连铸结晶器冷却水优化.pdf

2 0 0 9 年2 月第4 7 卷第1 期武钢技术W I S C oT E C H N O L o G YF e b 2 0 0 9V 0 1 4 7N o 1 5 1 连铸结晶器及设备冷却水系统优化欧阳鹏，李丽(武钢集团昆明钢铁股份玉溪新兴钢铁有限公司，云南，玉溪6 5 3 1 0 6)摘要：结合玉溪新兴钢铁有限公司的生产实践。通过对现场调研收集的大量实际运行数据进行分析，得到方坯、板坯设备及结晶器供水情况，提出该循环水系统的最佳设备改造方案。生产结果表明，改进后，结晶器水、设备冷却水水温下降l o，软水使用量明显下降。关键词：连铸；结晶器；冷却水；优化中图分类号：T F 7 7 7 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 8 4 3 7 1(2 0 0 9)0 1 0 0 5 1 0 4O p t i m i z a t i o no fc o n t i n u o u sc a s t e rm o u l da n dc o o l i n gw a t e rs y s t e mO U Y A N GP e n g，L IL i(W u k u nS t e e lC o L t d，Y u n n a n6 5 3 1 0 6，C h i n a)A b s t r a c t：O nt h eb a s i so ft h ep r o d u c t i o np r a c t i c ei nY u x iX i n x i n gI r o na n dS t e e IC o L t da n da n a l y s i so nal a r g eq u a n t i t yo fd a t aa c q u i r e df r o mt h ep r a c t i c a lr u n n i n ga n do n-l i n ei n v e s t i g a t i o n st h ew a t e rs u p p l yc o n d i t i o n so ft h eb i l l e tc a s t e r，s l a bc a s t e ra n dm o u l dh a v eb e e nv e r i f i e da n dt h eo p t i m a le q u i p m e n tr e v a m pp l a nf o rt h ew a t e rr e c i r c u l a t i o ns y s t e mp u tf o r w a r d P r o d u c t i o np r a c t i c es h o w st h a tt h ec o o l i n gw a t e rt e m p e r a t u r eo fm o u l da n do t h e re q u i p m e n t si sl o w e r e db y1 0 a n dt h es o f tw a t e ru s a g ei sa p p a r e n t l yr e d u c e d K e yw o r d s：c o n t i n u o u sc a s t i n g；m o l d；c o o l i n gw a t e r；o p t i m i z a t i o n武钢集团昆明钢铁股份有限公司玉溪新兴钢铁有限公司(简称：玉钢)，炼钢工序有4 机4 流方矩形坯连铸机1 台(以下简称：方坯连铸机)，产能4 0 万t a；2 机2 流板坯连铸机l 台，产能6 0万t a。方坯连铸机于2 0 0 5 年3 月2 5 日投产，板坯连铸机于2 0 0 5 年1 0 月2 3 日投产。两台连铸机投产后，结晶器、设备循环冷却水系统的不完善之处逐步暴露出来。为了解决连铸结晶器及设备冷却水系统的问题，达到并满足生产工艺技术条件的要求，玉钢决定运用合理且适用的水处理系统改造现有水系统，为改善铸坯质量、提高铸坯产量提供保障。1改造前连铸水系统工艺流程和参数1 1连铸结晶器及设备冷却水系统工艺流程连铸结晶器及设备冷却水系统工艺流程如图1 所示。方坯连铸机和板坯连铸机结晶器及设备冷却水共用i 个软水池；方坯结晶器与方坯设备冷却水进水的抽送各用1 台水泵；板坯结晶器及设备冷却水的抽送共用1 台水泵。方坯及板坯结晶器冷却水采用软水闭路循环，冷却水通过水泵加压分别供给结晶器、连铸设备和液压站，回水靠余压进入板式换热器冷却后，进入软水池，循环使用；板式换热器冷媒水采用开路循环。方坯结晶器冷却水设计循环量6 0 0m 3 h，设备冷却水设计循环量3 5 0m 3 h，软水补充量3 5m 3 h；板坯结晶器冷却水设计循环量6 0 0m 3 h，设备冷却水设计循环量4 0 0m 3 h，软水补充量4 0m 3 h。1 2 连铸水系统水质参数连铸冷却水系统水质参数见表1。1 3 冷却水用量方坯和板坯结晶器及设备冷却水用量见表2。作者简介：欧阳鹏(1 9 6 4 一)，男，高级工程师，在读博士研究生主要研究方向：冶金、材料、水处理。E-m a i l：o y p 2 9 9 2 2 5 4 1 6 3 c o a l万方数据5 2 武钢技术第4 7 卷表1连铸冷却水水质参数黼。