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1、在线分析仪在太钢循环水中的应用（田太平）_太钢吧 摘要：以太钢供水厂热连轧水处理工段中冷却循环水系统为例，论述太钢运用先进的水质在线监测仪器，对冷却循环水系统水质进行时时监控，为节水、节能、降耗、削减污染供应牢靠的一手资料，带来了可喜的成效。 关键词：在线水质分析仪节水减排冷却循环水 OnlineanalyzerinTaiyuanSteelWorkscirculatingwaterapplication TianTaiping (TAIYUANROIN&STEEL(GROUP)COMPANYLED.,SHANXITAIYUAN030003) Abstract:Inordertoprovidef
2、irst-handdocumentforeconomizingwaterandenergyandreducingpollution,withanactualwatertreatmentofhotstripmilltechnicsinTaiyuanIron&Steel(Group)Company,thepaperdiscusseshowtouseadvancedon-lineinstrumentationtomonitorwaterqualityofcirculatingcoolingwatersystemsandthisapplicationhasgotfineeffect. Keywords
3、:on-lineinstrumentation,circulatingcoolingwatersystems,economizewater 一、太钢供水系统的状况介绍 太钢水资源的利用与再生都是由太钢供水厂来负责，近年来供水厂致力于走可持续发展和节约型企业的建设，狠抓节能降耗，加大管理力度，主动吸纳国内和国际上先进的节水新技术、新工艺和先进管理阅历，对原有的给排水系统进行了大规模的改造；对新上马的生产项目，都坚持采纳节水型生产工艺。“十五”期间，淘汰落后产能120万t，投资12亿元，建成冶炼废水处理、焦炉除尘等30项重点环保项目，工业水循环利用率超过96%，吨钢能耗下降了27.05%，吨钢新水
4、消耗下降了65.101%。 供水厂主要有低温用水供水系统、生产循环供水系统及水处理系统。低温用水供水系统主要是供太钢厂区及旁边部分居民生活低温用水、生产低温用水；生产循环供水系统主要是供太钢生产循环用水，生产循环供水系统又分净环供水系统、浊环供水系统、软水供水系统、冷冻水供水系统、大循环供水系统、除盐水供水系统；水处理系统又分污水处理系统、废酸中和处理系统、酚氰水处理系统。 在钢厂中最主要的废水来源是冷却水，也许占有70%左右的份额，所以对循环冷却水用量的有效限制可以得到很好的节水、节能和节约药剂用量的效果。目前太钢供水厂在新建热轧循环冷却水系统中安装了具有世界先进水平的水质在线分析仪器对冷却
5、水质进行时时监测，同时实现对循环水用量、加药量的最优化限制。下面我们对在线水质监测仪器的实际应用进行具体的分析。 二、太钢新热轧循环冷却水系统限制 太钢热轧循环冷却水系统简介 太钢新热轧项目中的循环水部分主要包括间接冷却循环水系统（净环）、干脆冷却循环水系统（浊环）和层流冷却循环水系统。 太钢热连轧厂的各种加热炉、各种热处理炉、润滑油系统冷却器、液压系统冷却器、空压机、主电机冷却器、通风空调以及各种仪表用水等均为间接冷却水用户。间接冷却水的水质不受污染，仅水温上升，一般只须要经冷却塔降温达到用水设备对水温的要求后，即可循环运用。但是由于在循环中仍旧会受到尘泥和微生物的污染，所以间接冷却水通常也
6、要实行过滤的手段进行处理。（见图1） 精、粗轧机工作辊冷却、支撑辊冷却、精轧机立辊冷却、辊道冷却、冲氧化铁皮和粒化渣用水等工艺段的冷却水都是干脆冷却水用户。因为干脆冷却水与被冷却物质干脆接触换热，所以需经沉淀、过滤等方式进行处理后才可用于回用或串级运用。（见图2） 层流冷却水主要是为了限制带钢精轧过程中热量输出辊道上的温度，在冷却过程也与物料干脆接触，但是其铁渣含量比较低，经过一步沉淀、过滤、冷却后即可回用。（见图3） 2循环冷却水进行监测的必要性 从上述分析可以看出，在热轧工艺中冷却水的用途广泛，而且对生产有重要的影响意义，因此保证冷却水系统的正常运行就显得尤为重要了。为了保证冷却水系统的正
7、常运行，应当对其运行状况进行具体的监测，保证其循环管路不被腐蚀、无结垢，并且要保证回用水水质达到用户的要求。 循环冷却水系统经清洗、预膜处理，转入正常运行后，应按设计规定严格限制各项工艺指标和不断监测系统中换热设备的结垢、腐蚀状况，以便刚好发觉问题加以解决。采纳磷系列配方的冷却水系统要限制以下项目： (1)pH值 pH值磷系配方中，pH是一个极为重要的项目，必需严格按设计的指标加以限制，这有助于聚磷酸盐膜的生成和维持。pH值限制过高，简单结垢；pH值偏低，对膜有破坏作用，且使腐蚀倾向加。因此pH值的限制应稳定，波动范围要小。在系统中应设置pH自动记录和自动调整加酸装置，这样对提高处理效果有很大
