1750mm 热轧层流水系统失水原因分析及对策

侯新华

（新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂）

1 问题提出

八钢热轧1750mm 热连轧板带吨钢新水消耗与国内先进企业相比有一定差距，国内先进企业热轧板厂新水单耗约0.25m3/t，八钢热轧为0.40m3/t。为降低八钢热轧吨钢新水消耗，提高新水重复利用率，在停机期间及正常生产中分别对新水消耗状况分析，发现吨钢新水指标波动大是影响热轧新水消耗的主要问题，为此制定了改进措施，措施实施后吨钢新水消耗显著降低。

2 热轧产线的水处理系统构成

热轧生产过程中需要大量冷却水，轧线各使用点对水质、水量、水压、水温的要求各不相同，且使用后对水的污染程度、排放形式也不一样。热轧水处理设施有6个系统：加热炉及间接冷却循环水系统（A系统）、层流冷却循环水系统（B 系统）、直接冷却循环水系统（C 系统）、污泥处理系统（D 系统）、生产及消防给水系统、生活给水系统。浊环系统富余的水通过过滤间及果核过滤后，可补充到其他系统的冷却塔水池中，同时由于各系统冷却水蒸发及飞溅，还需要补充部分新水。八钢热轧通过采取多项节约用水措施，正常生产期间水循环率达到97.5%以上。

热轧产线新水补充：热轧水循环系统正常运行过程中，由于带钢工艺冷却、高压除磷和辊道冷却等工艺设备用水的蒸发、冷却塔水飞溅蒸发以及系统排污，都会造成系统的水量减少，因此需要不定时向系统补充工业新水。水处理系统中循环水中的盐分会不断的浓缩，为了维持系统的正常运行，需要不定时排污。八钢热轧新水水量平衡见图1所示。

3 热轧层流冷却失水分析

热轧生产正常运行时，新水补水量和各循环系统之间补水，新水消耗应该稳定在一定范围。但在2018年3～4月实际生产中发生新水使用超标现象，热轧新水单耗达到0.55m3/t，相比较历年同期约0.40m3/t 有很大差距。通过过对热轧水系统净环、浊环和层流系统新水补水量分析，认为主要是层流冷却水池水位降低失水引起，不得不大量补充新水,造成新水消耗指标高。

图1 热轧新水水量平衡表

3.1 日新水补充量分析

2018年3～4月的日新水补水量图2所示，平均补水量高波动大，有7 次大的补水峰值。对泵房HMI 画面各点补充量跟踪发现均为层流系统冷却池水位低于标准，正常过滤水补不上来，不得不集中补充大量新水，泵房画面显示层流侧喷系统压力低，带钢侧喷水吹扫效果不好，浊环系统水位明显增加，因此，判定层流系统出现严重失水到浊环系统。

图2 2018年3～4月热轧新水日消耗趋势图

3.2 层流冷却水系统工艺流程

层流冷却水系统工艺流程见图3所示，层流水系统中一部分水由带钢侧喷供水泵（P202 泵组）加压供带钢侧喷使用。另一部分水由层流冷却供水泵（P201 泵组）加压上高位水箱储存，供轧线层流冷却使用，经回流后进入层流冷却水池；层流水系统补水由轧机浊环冷却水经平流池处理后，加压送浊环砂石过滤器过滤后上冷却塔冷却入池后，再经过果核粒过滤器由管道泵进入层流水池。整个水系统中均为闭环控制,因此，需要对层流水系统进行排查。

图3 八钢热轧浊环及层流冷却水系统工艺流程

4 层流冷却系统失水排查及改进措施

4.1 层流轧线管路失水及处理

4.1.1 层流系统回水排查

2018年3月中旬利用停机时间，对精轧末机架出口浊环冲渣沟与层流辊道下冲渣沟之间挡墙检查，未发现层流回水反串到浊环冲渣沟中，同时检查层流回水管沟未发现泄漏现象。因此排除了层流系统回水泄漏到浊环系统。

