现代棒材产线循环水系统问题探究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 26 日 作者简介：金旭辉（1998），男，汉族，江苏无锡人。-90-现代棒材产线循环水系统问题探究 金旭辉 中天钢铁集团（南通）有限公司，江苏 南通 226000 摘要：摘要：现代棒材产线是一项大规模的连续生产工艺，其对水资源的需求量巨大，因此通常需要借助循环水系统来满足生产所需。然而，随着生产规模的不断扩大和环境压力的持续增加，循环水系统所面临的问题也日益凸显，不仅对生产效率造成影响，也对周边生态环境带来了负面影响。因此，本文旨在深入探讨现代棒材产线循环水系统存在的问题，并寻求切实可行的解决方案，以提高生产效率、降低水资源消耗和保护生态环境。关键词：关键词：现代棒材产线；循环水系统；问题探究；优化 中图分类号：中图分类号：TG33 1 前景概述 现代棒材产线是现代工业生产中的重要环节，它的顺利运行对整个生产过程至关重要。而循环水系统作为现代棒材产线的重要组成部分，其运行状态直接影响着整个生产线的正常运转。然而，随着现代工业的快速发展，循环水系统在使用过程中普遍存在着一系列问题，影响了生产效率和资源利用效率。因此，对现代棒材产线循环水系统问题的探究显得尤为重要。2 现代棒材产线循环水系统概述 2.1 现代棒材产线循环水系统的基本原理 在现代棒材产线中，循环水系统起着冷却、清洗、除尘等多种作用，它的基本原理是将用户点使用过的水通过处理后再次投入到系统中循环使用。这既可以减少对新鲜水资源的消耗，又可以降低对废水排放的压力，是一种环保节能的生产方式。循环水系统一般由管道、水泵、冷却塔、过滤器及水处理装置等组成，通过不断的循环运行来满足不同生产环节对水资源的需求。2.2 循环水系统在棒材产线中的分类 根据其循环方式的不同可以分为两类，包括净环水和浊环水两个系统。净环水主要用于空气冷却器、油冷却器的间接冷却，与一般循环水系统一样1。净环水在使用过程中仅受热污染，经冷却后即可回用，属于内循环。浊环水是直接冷却轧辊、轧辊轴承设备及轧件时产生的废水，其含有大量的氧化铁皮和油类物质，具有水质不稳定、色度高、使用后温度上升高等特点2。2.3 循环水系统在棒材产线中的应用 在现代棒材产线中，循环水系统广泛应用于轧机、热交换器、除尘设备、除磷设备等。在轧机中，循环水通过冷却系统进入轧辊，降低轧制过程中的温度，保证产品的质量和生产效率。在冷却设备中，循环水用于冷却过热的设备，使其迅速降温，以满足连续运转的需求。在除尘设备中，循环水用于清洗和降尘，保证了生产环境的洁净和工人的工作安全。2.4 目前存在的问题和挑战 尽管循环水系统在现代棒材产线中得到了广泛的应用，但同时也面临着一些问题和挑战。例如，循环水系统中可能会积聚大量的污垢和杂质，导致管道堵塞和设备损坏。此外，循环水系统的设计和运行也需要考虑到节能减排和环境保护等方面的要求。因此，对现代棒材产线循环水系统存在的问题和挑战进行深入的探讨和解决，对于提高生产效率、节约水资源、降低生产成本具有重要意义。3 现代棒材产线循环水系统存在的问题 3.1 水质问题 3.1.1 水质差 水质差是一个长期存在且不容忽视的问题。循环水系统在使用过程中，由于循环水中会混入大量的氧化铁皮、油类、细小悬浮物、灰尘、铁锈甚至是现场材料的一些边角残料，导致水质下降、管道及设备堵塞等情况，严重影响系统的正常运行。这种污染还可能会影响设备的性能和寿命，导致机械故障和频繁的维修，给企业带来巨大的损失和成本压力。除此之外，中国科技期刊数据库 工业 A-91-长期循环使用的水质可能会引起细菌繁殖、藻类滋生等现象，导致水质恶化、异味产生等问题。这种情况不仅会对系统的正常运行造成影响，还会对产品的质量产生不利影响，甚至可能导致安全事故。因此，水质的恶化也是对企业形象和声誉的严重打击，企业需要花费大量的时间和金钱来修复受损的声誉和市场信任。同时，长期循环使用的水质还可能引起设备老化和损坏。水泵、管道、过滤器等设备随着时间的推移会逐渐失去原有的性能，甚至发生泄漏和损坏，增加了系统的维护成本和保养的困难度。