福建三钢一炼钢转炉除尘水处理工艺优化

2016-08-12朱秀强福建省三钢集团有限责任公司炼钢厂福建三明365000

低碳世界 2016年14期

关键词：压滤机沉淀池浊度

朱秀强（福建省三钢（集团）有限责任公司炼钢厂，福建　三明　365000）

福建三钢一炼钢转炉除尘水处理工艺优化

朱秀强（福建省三钢（集团）有限责任公司炼钢厂，福建三明365000）

本文主要介绍如何优化福建三钢一炼钢转炉除尘浊环水处理工艺，提高转炉除尘浊环水水质。并对转炉除尘浊环水处理工艺、主要影响因素、存在问题及解决办法作简要分析。经过长期努力，不断调整，反复实践，使转炉除尘浊环水各项指标达到生产要求。

浊度；硬度；结垢

1　前言

转炉除尘浊环水作为转炉烟气除尘用水，其水质对一次除尘系统的稳定运行影响较大，其中影响最大的是悬浮物和硬度。悬浮物容易在管道和喷嘴上沉积，堵塞螺旋喷嘴、二文桶针式喷孔，造成除尘的雾化效果不好，减小除尘水捕捉烟尘的能力，将引起除尘后的转炉烟气含尘量大，使后端设备如OG风机叶片、转炉煤气加压机叶片、转炉煤气烧嘴等部位积垢，增大设备的维护频率和维护费用。转炉除尘浊环水硬度高，水中含有大量的钙、镁离子，当这些离子与转炉烟气中的CO2接触时，就会生成碳酸钙、碳酸镁水垢粘附在一文定径喉口、二文可调喉口上，使烟气的流通面积减少，恶化烟气的抽风效果，影响转炉生产。

悬浮物的检测时间长，操作分析要求精度高；浊度的分析检测简单、快速。一般浊度高相对悬浮物多。转炉除尘浊环水水质变化快，要求2h做1次水质分析，2h检测一次悬浮物目前还难以做到。因此，我们用浊度检测代替悬浮物的分析，转炉浊环水浊度高，间接说明水中悬浮物多。

2013年三钢一炼钢1#百吨转炉进行半干法改造，EC喷枪水源为转炉除尘浊环水，因此对转炉除尘浊环水水质提出了更高要求，浊度从≤200NTU提高到≤70NTU、总硬度从≤100mg/L提高到≤50mg/L（以CaCO3计）。为满足1#百吨转炉进行半干法除尘生产需要，对转炉除尘浊环水处理工艺进行优化。

2　转炉除尘浊环水处理工艺

2.1转炉除尘浊环水处理工艺流程图

图1　

2.2降低浊度

2.2.1分离粗颗粒

转炉除尘浊环水含有转炉吹炼喷溅产生的单质铁（小钢珠，MFe为13～15%）等粗颗粒物，粗颗粒会在沉淀池、渣浆泵及通往浓缩池的管道内沉积造成水处理系统瘫痪。转炉除尘水要先经粗砂池将粗颗粒物分离去除。

2.2.2沉淀降浊度

除尘水出粗砂池进入立式沉淀池前连续投加聚丙烯酰胺溶液（高分子有机絮凝剂，以下简称PAM溶液），使水中细小的微粒凝聚成较大的颗粒，依靠其本身重力作用，从水中沉降分离出来。立式沉淀池出水进入热水池，污泥则用渣浆泵提升到浓缩池，浓缩池溢流水回沉淀池。

2.2.3污泥脱水

我厂采用带式压滤机对污泥进行脱水处理。污泥脱水是转炉除尘水处理中最重要的环节之一，在此除尘水中的悬浮物从系统中分离。污泥脱水生产是一个动态过程，污泥脱水不及时或脱水效果不理想时污泥又回流到沉淀池加重其负荷，导致沉淀池出水悬浮物（浊度）偏高。污泥用汽车运输至烧结系统使用；滤后水自流到积水池，用提升泵提升到浓缩池。

2.3降低硬度

在转炉除尘浊环水回水槽中投加Na2CO3，降低沉淀池出水硬度。

转炉冶炼过程投加石灰，转炉除尘浊环水吸收溶解石灰粉，硬度升高。

3　转炉除尘水系统存在问题

3.1药剂投加问题

（1）PAM溶液配制不规范、浓度不稳定，边使用边补水；且污泥脱水和絮凝沉降共用一套溶解装置。

（2）沉淀池投加PAM溶液没有计量装置，操作工根据沉淀池出水情况凭经验各自调节。

（3）纯碱溶液配制不规范、浓度不稳定，边使用边补水；且纯碱溶液的计量泵出液量太小，计量不准确。

3.2污泥脱水问题

（1）带式压滤机生产运行转速没相对固定，泥饼厚度相差过大。

（2）滤带冲洗水量不足，压力偏小，滤带冲洗不干净，透水效果差。

（3）刮泥装置有缺陷、不全。上滤带没有刮泥装置，下滤带用一根钢丝刮泥。

4　分析问题

4.1PAM溶液浓度要稳定

PAM溶液浓度不稳定，PAM的配制浓度以操作工人经验而定，加药流程不规范。且污泥脱水和絮凝沉降共用一套溶解装置，要同时兼顾污泥脱水与絮凝沉降的使用效果，因此不能充分发挥PAM的作用。

4.2沉淀池投加PAM溶液要准确计量

从注流大小肉眼判断PAM溶液加入量，不同人看法不一样。同样钢产量，不同班次人员配制PAM溶液所消耗PAM粉剂量相差较大。

4.3纯碱溶液配制要规范、纯碱投加量要可控

降硬度用的纯碱溶液配制不规范、浓度不稳定。同体积碱液含有的纯碱量不知道。硬度超标，不知要加多少纯碱溶液，不知道该纯碱溶液降硬度能力有多高，无法总结硬度多高该加多少纯碱溶液处理。

