通鋼薄板坯連鑄結(jié)晶器冷卻水系統(tǒng)的技術(shù)改造實(shí)踐

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摘要：介紹了通鋼薄板坯連鑄結(jié)晶器冷卻水系統(tǒng)的基本工藝流程，分析了該系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來存在的主要問題，并針對(duì)系統(tǒng)存在的問題采取了相應(yīng)的改進(jìn)措施。 關(guān)鍵詞：結(jié)晶器冷卻水；問題分析；…

 

摘要：介紹了通鋼薄板坯連鑄結(jié)晶器冷卻水系統(tǒng)的基本工藝流程，分析了該系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來存在的主要問題，并針對(duì)系統(tǒng)存在的問題采取了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：結(jié)晶器冷卻水；問題分析；改進(jìn)措施

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　 通鋼薄板坯連鑄結(jié)晶器冷卻水系統(tǒng)主要用戶為連鑄結(jié)晶器、設(shè)備機(jī)架及輥?zhàn)永鋮s用水，該系統(tǒng)分為兩個(gè)子系統(tǒng)，即連鑄結(jié)晶器軟水閉路循環(huán)水系統(tǒng)和軟化水給水系統(tǒng)。

1.1 連鑄結(jié)晶器軟水閉路循環(huán)水系統(tǒng)

　 根據(jù)連鑄設(shè)備水質(zhì)要求，連鑄結(jié)晶器及閉路設(shè)備冷卻采用軟水密閉循環(huán)水系統(tǒng)。

　 軟水由連鑄連軋中心水泵站軟水供水泵組加壓，送至連鑄車間各用戶，使用后的軟化水僅水溫升高，利用余壓進(jìn)入中心泵站濕式蒸發(fā)空冷器進(jìn)行冷卻，然后再經(jīng)軟水供水泵組加壓送至用戶循環(huán)使用，其工藝流程見圖1。

　

圖1連鑄結(jié)晶器軟水閉路循環(huán)水系統(tǒng)流程框圖

　

　 本系統(tǒng)利用穩(wěn)壓罐、補(bǔ)水泵裝置調(diào)節(jié)壓力，自動(dòng)補(bǔ)水，以補(bǔ)償密閉循環(huán)水系統(tǒng)中軟化水的泄漏等損耗。軟水系統(tǒng)的補(bǔ)水泵，根據(jù)穩(wěn)壓罐水位自動(dòng)運(yùn)行。

1.2 軟化水給水系統(tǒng)

　 中心水泵房設(shè)有一套軟水處理裝置及軟水泵、軟水箱，生產(chǎn)軟化水能力約140m³/h。其中約70m³/h供給薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)所需軟化水，另外約70m³/h供給轉(zhuǎn)爐汽化冷卻生產(chǎn)所需軟化水，其工藝流程見圖2。

　

圖2軟化水給水系統(tǒng)流程框圖

　

2 系統(tǒng)存在的主要問題及分析

　 通鋼薄板坯連鑄結(jié)晶器冷卻水系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來，設(shè)備存在不安全隱患，威脅著安全穩(wěn)定運(yùn)行，難以滿足生產(chǎn)主線需要，運(yùn)行成本高，曾經(jīng)多次因該系統(tǒng)出現(xiàn)故障而影響生產(chǎn)。

2.1 連鑄結(jié)晶器軟水閉路循環(huán)水系統(tǒng)存在主要問題及分析　　　

　 結(jié)晶器冷卻水閉路循環(huán)系統(tǒng)由軟水循環(huán)泵組、二次增壓泵組、濕式空冷器、自清洗過濾器、壓力補(bǔ)水容器、補(bǔ)水泵組、安全閥、安全水塔等設(shè)備、設(shè)施組成。系統(tǒng)運(yùn)行以來，主要存在以下幾方面問題：