对于企业来说，需要花费更多的人力和物力来进行设备的更换和维修，这无疑对企业的经济造成了额外的负担。因此，有效地解决水质污染问题，不仅能保障生产设备的正常运行，还能节约成本，提高生产效率，保护环境，增强企业在市场竞争中的优势地位。水质的改善是一个全方位的工程，需要企业从源头上做好水质的控制和管理，建立健全的循环水处理系统，提高水质利用率，保障水质安全，才能实现可持续发展和效益最大化。3.1.2 探究水质差原因 在棒材产线循环水系统中，水处理工艺是保障循环的关键因素，工艺的选用直接关系到水质的好坏。对于浊环水而言，目前大部分棒材产线选用沉淀池加化学除油设备加污泥处理系统并配以加药系统完成对浊环水的处理。因此在整个水处理过程中，有多种复杂因素导致水质变差。（1）沉淀池内淤泥、铁皮堆积严重，占据大量沉淀空间，导致沉淀效果差进而增加除油设备的负荷；（2）除油设备内填料损坏、堵塞严重，淤泥堆积严重，导致污水在设备内水力停留时间不够，排污效果差；（3）污泥系统运行不通畅导致系统中产生的污泥不能正常排出大量堆积进而影响除油设备的排污导致水质悬浮物超标，导致污泥系统不通畅的原因包括污泥池底堆积大量污泥占据大量空间、污泥池设计容积不够、泵组管路不通畅导致压滤设备出泥慢、设备老化损坏等；（4）水处理药剂选型与用量不合理；（5）药剂与污水混合效果差；3.2 设备及管道腐蚀严重 现场大量金属设备在长期接触循环水后容易产生腐蚀现象，降低了设备的使用寿命，导致生产效率下降，维修成本增加及安全隐患等问题。腐蚀问题不仅影响设备的正常运行，还可能对生产线的稳定性和安全性造成威胁。通过水质数据分析发现往往是循环水在经过大量循环、蒸发、浓缩后水中氯离子含量成倍数增长。氯离子在潮湿和氧气存在的情况下易于发生氧化反应，生成具有强腐蚀性的氯化物，这些氯化物会破坏金属表面的保护膜，导致金属设备表面产生腐蚀。高浓度的氯离子还会加速金属设备的腐蚀速度，降低设备的使用寿命，并可能造成设备损坏及生产安全隐患。因此，控制循环水中氯离子含量是防止金属设备腐蚀的重要措施之一。3.3 水池淤泥堆积严重 随着循环水的长期使用，水池底部不可避免地会积累一定量的淤泥，如果不及时清理，淤泥会对循环水系统产生严重影响。首先，淤泥会阻塞水管和泵的正常运行，降低水的流量和循环效率，导致循环水系统的散热和冷却效果下降，影响设备的正常运转。其次，淤泥中可能富集了重金属、有机物和微生物等有害物质，长期积累不仅会导致水质污染，还可能对环境和人体健康构成潜在危害。另外，淤泥还可能成为细菌和其他病原微生物的滋生地，增加水系统的维护和清洁工作量。因此，及时处理和清理水池淤泥是至关重要的。3.4 设备、管道跑冒滴漏严重 设备、管道跑冒滴漏严重也是循环水系统中一个不可忽视的问题。绝大部分现场设备、管道的跑冒滴漏来自于循环水对密封圈或石墨垫的磨损甚至是机械密封的损坏，尤其是浊环水中可能含有的铁泊颗粒，对现场密封件的损坏的致命的。循环水系统的滴漏不仅会造成水资源的浪费，还可能会对生产环境造成污染。而且，这些滴漏会导致设备的生锈和损坏，从而增加了维护和修理的成本。更为严重的是，滴漏的水可能会对工人的安全构成威胁，尤其是在地面积水、结冰形成的情况下，可能会造成滑倒和其他意外的发生。3.5 压滤设备上料周期久 压滤设备的上料周期通常取决于滤布的使用寿命，中国科技期刊数据库 工业 A-92-作为极易损件，通常滤布的使用寿命只有三到五月，所以现场的操作工人应时刻关注滤布的状态，及时做好更换的准备。然而往往令人忽略的是，泵组管路、阀门内部的堵塞或异常也是导致压滤设备上料周期久的重要因素。在污泥系统长期运行下，泵组管路会不可避免的堆积部分污泥，出口止回阀阀板卡阻，带来的流量骤降，自然而然压滤设备进料周期就会变慢。3.6 冷却塔内部换热填料堵塞严重 冷却塔内部的收水器、换热格栅、s 波填料等通常设计寿命为 5-10 年，然而现场往往发现投用 3-5 年后，冷却效果变差，甚至发生填料塌陷变形等问题，这往往是由冷却塔内部换热填料堵塞引起的。由于内部空间狭隘、复杂，所以填料更换极其困难，成为现场一个难题。究其本质，堵塞源往往来自于循环水中的剩余悬浮物质在经过填料换热时粘附在填料表面，可以通过提升水质或在进水口增加过滤器来缓解这一现状。