4.1.2 层流管路排查

（1）根据3月中旬202 系统压力0.25MPa 明显低于工作压力0.85～1.2MPa，流量311m3/h，停机沿管路排查发现层流侧喷系统管路上的卸荷阀工作压力为1.25MPa，检查确定为压力表故障（压力表表针失效不归零位），外网压力0.29MPa；关阀后单泵压力0.7MPa，流量285 m3/h，侧喷投用时段单泵压力0.43MPa，流量299 m3/h，由此确定泄压安全阀功能失效长溢流，随即拆卸泄压安全阀，发现阀芯弹簧断裂，阀体内腔与阀板接触闭合的阀座圈固定螺钉断裂松动，导致泄压安全阀失去调压作用，发现卸荷阀损坏。同时检测压力表表针在正常压力值（不归零）误导，当P202 泵系统压力降低到规定值时，安全阀无法自动关闭，导致管路水大量流失到浊环系统中。

（2）轧线节水措施对电气冷热检冷却水管路由净环水系统中P102 泵管路路改为浊环水系统中的P301 泵管路（见图1），达到净环水改为浊环水排放，施工单位在实施卷取区域冷却水管路改造中，错将层流管路P202 泵管路DN40 排水管路接入，造成层流P202 泵管路水泄入浊环系统中。

（3）受冬季钢材淡季影响，产线停机期间层流系统P20 管路中作为卸荷阀备用的入口手动阀阀体冻裂，现场改为钢管取代手动阀，也造成了该管路产生少量失水。

4.1.3 改进措施及效果

（1）层流系统P202 泵管路中更换了新的卸荷阀。

（2）恢复了层流系统P202 泵管路中备用卸荷阀管路入口的手动阀。

（3）将气冷热检冷却水管路由层流系统P202泵管路改为浊环水系统P301 管路。

（4）制定层流系统流量和压力精度管理标准，建立层流冷却设备异常状态的检查确认制度。

改进措施实施后，4月6 日后层流水池水位达到要求，层流每小时补水量35m3达到正常范围。

4.2 层流外网反冲洗水管路失水排查

经过对轧线管路排查和治理，层流失水状况得到好转，但在4月中旬新水补水又出现峰值，在泵房HMI 画面显示，还是层流冷却水池水位低，新水以80m3/h 的水量大量的补水，随即对水处理系统排查，发现过滤间至预浓缩池之间的绿化带有大量的积水。经过检测是过滤罐反冲洗水，判定为水处理反冲洗水管路漏水，对绿化带开挖后，发现钢管上有大量腐蚀孔洞泄露所致。

4.2.1 过滤罐反冲洗水管路漏水原因分析

根据层流冷却水系统工艺流程图，分析反冲洗水漏水造成层流水池失水的原因：浊环冷却塔进水管给层流补水76m3/h，浊环池水位低于3m，将无法给层流系统补水。浊环过滤罐每天反洗水有800m3进入预浓缩池，通过预浓缩池处理后，送入平流池，最终送入浊环池补充水位。预浓缩池反洗进水管路（管径φ400mm）多处锈蚀孔洞漏水，预浓缩池产出清水无法送入平流池，造成浊环水位低，无法往层流冷水池补水，是造成层流系统失水主要原因。

过滤罐反洗出水电动阀门多数关闭不严，过滤间反洗总管路一直有水流出，造成应进入层流水池的水量减小，是次要原因。

4.2.2 改进措施及效果

更换了锈蚀的预浓缩池反洗进水管路，由于锈蚀管道管壁内壁腐蚀严重，在地面上重新铺设新的管路，替换地下管路；针对管路中间部分阀门关不严，要求现场操作工手动关闭层流反洗出水手动阀。改进过程中更换了部分阀门，实施改进后层流补水正常，层流再未发生失水现象。

5 结束语

通过对热轧层流水池失水原因的查找和改进措施实施，解决了热轧层流失水问题，通过制定相应的管理和技术措施，并予以固化，使热轧补充新水量得到有效管控，用水指标进一步降低，降低了热轧用水的消耗。对标国内先进企业热轧水消耗指标，八钢热轧用水指标还有进一步下降的空间，还需要进一步挖潜。