大圆坯连铸机浊环水系统设计应用

周欢,杨伟

（山东省冶金设计院股份有限公司，山东莱芜271104)

供排水

大圆坯连铸机浊环水系统设计应用

周欢,杨伟

（山东省冶金设计院股份有限公司，山东莱芜271104)

以莱钢公司特钢厂大圆坯连铸机浊环水系统为例，介绍了连铸机浊环水系统各用水单元、用水量、水质要求和工艺设计流程，并提出了设计中应注意的问题。

浊环水;安全供水;旋流沉淀池;污水、污泥处理

1 前言

山钢股份莱芜分公司特钢事业部五机五流大圆坯连铸机位于特殊钢系统产品升级技术改造项目炼钢厂房内，为1#100 t电炉及棒材生产线配套工程，该项目于2013年6月热试成功，现已稳定生产一年多，年可生产合格铸坯110万t，产品主要为高质量、高附加值大规格连铸圆坯产品。该工程由山东省冶金设计院股份有限公司设计。连铸机循环冷却系统主要包括：结晶器冷却、设备间接冷却、液压单元冷却、电磁搅拌冷媒水、二冷水及设备直接冷却用水等，其中浊环水系统主要包括设备直接冷却水系统、二冷水系统、安全供水系统及冲铁皮用水系统。

2 浊环水及污水污泥处理系统设计

2.1 工艺流程

工艺流程见图1。

2.2 浊环供水系统

连铸机用户主要包括设备直接冷却水、二冷水、冲氧化铁皮水等，用水参数见表1。

表1 浊环水用水参数一览表

循环水由加压泵直接供给各用水点，回水经冷却塔冷却后循环使用。用水质要求为钢铁企业供水水质（工业新水）要求。系统补水量为15.3 m3/h。

根据工艺要求，对设备直接冷却水和二冷水进行水量控制，恒压变流量供水。设备直冷供水泵、二冷供水泵均需采用变频控制。水泵均设于炼钢综合水泵站内。

为控制循环水中悬浮物最大粒径，需对循环水进行过滤处理，设备直冷供水泵、二冷水供水泵出口处各设自清洗过滤器1台。

长由于铸坯对二次冷却水水质要求较高，为进一步去除二冷水中的悬浮物及油脂，二冷水上塔泵出口处设陶瓷膜过滤器2台，并联使用。

主要设备及构筑物

（1）设备直冷供水泵（多级离心泵）2台，1用1备，单台设备参数：Q=100 m3/h，H=100 m，N＝45 kW。

（2）二冷水供水泵（多级离心泵）2台，1用1备，单台设备参数：Q=100 m3/h，H=172 m，N＝90 kW。

（3）二冷水上塔泵2台，1用1备，单台设备参数：Q=70 m3/h，H=37 m，N＝15 kW。

（4）工业逆流钢结构冷却塔2台，设备直接冷却水系统和二冷水系统各1台，单台设备参数：Q= 100 m3/h，P=5.5 kW，ΔT=15℃。

（5）全自动自清洗过滤器2台，设备直接冷却水系统和二冷水系统各1台，单台设备参数：Q=100 m3/h，过滤精度0.20 mm。

图1 浊环水系统工艺流程图

（6）陶瓷膜过滤器2台，1用1备，单台过滤能力：Q=75～100 m3/h。

（7）半地上式水池3座：二冷热水池，尺寸：11.5m（长）×4.3m（宽）×5.2m(深)；二冷冷水池，尺寸：11.5m（长）×6.5m（宽）×5.2m(深)；设备直冷冷水池，尺寸：11.5m（长）×3.9m（宽）×5.2m(深)。

2.3 预处理系统

设备直冷水、二冷水及冲铁皮水使用后的水落入铁皮沟内，重力流至旋流沉淀池沉淀，铁皮经旋流沉淀于中心筒底，铁皮定期由抓斗抓出。沉淀后出水水质较差，需要送至稀土磁盘分离设备进行进一步处理。