4.4污泥脱水是关键

4.4.1带式压滤机转速要适中

带式压滤机生产运行转速要相对固定，转速过快薄泥饼太薄，泥刮不下来；转速过慢，泥饼太厚挤泥或者产量太低满足不了生产要求。

4.4.2冲洗滤带保持滤带干净

滤带冲洗是带式压滤机生产关键环节之一，滤带冲洗水量不足、压力不够，冲洗不干净，滤带透水效果不好，滤带粘泥严重，污泥脱水成型差、大量的泥被挤到滤带两边流走。致使沉淀下来的污泥无法及时处理或污泥又流回沉淀池加重转炉除尘浊环水处理负担。

4.4.3刮泥装置要好

早期刮泥装置的刮刀是PVC材质，容易刮破滤带。2008年至今，我们取消上滤带刮泥装置，下滤带刮泥装置用一根钢丝取代。下泥量或PAM溶液加入量不合适，污泥脱水成型不理想，上滤带粘泥（或泥饼）量大，泥饼经上带冲洗水冲洗后回除尘水系统，同时会加重上带冲洗负担，上滤带粘泥加重。用钢丝刮下滤泥饼，泥刮得够不干净，泥饼薄则完全刮不下来，泥被冲洗后回除尘水系统。

5　改进措施

5.1规范PAM溶液配制工艺、PAM溶液浓度相对固定、可知

在搅拌罐配制好所需浓度PAM溶液，再放入PAM溶液池备用，PAM溶液池四周布空压气管用气搅拌，防止PAM溶液结块、不匀，不再补水。

5.2污泥压榨脱水和沉淀池絮凝用的PAM溶液分别配制

配制污泥压榨脱水用和配制沉淀池絮凝用PAM溶液用不同搅拌罐，PAM溶液池各用各的。污泥脱水用PAM溶液浓度为1：3000、沉淀池絮凝用PAM溶液浓度为1：6000。

5.3安装沉淀池絮凝用PAM溶液流量计，准确计算沉淀池絮凝用PAM量

为更好地调节沉淀池絮凝用PAM溶液量，增设沉淀池絮凝用PAM溶液流量计。针对单双吹转换时浊环水中泥量的变化造成沉淀池翻池问题，经不断地摸索、分析测算出一套根据当班冶炼炉数调节沉淀池加药量的方案。操作工根据每班转炉计划冶炼炉数对应的加药量进行调节（如：冶炼24炉上药量6m3/h、冶炼16炉上药量4m3/h），以适应浊环水中泥量的变化。

5.4配制浓度相对固定的纯碱溶液

按2.5%比例配成纯碱溶液，储存在约8t的碱池里，用压缩空气搅拌，均匀碱液，使用过程中不补水。

5.5安装碱液流量计，用不锈钢小型潜水泵取代计量泵

用不锈钢小型潜水泵（3t/h、设回流管）取代计量泵，通过调节回流阀控制流量，根据水质情况确定纯碱溶液加入量。

控制转炉除尘浊环水P碱（酚酞碱度）150～200mg/L、M碱（总碱度）3000～400mg/L，确保转炉除尘浊环水总硬度≤50mg/ L（以CaCO3计）。

5.6规范污泥脱水操作

5.6.1根据转炉冶炼情况确定压滤运行台数及转速

转炉双吹冶炼时，运行的两台压滤机转速30～38rpm，转炉单吹冶炼时，两台压滤机转速24～28rpm。2h观察一次浓缩池污泥深度，视情况调节压滤机进泥量。微调节絮凝剂流量，使污泥既不偏稀难压也不偏稠黏带，滤带跑偏时，应立即手动调整。

5.6.2加强滤带冲洗装置检查、维护

每小时检查一次滤带冲洗情况，发现冲洗水喷嘴不出水或出水量小立即停机处理，确保滤带冲洗干净，提高滤水效果。

5.6.3改进滤带刮泥装置

用废旧上料皮带代替PVC板做刮刀，恢复滤带刮泥装置。料皮带与滤带紧贴，泥刮得干净，且不会刮破滤带。

5.6.4加强压滤机管理，确保不发生浓缩池“压耙”事故

污泥操作工需对在生产的压滤机状态保持时刻关注，及时调整“跑偏”、“粘泥”等问题，注重润滑系统、辊道轴承的点检和维护，减少事故停机。对备用的压滤机存在故障的应及时报修，避免“带伤上阵”，引起浓缩池泥量无法消化发生“压耙”事故。

6　工艺优化取得的效果

6.1转炉除尘浊环水浊度和硬度合格率显著提高

2013年下半年开始，一炼钢转炉除尘浊环水水质逐渐好转，不断对转炉除尘浊环水处理工艺进行优化，经近三年努力转炉除尘浊环水浊度和硬度合格率显著提高。2012年四季度和2016年一季度转炉除尘浊环水浊度和硬度水质合格率对比如表1。

表1　

6.2除尘系统趋于正常，设备寿命提高

转炉浊环水水质优化后，拆检除尘系统的喷嘴、二文桶针等设备时未发现堵塞现象，提高了除尘效率，烟气颗粒物浓度从40～60mg/m3降至25～45mg/m3；OG风机转子平均寿命从原来的25d增加到40d，转炉煤气加压机转子平均寿命从原来的30d增加到50d。减少了设备费用，同时也降低了更换转子的劳动强度。

6.3环保效益

转炉浊环水水质优化后，转炉烟气含尘量降低，使从烟囱排放的颗粒物浓度降至50mg/m3以下，具有较大的环保效益。