水質分析儀器在煉鋼車間連鑄循環(huán)水的應用
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根據濁環(huán)水的上述特點以及處理流程，其中可使用的在線水質分析儀器如表4所示。
在連鑄工藝中，不論是凈環(huán)水還是濁環(huán)水的監(jiān)測都是為了最大限度的避免腐蝕和結垢問題。因此，除了對水質進行必要的監(jiān)測以外，還需要對循環(huán)水投放緩蝕/阻垢劑來調整循環(huán)水的水質。通常采用的緩蝕/阻垢劑是以聚磷系產品為主，因此需要監(jiān)測水中的含磷情況，從而調節(jié)循環(huán)水中的緩蝕/阻垢劑的含量。
濟鋼集團現有資產總額228億元，主要生產工藝有焦化、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼。經過近年來不斷的技術革新和經營轉型，其中厚板生產、出口龍頭企業(yè)，產品出口比例、中厚板的產量、成本、市場占有率、出口量等多項指標居全國前列。集團還通過了質量、安全、環(huán)境管理國際認證，并在全行業(yè)率先實現三體系整合和營銷服務體系認證。
濟鋼推行清潔生產，安全生產、發(fā)展循環(huán)經濟。鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經濟的目的，是以最少的資源消耗、最小的環(huán)境代價實現可持續(xù)發(fā)展。發(fā)展循環(huán)經濟的關鍵是做好工業(yè)物質和能源的大、中、小循環(huán)。按照上述三個循環(huán)層次，鋼鐵工業(yè)可主要從提高鐵素資源利用效率、能源循環(huán)利用率、水循環(huán)利用率和固體廢棄物利用率等四個方面入手實施循環(huán)經濟。其中，鋼鐵工業(yè)的水循環(huán)利用，就是要建立工序內部、廠內、廠際多級用水循環(huán)思想，提高水循環(huán)的濃縮倍率，實現水資源消耗減量化，減少循環(huán)系統(tǒng)的工業(yè)廢水排放量。
采用高效、安全可靠的先進水處理技術和工藝，提高水的循環(huán)利用率，進一步降低噸鋼耗新水量是實現鋼鐵工業(yè)水循環(huán)利用的主要措施。采用先進工藝對循環(huán)水系統(tǒng)的排污水及其他排水進行有效處理，使工業(yè)廢水資源化，實現工業(yè)廢水零排放。
濟鋼動力廠在美國HACH公司的配合下，建立了水質實時監(jiān)測系統(tǒng)，為生產供水、完善生產工藝過程提供了科學的數據，實現了系統(tǒng)內集中管理和優(yōu)化調度。系統(tǒng)使用了HACH公司生產的水質分析儀器，配合國產的數據采集單元以及現場操作員站。水質在線分析儀器根據水處理系統(tǒng)的給水水質要求和現場條件，安裝在循環(huán)水供給用戶之前，如固體懸浮物Solitax、硬度APA6000、電導率E53、總磷PhosPhax 、堿度APA6000、pH P53等儀器的使用，對重點參數的監(jiān)測在鋼鐵生產供水工藝過程中起著至關重要的作用。
在中循環(huán)水監(jiān)測自動化控制項目中的應用
在燃氣電廠凈環(huán)水系統(tǒng)中水質在線監(jiān)測儀器硬度/堿度APA6000的使用，可以監(jiān)測循環(huán)水管道的結垢腐蝕的實際情況，避免堵塞、泄漏和爆管事故發(fā)生。對于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)而言，經常遇到的嚴重問題是污垢沉積，在水質處理長期達不到工藝要求的情況下，會造成管路腐蝕從而引起泄露，也可能會造成阻塞引起輸水困難、能源浪費。硬度和堿度是反映水中結垢情況和腐蝕情況的重要參數，濟鋼以往依靠人工定期進行取樣監(jiān)測，不能夠及時反映循環(huán)冷卻水的水質情況，往往當監(jiān)測到的數值有明顯變化時，管路已經出現結垢和腐蝕情況，造成生產工藝的嚴重滯后。