8、的作用。 (2)Ca2+ Ca2+聚磷酸盐螯合水中的Ca2+沉积在阴极表面形成一层爱护膜起到缓蚀作用，故水中必需要有足够的Ca2+，但Ca2+过高，易于生成碳酸钙和磷酸钙的垢。Ca2+限制适当才能达到缓蚀和阻垢的效果。我们可以通过在线硬度分析仪来对碳酸钙的多少进行严格的监控，这样就可以保证水中Ca2+存在但是不会超标。 (3)浊度 浊度高是冷却水系统形成沉积的主要缘由，因此要求浊度越低越好。发觉浊度有较大的改变时，应刚好查找缘由实行措施，这是由于浊度的改变干脆反映了冷却水水质的改变，菌藻繁殖和补充水的水质都会影响浊度。在线浊度分析，可以让管理者更加刚好的发觉冷却水水质的改变动向，尽快实行有效的
9、措施。同时在线监测浊度还可以为帮助用户对浊度的长期改变趋势进行分析，了解水质的改变规律，依据这些阅历对系统做进一步的优化限制。 (4)总磷 总磷是有机磷酸盐和无机磷酸盐的总和，对总磷酸盐在冷却水中的含量进行监测，可以了解水中磷系药剂投加量是否恰当，保证缓蚀和阻垢的效果，也可以保证药剂的投加量始终保持最佳状态的同时还能最大限度的削减药剂的投加，节约运行成本。在磷系配方中，总磷的限制量是特别重要的，它干脆反映出系统对药剂的需求量，操作限制人员不必再盲目的投加药剂，使系统的运行更加科学更加牢靠，不会因为阅历值或者估计值的滞后造成的药剂太少而发生腐蚀，也不会因药剂太多造成结垢的同时还大量奢侈了药剂。
10、(5)浓缩倍数 浓缩倍数对循环冷却水系统是特别重要的参数，提高循环冷却水的浓缩倍率，可以减低补充水的用量，从而节约水资源，还可以降低排污水量，从而削减对环境的污染和废水的处理量，同时提高浓缩倍率还可以节约水处理剂的消耗量。但过高的浓缩倍率也会使水的结垢倾向大，从而使结垢限制的难度大。因此，因地制宜依据实际状况限制合理的浓缩倍率对于整个循环水处理过程意义很大。一般的系统都把浓缩倍数限制的35之间，但是浓缩倍数的值很难监测出来，我们可以通过对电导率的监测来反映出浓缩倍数的大小，这样就可以特别便利的观测出其改变状况，把其限制在合理的范围内，并在发生改变时实行相应的措施。当浓缩倍数高于或者低于规定值时
11、，应自动加大或减小排污量，使其稳定在规定的范围内。 另外，除了上述分析中提到的重要参数须要时时监测外，正确限制余氯对保证杀菌灭菌和爱护木质塔也具有重要意义。假如通氯后，连续测不出余氯，则说明系统中出现异样状况，如有机物加、漏氨或有NO2-存在，因为这些物质都会与氯作用而消耗大量的氯。通过余氯测定，也可刚好发觉系统中的问题，便于刚好实行措施。 3太钢新热轧循环冷却水系统限制现状 目前新热轧循环冷却水系统中的干脆冷却水、间接冷却水和层流冷却水这三个系统中分别安装了美国HACH公司的总磷、浊度、硬度和电导率在线分析仪，这些在线分析仪的共同工作，使操作人员能够更加全面的了解系统的运行状况，推断系统运行
12、中出现的状况。图4至图6是哈希在线仪器在现场的安装及运行状况。 干脆循环冷却水系统在线总磷。（见图4略） 间接循环冷却水系统在线硬度、浊度、电导率。（见图5略） 层流循环冷却水系统在线总磷、硬度。（见图6略） 经过几个月的运行后，三个系统的各参数监测值已经基本上稳定，具体数据。（见表1略） 依据太钢循环冷却水系统药剂配方以及循环水功能须要，各个工艺点的总磷、硬度都有相应的改变，上表所列数据均在其系统要求范围之内，且仪器监测数据基本稳定。 4太钢新热轧循环冷却水系统在线仪器的日常维护 美国HACH公司的在线总磷、硬度、浊度和电导率分析仪的日常维护工作很少，可大大降低现场操作人员的工作量，全部仪器
13、均可以无人看管正常运行1个月左右，操作人员只需定期对仪器进行常规的维护即可。 （1）每个月对仪器进行目测检查，看其运行是否正常，数据是否稳定； （2）每三个月更换总磷试剂，硬度分析仪因为可以调整测量时间间隔，所以试剂用量要看实际状况，在每个月的检查中都要留意试剂的剩余量； （3）每六个月更换总磷仪器的各种软管等备件及标准液，其他仪器进行常规检测。 详细的维护工作步骤根据HACH公司供应的操作手册进行即可。 三、太钢新热轧循环冷却水运用在线仪器后的成效 太钢在旧热轧工艺段中因为安装了总磷等在线分析仪器后，药剂节约1t/月，而每吨药剂价格在1.2万元/t，所以一年仅仅在药剂方面就可以节约费用14.4万元/年。另外在有水质在线分析仪器的状况下，其簇新水补充上面也有很大的节约。 在巨大的经济和社会效益面前，太钢节水、减排和平安生产方面都取得了巨大的成效，因此新热轧系统安装了更全面的水质分析仪器设备，预料新冷轧冷却循环水系统依旧会采纳在线水质分析仪，并协作现代化自动化限制系统，更加充分的发挥其功效。 第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页