SiO2) 1 2 氧化铝（Al2O3) -3氧化铁（Fe2O3) 79 4强热失量 4 5磷酸根（P2O5) 1 6氧化镁(MgO)1 7氧化锌（ZnO)2 8氧化钙（CaO)7 9碳酸盐(CO2)5
针对此问题，一般建议对压缩空气加设干燥、过滤装置，并把过滤装置之后的空气管道全部改为不锈钢管道；对水管道要加强系统腐蚀的控制。
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2.5 检修的影响
检修时没有采取防护措施，检修杂质（氧化铁皮、保护渣、橡胶、焊渣、密封材料、砂砾、泥土等）进入水管路系统，开车时短时间内会出现喷嘴大量堵塞。
所以规范的检修制度以及完备的操作细节既能提高检修效率，又可避免因检修工作本身造成的喷嘴堵塞。
2.6 喷嘴堵塞的一般规律
在没有外源性物质进入系统时，喷嘴堵塞是有规律的，喷嘴在垂直段易堵，下框架易堵，在边部易堵。具体见图1。
图1 连铸喷嘴安装位置示意图
如图1所示，在中间包更换时，冷却水被关闭或部分关闭，此时铸机仍有较大热负荷。在水平位置和向上方向的喷嘴（A双向、B向上、C向上）中残留水份可能被烘干。其凝固变成垢物沉积于喷嘴中，尽管重新通水后部分被溶解，残存物大部分已积在喷嘴中，经多次反复，最终造成喷嘴堵塞。而向下方向位置（B向下、C向下）喷嘴相对不易积水。下框架（外弧）喷嘴由于在停铸时积水或易进入杂物（重力关系），而使堵塞率高于上框架（内
弧）喷嘴。因此，生产过程中停水时，对喷嘴加以保护，能有效降低喷嘴堵塞率。
蒸汽熨刷3 综合解决方案
3.1 工艺设备
工艺设备的良好运行是水质的根本保证，也是减少喷嘴堵塞的基础。
连铸二冷水处理主要工艺设备有：旋流井（或一次沉淀池）→化学除油器（或二次沉淀池）→高速过滤器→管道过滤器。喷嘴是二冷水的终端，中间过程的处理缺失或不到位终将体现在用户终端，造成喷嘴堵塞。
3.1.1 旋流井
旋流井包括中心圆筒旋流区、外环沉淀区，中心圆筒是抓斗从池底抓渣的通道。含大量氧化铁皮的废水以重力流沿切线方向流入中心圆筒，水流旋流下降，然后从中心圆筒下部流出，沿外环沉淀区稳流上升，除了大块铁皮进入中心圆筒后立即下沉外，较小颗粒的氧化铁皮虽经旋流而起到加速沉淀速度的作用，但主要靠外环沉淀区沉淀。旋流井中氧化铁皮的去除率在90%以上。
一般旋流井稳定运行，抓渣及时，不会对系统有影响。值得一提的是，在液位调节切换泵时，供水量突然增大，对化学除油器的稳定运行冲击较大，化学除油器的工作受到严重干扰，使得出水悬浮物、油等指标很容易超标，液位调节泵的频繁开启对化学除油器的稳定运行有较大影响。建议设计前或正在运行的现场改为变频泵，既节能又可避免对后续水处理的冲击影响。
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