　 (1)系統(tǒng)壓力波動(dòng)較大。結(jié)晶器泵組揚(yáng)程83m，加壓能力為0.8MPa，回水壓力(即泵吸水口壓力)為0.25MPa，系統(tǒng)回水經(jīng)結(jié)晶器冷卻水泵加壓后，泵的出口壓力在正常供水情況下壓力在0.9MPa以上，當(dāng)系統(tǒng)管道需補(bǔ)水時(shí)由于壓力補(bǔ)水罐在補(bǔ)水期間壓力相對(duì)升高0.07MPa左右。此時(shí)系統(tǒng)管道壓力相對(duì)增高，致使主體系統(tǒng)管道壓力達(dá)到1.0MPa以上，此壓力經(jīng)二次增壓泵加壓后(二次增壓泵加壓能力0.55MPa)，使結(jié)晶器設(shè)備水管道壓力高于管道安全閥設(shè)定值1.5MPa，導(dǎo)致安全閥不斷泄壓丟水，壓力補(bǔ)水罐不斷補(bǔ)水，形成惡性循環(huán)，難以保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。

　 (2)系統(tǒng)管道氣體排出困難，結(jié)晶器泵組停運(yùn)再啟存在設(shè)備安全隱患。

　 (3)系統(tǒng)水冷卻設(shè)備能力相對(duì)較小，夏季水溫難以控制。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用濕式空冷器，一期設(shè)計(jì)流量為1650m³/h，設(shè)計(jì)供水溫度為37℃，回水溫度為49℃�，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行循環(huán)水量>2000m³/h，夏季系統(tǒng)水溫常常超過報(bào)警溫度(車間設(shè)置供水控制溫度為34℃，報(bào)警供水水溫為35℃)。現(xiàn)在(夏季)實(shí)際運(yùn)行采用補(bǔ)水、泄水方式來滿足工藝要求。

　 (4)濕式空冷器冬季凍害嚴(yán)重，運(yùn)行困難。冬季，濕式空冷器導(dǎo)流板孔常常結(jié)冰堵塞，致使風(fēng)機(jī)冷卻效果不佳；尤其在系統(tǒng)檢修期間，濕式空冷器內(nèi)部排管非常容易產(chǎn)生凍害。

　 (5)濕式空冷器側(cè)噴補(bǔ)充水采用生產(chǎn)水，硬度高，水質(zhì)差。導(dǎo)致光管管束結(jié)垢較快，側(cè)噴水管內(nèi)堆積淤泥，噴嘴堵塞噴不下水或噴水不均勻，致使空冷器降溫效果不好，達(dá)不到工藝要求。

　 (6)安全水塔丟水。安全水塔自投運(yùn)以來，發(fā)現(xiàn)其丟水，平均每天丟掉軟水200m³以上。經(jīng)檢查，未發(fā)現(xiàn)管道漏水。通過對(duì)系統(tǒng)分析，認(rèn)為安全水塔的DN700出水管道與冶金區(qū)DN900生產(chǎn)供水總管的連通閥門關(guān)不嚴(yán)，安全水塔的DN700出水管道壓力為0.45MPa左右，冶金區(qū)DN900生產(chǎn)供水總管壓力為0.3MPa，故此，安全水塔的軟水由連通閥門竄入冶金區(qū)DN900生產(chǎn)供水總管中。而此處連通閥門很難有機(jī)會(huì)停產(chǎn)檢修處理，安全水塔丟水問題，一時(shí)間難以解決。

　 (7)中心泵站主控室饋三煉鋼主控室信號(hào)有時(shí)丟失，造成主線停產(chǎn)。中心泵站主控室供三煉鋼主控室水處理準(zhǔn)備好信號(hào)(結(jié)晶器泵組無故障)、水處理運(yùn)行保持信號(hào)(結(jié)晶器泵組有泵運(yùn)行)、安全水塔的DN700電動(dòng)閥門開信號(hào)、安全水塔的液位信號(hào)等反饋信號(hào)通訊傳輸環(huán)節(jié)過多(經(jīng)過13個(gè)PLC控制從站)，不穩(wěn)定，故障幾率高，時(shí)有信號(hào)丟失現(xiàn)象發(fā)生，造成停止?jié)蹭�，影響正常生產(chǎn)。

2.2 軟水給水系統(tǒng)存在的問題及分析

　 軟水給水系統(tǒng)由五臺(tái)鈉離子交換器、軟水箱、軟水泵組成，該系統(tǒng)主要存在以下幾方面的問題：

　 (1)原水壓力有時(shí)不足，流量不夠。原水管道為DNl50生產(chǎn)水管道，供水壓力有時(shí)低于0.2MPa，影響鈉離子交換器的正常運(yùn)行。