哈希公司的硬度/堿度APA6000測定儀在系統(tǒng)中的使用，可完成儀器實時采樣、準確在線分析凈環(huán)水系統(tǒng)中的硬度、堿度變化，測量結果以圖形趨勢曲線和數字格式顯示，內置在儀器內部的SIO模塊可采集并儲存30天的詳細歷史數據。通過APA6000硬度和堿度儀，供水車間及時掌握管道凈環(huán)水的循環(huán)水質的變化，并以此作為依據來控制穩(wěn)定劑的投加，有效的保證了燃氣電廠發(fā)電設備的正常運轉。
實現磷系緩蝕/阻垢劑投加量的自動化控制
和國內絕大多數循環(huán)冷卻水處理工藝一樣，燃氣電廠凈環(huán)水使用聚磷系的緩蝕/阻垢劑來防止管道結垢堵塞和腐蝕，因為磷系緩蝕/阻垢劑同時兼有緩蝕和阻垢作用且無毒經濟。但是磷系緩蝕/阻垢劑容易水解，水解后緩蝕/阻垢效果降低，會出現管道被腐蝕或堵塞的情況。然而，加大藥量后，就必須要加大排污量以防止水解生成的正磷酸鹽生成磷酸鈣垢，這同樣對管道會造成損害；另一方面，投藥量越大，濃縮倍率越高，管道腐蝕也會加劇，因此嚴格控制循環(huán)水中磷的含量是非常重要的。
燃氣電廠在凈環(huán)水加藥系統(tǒng)上安裝了哈希公司的總磷PhosPhax分析儀后，完全實現了對水中總磷含量的實時監(jiān)控，反映出磷系藥劑在循環(huán)水中的濃度，根據電磁流量計輸入量，由PLC的輸出模塊，控制調節(jié)池的磷系緩蝕阻垢劑加藥量（控制定量投加泵），構成閉環(huán)控制。一方面，嚴格控制了管道的結垢、腐蝕；另一方面，由于采用自動監(jiān)測與控制，大量節(jié)省了人工檢測時間和勞動量，也徹底改變了過去僅憑經驗人工加藥的工作模式。提高工作效率的同時，還達到了節(jié)藥節(jié)電的目的，大大減少了生產成本。
使循環(huán)水濃縮倍率一目了然
濃縮倍率表明了系統(tǒng)中鹽分的濃縮程度，其值等于循環(huán)水的含鹽量與補充水的含鹽量之比，常以某種不易揮發(fā)、不易沉淀，且在處理過程中沒有被加入的離子，如Cl-、SO42-等的濃度來計算。提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍率，可以減低補充水的用量，從而節(jié)約水資源，降低排污水量，減少對環(huán)境的污染和廢水的處理量，同時提高濃縮倍率，并節(jié)約水處理藥劑的消耗量。但過高濃縮倍率也會使水的結垢傾向增大，從而使結垢控制的難度增加。因此，根據實際情況控制合理的濃縮倍率對于整個循環(huán)水處理過程意義很大。
由于在線測量Cl-、SO42-難度較大，成本昂貴，在哈希公司的建議下，濟鋼動力廠采用E53電導率分析儀，通過測量水中的電導率來反映循環(huán)水的濃縮倍率，測量更加方便直觀。從而保證了用戶對循環(huán)冷卻水濃縮倍率了如指掌，并能合理適時進行補水和排污。
小結
在煉鋼車間的連鑄工藝過程中，循環(huán)冷卻水十分重要。凈環(huán)水主要用在連鑄結晶器和設備間接冷卻供水中，這部分水是封閉循環(huán)，因此水質要求主要以防腐防結垢為主，需要重點監(jiān)測其pH、電導、硬度、堿度、懸浮物等指標。濁環(huán)水主要用在鑄胚和噴淋用水中，直接和鋼胚接觸，含有大量的氧化鐵皮、油等雜質，因此，降低濁度和含油量是關鍵所在，控制濃縮倍數，需要重點監(jiān)測電導率、懸浮物和水中油等參數。HACH公司生產的水質分析儀器，配合國產的數據采集單元以及現場操作員站，在線監(jiān)測水中的重要參數對生產供水工藝過程起著至關重要的作用。(end)
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