主要设备及构筑物

（1）送至稀土磁盘水泵（无密封自控自吸泵）2台，1用1备，单台设备参数：Q=160 m3/h，H=26 m，N＝30 kW。

（2）冲铁皮沟水泵（无密封自控自吸泵）2台，1用1备，单台设备参数：Q=250～345 m3/h，H=57.5～52.5 m，N＝110 kW。

（3）事故水泵（无密封自控自吸泵）1台，1用1备，单台设备参数：Q=450～550 m3/h，H=42.5～37.5 m，N＝110 kW。

（4）下旋式旋流沉淀池1座，设在主厂房内，沉淀筒直径约Ф8.0m，外筒直径Ф15.0m，底标高为-16.5 m，在标高为-6.5 m处设有泵站。

（5）行车抓斗吊1台，由于旋流沉淀池设于厂房内，借助原有厂房行车：抓斗V=1.0 m3。

2.4 污水、污泥处理系统

浊环水进入稀土磁盘前，需要在浊环进水管中加入聚凝剂，浊环水经过稀土磁盘后，氧化铁皮和悬浮物得到进一步去除，分离出来的泥渣进入磁力压榨脱水机，脱水后进入湿渣坑。出水进入隔油沉淀池，被隔油墙拦截的上层油脂经过圆盘除油机送至储油箱,然后出水进入集水井，一部分由设备直接冷却水提升泵送至连铸直冷系统冷却塔冷却后循环使用，一部分由连铸二冷水提升泵进入化学除油器，经化学除油器进行进一步除油后进入连铸二冷热水池，由连铸二冷上塔泵经陶瓷膜过滤器过滤后，送至连铸二冷系统冷却塔冷却后循环使用。

进入湿渣坑的湿渣经渣坑滤干后，由抓斗抓出装车外运。

主要设备及构筑物

（1）稀土磁盘分离净化设备1台（配套磁力压榨脱水机、微磁絮凝剂投加装置、圆盘除油机、管式静态混合器），单台处理能力：Q=200 m3/h。

（2）设备直冷提升水泵（无密封自控自吸泵）2台，1用1备，单台设备参数：Q=50～70 m3/h，H=26～20 m，N＝11 kW。

（3）连铸二冷水提升水泵（无密封自控自吸泵）2台，1用1备，单台设备参数：Q=62～68 m3/h，H=22～18 m，N＝11 kW。

（4）化学除油器1套（配套加药装置），MHCY-Ⅱ型，Q=200 m3/h。

（5）污泥泵（液下渣浆泵）2台，1用1备，Q=45 m3/h，H=32 m，N＝15 kW。

（6）抓斗电动葫芦1台，起重量5 t,起升高度6 m,抓斗容积V=0.5 m3。

（7）稀土磁盘设备间，布置于隔油沉淀池上部：尺寸：12.0m（长）×9.0m（宽）×4.3m(高)。

（8）隔油沉淀池，尺寸：20.0m（长）×12.0m（宽）× 4.0m(深)。

（9）湿渣坑尺寸：9.6m（长）×3.0m（宽）×1.7m(深)；干渣坑尺寸：9.6m（长）×3.0m（宽）×2.5m(深)。

（10）污泥池，尺寸：3.6m（长）×3.2m（宽）×3.5m (深)。

2.5 安全供水系统

水泵房为双路独立电源，提高了运行设备安全性。根据工艺要求，停电时连铸二次冷却需设安全供水。系统选用XBC5.0/25-型应急柴油机泵1台，Q= 25 L/s，H=50 m。安全供水时间15 min。

2.6 系统检测项目

根据工艺要求，各水泵供水主管均设置了流量、压力检测；各水池液位均有液位检测，并根据工艺控制要求与水泵启、停进行连锁。其中，二冷水供水泵及设备直冷供水泵出水总管均设有压力自动调节、温度检测及温度过高报警。

3 设计中需要注意的问题

（1）由于当地工业新水钙、镁硬度较高，全硬度(以CaCO3计)≥400 mg/L,超过钢铁企业用水（工业新水）水质指标≤200 mg/L(以CaCO3计)，因此，连铸二冷、热水池、设备直冷冷水池均设有双路补水，即工业新水及软水，并根据系统水质情况定期补给软水。

（2）确定各构筑物尺寸时，除应满足工艺要求外，应考虑满足检修及巡检安全通道要求。

4 结束语

山钢股份莱芜分公司特殊钢系统产品升级技术改造项目大圆坯连铸机工程是山钢股份的质量与效益工程，该项目的建成，拓展了山钢产品面向汽车、机械、石油化工、铁路、航天、军工、核电及风电等应用领域，大大提高了山钢高质量、高附加值品种钢的生产能力，提高了山钢的经济效益。该项目从投产运行至今，运行状况良好，达到了预期要求。

[1]王笏曹,钱平，邹德才，张学超等.钢铁工业给水排水设计手册[J]．北京：冶金工业出版社,2002.

Design and App lication of the Turbid Circulating W ater System of Round Bloom Continuous Caster

Zhou Huan,Yang Wei
（Shandong Metallurgical Engineering Co.,Ltd.,Laiwu,Shandong 271104,China）

Each water unit,water consumption amount,water quality requirements and the process design flow of turbid circulating water system of continuous caster are introduced, taking the turbid circulating water system of the round bloom continuous caster of Laiwu special steel as an example.Attention points in designing of the system are also pointed out.

turbid circulating water;safe water supply;cyclone settling tank;sewage; sludge treatment

TF085

B

1006-6764（2015）08-0059-03

2015-04-27

周欢（1982-），男，河北唐山人，工程师，现从事钢铁工业给水排水设计工作。