　 (2)原水水質(zhì)差。原水有時(shí)懸浮物及色度過高，尤其原水有時(shí)含有木質(zhì)素易造成水帽堵塞，使鈉離子交換器無法運(yùn)行。

　 (3)樹脂流失嚴(yán)重。鈉離子交換器年消耗樹脂lO噸左右，原因是鈉離子交換器內(nèi)隔板過薄(2㎜厚鋼板)，受力變形，致使內(nèi)部襯膠部分脫落，樹脂由此跑出。

　 (4)轉(zhuǎn)爐汽化泵組為不定期間斷供水，流量、壓力變化大。轉(zhuǎn)爐汽化冷卻水系統(tǒng)存在這樣的特點(diǎn)：用水時(shí)，系統(tǒng)管道壓力為0.8MPa；不用水時(shí)，系統(tǒng)管道壓力為1.25MPa，電耗相對(duì)較高。

3 采取的改進(jìn)措施

　 上述問題直接影響生產(chǎn)，尤其結(jié)晶器對(duì)冷卻水壓力、流量、水溫、水質(zhì)要求特別嚴(yán)格，哪個(gè)條件不能滿足，都會(huì)造成結(jié)晶器停澆而影響生產(chǎn)。為此，針對(duì)該系統(tǒng)存在的問題，做了相應(yīng)改進(jìn)措施。

3.1 連鑄結(jié)晶器軟水閉路循環(huán)水系統(tǒng)的改進(jìn)措施

3.1.1 壓力補(bǔ)償部分改進(jìn)

　 (1)壓力補(bǔ)償器控制部分設(shè)計(jì)采用液位控制開關(guān)控制補(bǔ)水泵自動(dòng)補(bǔ)水，由于液位控制開關(guān)故障頻繁，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)水。通過對(duì)原控制程序進(jìn)行修改，將其開關(guān)量控制改為模擬量控制，利用壓力補(bǔ)償器液位測(cè)量?jī)x表輸出的模擬量信號(hào)，進(jìn)入PLC，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)水功能。

　 (2)補(bǔ)水管道增加一套持壓閥。將持壓閥壓力調(diào)節(jié)為0.35MPa，確保補(bǔ)水壓力≤0.35MPa。

　 (3)氮?dú)夥�(wěn)壓罐進(jìn)氣管加裝一套氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥，改變?cè)�供氣方式，采用兩路供氣，穩(wěn)定壓力補(bǔ)償器氣源。

　 (4)改變補(bǔ)水方式。原運(yùn)行方式為控制閥門2常閉，操作閥門3和閥門4的常開，由128#泵組給安全水塔或加熱爐吸水井補(bǔ)水。但如果閥門1突然關(guān)閉，補(bǔ)水壓力突然升高，壓力補(bǔ)償器失去作用，將導(dǎo)致系統(tǒng)管道壓力升高，用戶端安全閥動(dòng)作，系統(tǒng)大量泄水，影響生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)將造成停產(chǎn)。改變這種運(yùn)行方式，將控制閥門2常開，控制閥門3常閉，控制閥門4常開，128#泵組只給加熱爐吸水井補(bǔ)水，安全水塔補(bǔ)水由軋鋼凈環(huán)水代替。這樣，當(dāng)127#泵組給系統(tǒng)補(bǔ)水時(shí)，若閥門l突然關(guān)閉，補(bǔ)水壓力突然升高，當(dāng)壓力升至0.42MPa時(shí)(此壓力已達(dá)到上塔補(bǔ)水壓力)，一部分水將流向水塔，從而避免了系統(tǒng)壓力驟升給系統(tǒng)帶來的威脅。試驗(yàn)證明，此種補(bǔ)水方式補(bǔ)水壓力最高為0.42MPa，這個(gè)壓力對(duì)系統(tǒng)壓力沖擊不大，不會(huì)影響生產(chǎn)。見圖3。

　

圖3軟水補(bǔ)水部分框圖

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