水質(zhì)分析儀器在煉鋼車間連鑄循環(huán)水的應(yīng)用
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根據(jù)濁環(huán)水的上述特點(diǎn)以及處理流程，其中可使用的在線水質(zhì)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(jié)垢問題。因此，除了對水質(zhì)進(jìn)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(diào)整循環(huán)水的水質(zhì)。通常采用的緩蝕/阻垢劑是以聚磷系產(chǎn)品為主，因此需要監(jiān)測水中的含磷情況，從而調(diào)節(jié)循環(huán)水中的緩蝕/阻垢劑的含量。
濟(jì)鋼集團(tuán)現(xiàn)有資產(chǎn)總額228億元，主要生產(chǎn)工藝有焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼。經(jīng)過近年來不斷的技術(shù)革新和經(jīng)營轉(zhuǎn)型，其中厚板生產(chǎn)、出口龍頭企業(yè)，產(chǎn)品出口比例、中厚板的產(chǎn)量、成本、市場占有率、出口量等多項(xiàng)指標(biāo)居全國前列。集團(tuán)還通過了質(zhì)量、安全、環(huán)境管理國際認(rèn)證，并在全行業(yè)率先實(shí)現(xiàn)三體系整合和營銷服務(wù)體系認(rèn)證。
濟(jì)鋼推行清潔生產(chǎn)，安全生產(chǎn)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的，是以最少的資源消耗、最小的環(huán)境代價(jià)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵是做好工業(yè)物質(zhì)和能源的大、中、小循環(huán)。按照上述三個(gè)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(gè)方面入手實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)。其中，鋼鐵工業(yè)的水循環(huán)利用，就是要建立工序內(nèi)部、廠內(nèi)、廠際多級用水循環(huán)思想，提高水循環(huán)的濃縮倍率，實(shí)現(xiàn)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(jìn)水處理技術(shù)和工藝，提高水的循環(huán)利用率，進(jìn)一步降低噸鋼耗新水量是實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)水循環(huán)利用的主要措施。采用先進(jìn)工藝對循環(huán)水系統(tǒng)的排污水及其他排水進(jìn)行有效處理，使工業(yè)廢水資源化，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水零排放。
濟(jì)鋼動力廠在美國HACH公司的配合下，建立了水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，為生產(chǎn)供水、完善生產(chǎn)工藝過程提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)集中管理和優(yōu)化調(diào)度。系統(tǒng)使用了HACH公司生產(chǎn)的水質(zhì)分析儀器，配合國產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集單元以及現(xiàn)場操作員站。水質(zhì)在線分析儀器根據(jù)水處理系統(tǒng)的給水水質(zhì)要求和現(xiàn)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(dǎo)率E53、總磷PhosPhax 、堿度APA6000、pH P53等儀器的使用，對重點(diǎn)參數(shù)的監(jiān)測在鋼鐵生產(chǎn)供水工藝過程中起著至關(guān)重要的作用。
在中循環(huán)水監(jiān)測自動化控制項(xiàng)目中的應(yīng)用
在燃?xì)怆姀S凈環(huán)水系統(tǒng)中水質(zhì)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(jié)垢腐蝕的實(shí)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(jīng)常遇到的嚴(yán)重問題是污垢沉積，在水質(zhì)處理長期達(dá)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(fèi)。硬度和堿度是反映水中結(jié)垢情況和腐蝕情況的重要參數(shù)，濟(jì)鋼以往依靠人工定期進(jìn)行取樣監(jiān)測，不能夠及時(shí)反映循環(huán)冷卻水的水質(zhì)情況，往往當(dāng)監(jiān)測到的數(shù)值有明顯變化時(shí)，管路已經(jīng)出現(xiàn)結(jié)垢和腐蝕情況，造成生產(chǎn)工藝的嚴(yán)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(shí)時(shí)采樣、準(zhǔn)確在線分析凈環(huán)水系統(tǒng)中的硬度、堿度變化，測量結(jié)果以圖形趨勢曲線和數(shù)字格式顯示，內(nèi)置在儀器內(nèi)部的SIO模塊可采集并儲存30天的詳細(xì)歷史數(shù)據(jù)。通過APA6000硬度和堿度儀，供水車間及時(shí)掌握管道凈環(huán)水的循環(huán)水質(zhì)的變化，并以此作為依據(jù)來控制穩(wěn)定劑的投加，有效的保證了燃?xì)怆姀S發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
實(shí)現(xiàn)磷系緩蝕/阻垢劑投加量的自動化控制
和國內(nèi)絕大多數(shù)循環(huán)冷卻水處理工藝一樣，燃?xì)怆姀S凈環(huán)水使用聚磷系的緩蝕/阻垢劑來防止管道結(jié)垢堵塞和腐蝕，因?yàn)榱紫稻徫g/阻垢劑同時(shí)兼有緩蝕和阻垢作用且無毒經(jīng)濟(jì)。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(xiàn)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(yán)格控制循環(huán)水中磷的含量是非常重要的。
燃?xì)怆姀S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(shí)現(xiàn)了對水中總磷含量的實(shí)時(shí)監(jiān)控，反映出磷系藥劑在循環(huán)水中的濃度，根據(jù)電磁流量計(jì)輸入量，由PLC的輸出模塊，控制調(diào)節(jié)池的磷系緩蝕阻垢劑加藥量（控制定量投加泵），構(gòu)成閉環(huán)控制。一方面，嚴(yán)格控制了管道的結(jié)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(shí)間和勞動量，也徹底改變了過去僅憑經(jīng)驗(yàn)人工加藥的工作模式。提高工作效率的同時(shí)，還達(dá)到了節(jié)藥節(jié)電的目的，大大減少了生產(chǎn)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(bǔ)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(jì)算。提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍率，可以減低補(bǔ)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(shí)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(jié)垢傾向增大，從而使結(jié)垢控制的難度增加。因此，根據(jù)實(shí)際情況控制合理的濃縮倍率對于整個(gè)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(jì)鋼動力廠采用E53電導(dǎo)率分析儀，通過測量水中的電導(dǎo)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(shí)進(jìn)行補(bǔ)水和排污。
小結(jié)
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(jié)晶器和設(shè)備間接冷卻供水中，這部分水是封閉循環(huán)，因此水質(zhì)要求主要以防腐防結(jié)垢為主，需要重點(diǎn)監(jiān)測其pH、電導(dǎo)、硬度、堿度、懸浮物等指標(biāo)。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(zhì)，因此，降低濁度和含油量是關(guān)鍵所在，控制濃縮倍數(shù)，需要重點(diǎn)監(jiān)測電導(dǎo)率、懸浮物和水中油等參數(shù)。HACH公司生產(chǎn)的水質(zhì)分析儀器，配合國產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集單元以及現(xiàn)場操作員站，在線監(jiān)測水中的重要參數(shù)對生產(chǎn)供水工藝過程起著至關(guān)重要的作用。(end)
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