通过对以上方面问题的深入分析和探讨，可以全面了解现代棒材产线循环水系统存在的问题，并尝试找到解决问题的途径，以提高系统的稳定性和效率。4 现代棒材产线循环水系统问题的解决措施 针对现代棒材产线循环水系统存在的问题，可以采取一系列的解决措施。首先，可以通过控制水质中的腐蚀因子如氯离子，减少金属设备受腐蚀的可能性。其次，可以在金属设备表面进行防腐处理，如涂覆防腐漆或使用防腐涂层等方式来增加金属设备的抗腐蚀能力。同时，定期对金属设备进行检查和维护，及时发现并处理腐蚀问题，可以有效延长设备的使用寿命。此外，选择高品质的金属材料和合理设计设备的结构也能够减少腐蚀问题的发生。通过加强对金属设备的管理和维护，提高设备的抗腐蚀能力，可以有效解决长期接触循环水系统产生腐蚀问题，提高设备的使用寿命和生产效率。针对水池淤泥的处理，可以采取物理清理和化学处理相结合的方式。首先需要对水池进行排空，然后采用吸污车或吸泥设备对淤泥进行抽吸，清理并转运至处理场所。对于淤泥中富集的有害物质，可以使用化学药剂进行处理，如添加絮凝剂或氧化剂进行淤泥固液分离和污染物去除，确保淤泥处理后的安全处置。此外，可以通过改进循环水系统的设计和运行管理，减少淤泥的积累，如定期清洗水池、加强水质监测以及控制污染源等，从根本上减少水池淤泥的产生。总之，水池淤泥堆积严重对循环水系统和环境都会造成不利影响。因此，企业应认识到这一问题的重要性，采取措施及时清理和处理水池淤泥，保障循环水系统的正常运行，保护环境和员工的健康。同时，加强对循环水系统的日常管理和维护工作，降低淤泥的堆积速度，是保障工业生产和环境保护的有效途径。针对循环水的跑冒滴漏问题，需要对整个循环水系统进行彻底的检修和维护。检查管道的连接和密封情况，修复漏洞和损坏，确保系统的正常运转。同时，也需要加强对系统的监控和维护，定期清洗和维护管道和设备，防止这种情况再次发生。针对水质问题，需要对水质保持高度监测和处理，加强对水质的预处理和过滤，避免杂质、污染物进入到循环水系统中。加强对循环水系统管理的科学化和规范化，建立健全的管理制度，加强培训和教育，提高操作人员的管理水平。另外，还可以通过引入先进的水处理设备和技术，如膜分离技术、超滤技术等，提高循环水系统的处理能力，进一步保障水质的优良。同时，还可以采用节能环保型的水泵、管道等设备，提高整个循环水系统的运行效率，减少资源的浪费。为了确保压滤设备的正常运行，除了定期更换滤布外，还应定期对泵组管路和阀门进行清洗和维护，保持畅通。另外，压滤设备在操作过程中应定期检查，及时发现问题并进行处理，以免影响设备的正常生产。只有做好这些工作，才能保证压滤设备的高效稳定运行，提高生产效率。5 结语 现代棒材产线循环水系统问题的探究是一个综合性的课题，涉及到技术、管理、人员和设备等多个方面。通过对现代棒材产线循环水系统问题的深入分析和研究，可以为解决现代棒材产线循环水系统存在的问题提供参考和指导，有助于提高生产效率、降低生产成本、减少资源浪费，推动企业可持续发展。因此，应该加强对现代棒材产线循环水系统的研究和管理，不断完善其运行机制，提高整体水资源的利用效率和环保水平。在未来的研究中，我们还可以进一步深入探讨现代棒材产线循环水系统问题的影响因素和解决措施，通过案例研究和实地调研，总结出一套适合现代棒材中国科技期刊数据库 工业 A-93-产线循环水系统优化的整体解决方案。同时，还可以探讨如何利用智能化技术，提升循环水系统的运行效率和自动化程度，以应对日益增长的生产需求。综上所述，现代棒材产线循环水系统问题的探究具有重要的理论和实践意义。通过对现代棒材产线循环水系统问题的深入研究和分析，可以为相关领域提供新的思路和方法，促进现代棒材产线循环水系统的优化和改进，推动企业的健康发展，为环保和可持续发展做出积极贡献。希望这一课题能够得到更多学者的关注和支持，为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。参考文献 1刘超.低温废气余热处理钢铁工业污水的实验研究D.东北:东北大学,2018.2胥晶.鞍山钢铁公司线材厂高线热轧循环水处理的研究D.东北:东北大学,2012.