篡毛p H 值篇：丽霜蔫笺等寻丽繁嚣鬻结晶器冷却水2 07 82 0 01 05 05 0一14 05 01 2设备冷却水2 1 07 92 0 02 01 0 01 5 01 5 14 05 00 6 0 7硬度指标以C a C()3 计，坯、板坯结S 冷却水、改茸j 水冷水池(软水池)方坯结晶器l 蟹豁箍綦装水、设备卜口匮匿缓匝I 冷却供水泵u 瞻丛且口正ub l 板坯设备及液压站图l 改造前连铸水系统(结晶器及设备冷却)工艺流程表2 结晶器和设备冷却水用2 改造前连铸水系统存在的主要问题2 1方坯及板坯结晶器及设备冷却供水、回水温度高方坯、板坯连铸结晶器水、设备冷却水采用板式换热器冷却后循环使用。由于板式换热器换热效果不好，冷却能力不足，冷却水进出水温差小：A T=3-一5，结晶器同水温度超过5 0，软水池水温长期保持较高温度，温升报警频繁。水池铁离子含量高，水质恶化，结晶器结垢，管路腐蚀严重等。具体情况见表3 和表4(表3 中方坯结晶器水、设备冷却水测定期为2 0 0 5 年6 月的平均值，板坯结晶器水、设备冷却水测定期为2 0 0 5 年1 1 月的平均值；表4 测定期同上)。表3 改造前结晶器水、设备冷却水运行情况2 2板坯连铸设备冷却水压力过高，结晶器水压力不够板坯连铸结晶器水及设备冷却水由同一组泵供水，结晶器水水压小于1 2M P a，设备冷却水水压大于0 6M P a。压强分配不合理，结晶器冷却压强波动较大，影响板坯生产。具体情况见表5(测定期为2 0 0 5 年1 1 月的平均值)。表5 改造前板坯结晶器、设备冷却水实际水压情况2 3 软水补充量超过7 0I T l 3 h连铸辊子冷却水为软水，辊子长期与钢坯摩擦，经常出现漏水现象，加之软水池供水温度较高，为确保结晶器进出水温差不超过8，出水温度控制在4 5 5 0，只能采取增大软水补充量的方法进行降温，软水补水超过7 0m 3 h。3 连铸水系统(结晶器及设备冷却)工艺优化3 1工艺优化的目标方坯结晶器水设计循环量6 0 01 T 1 3 h，板坯结晶器水设计循环量6 0 0m 3 h，软水补充量9I T l 3 h。设备冷却水设计循环量7 0 0m 3 h，实际循环量为6 5 0r n 3 h。3 2工艺优化方案(1)结晶器冷却水系统。连铸机结晶器冷却用水采用软水开路循环水系统。冷却水通过水泵加压供给结晶器使用，为间接冷却用水。使用后的回水靠余压进入冷却塔，冷却后的水进入吸水井，再由供水泵组加压后循环使用。(2)连铸设备冷却水系统。连铸设备冷却水鲁雩冀 盘撕篆一备一量一o设一质一物一o、-一Z一一，J水一一鞘一包筹一簿一表百里签一万方数据第l 期欧阳鹏，等：连铸结晶器及设备冷却水系统优化5 3 采用净环水开路循环水系统。冷却水通过加压分别供给方坯和板坯设备，为间接冷却用水。用户使用后的水靠余压进入冷却塔，冷却后的水进入吸水井，再由供水泵组加压后循环使用。将板坯结晶器冷却水与设备冷却水的供水分开；将方坯、板坯设备冷却水合并由一个泵组供水，并将软水改为净环水；将方坯、板坯结晶器冷却水的板式换热器改为机械通风冷却塔。3 2 1水泵将高速过滤器反洗泵组(8 M)及冷媒水供水泵组(6 M)中的l 台，改为方坯、板坯设备冷却水供水泵，两用一备，配置的水泵参数见表6；高速过滤器反洗水改用生产消防水反洗。表6 方坯、板坯设备冷却水水泵性能参数3 2 2 水泵的相关管路将新增的连铸设备冷却水泵组供水主管(D N 4 0 0)接至方坯原设备水泵组供水主管(D N 4 0 0)，增加l 根水泵泄压管(D N l 5 0)。管路选型计算如下：设计压强1 0M P a 设计流量6 5 0 7 0 0m 3 h。由给排水设计手册 1 ，查得公式：Q=36 0 0，r D 2 v 4(1)式中，Q 为流量，m 3 h；D 为管道直径，m；V 为水流速，m s，y 1 5m s；兀为圆周率。由式(1)可计算出管道直径D=4 0 6m m。根据计算结果，选择管径D 4 2 6 9(采用焊接钢管)；材质为Q 2 3 5。3 2 3 冷却水供水管路方坯设备冷却水供水管路不变，板坯设备冷却水供水管路从C-D 列1 3 线3 号方坯预留接点处接管(D N 3 0 0)，沿接点接至板坯设备冷却进水主管。3 3冷却塔(1)取消冷媒水，并将冷却塔改为氧枪冷却水、转炉设备冷却水及连铸设备冷却水共用冷却塔。(2)原转炉设备冷却水及氧枪冷却水共用的冷却塔，作为结晶器水冷却塔。(3)板式换热器闲置备用。3 4改造后的连铸水系统工艺流程方、板坯设备冷却水处理系统工艺优化改造后，工艺流程见图2。I 坪、板堆设备b l 方坯、板坏设f 冷却水冷却池fl 冷却水供水泵l 渔坯坐泣2一办坯、板坯结晶器冷却水、玲水池(软水池)方坏设备、液压站=方坏设备、液爪站坯结品器供水泵H 板坯结晶器钢堑丝曼堡堡查堑卜际历耍磊丽械通风冷却塔风图2 改造R G 连铸水系统(结晶器及设备冷却)工艺流程3 5改造后的连铸水系统(结晶器及设备冷却)运行效果评价连铸冷却水系统(结晶器及设备冷却)改造于2 0 0 5 年1 2 月7 日投入使用，使用至今，运行效果良好。(1)方坯铸机。改造前后方坯铸机循环水压强变化不大，结晶器水、设备冷却水水温下降情况如表7 所示。裹7 改造前后方坯铸机的结晶器水、设备冷却水运行情况(2)板坯铸机。改造前后板坯铸机的结晶器和冷却水运行参数如表8 所示。连铸循环水通过工艺优化改造之后，结晶器水、设备冷却水水温下降超过l o，结晶器水压强提高至1 2 1M P a(测定期为2 0 0 6 年2 月和2 0 0 6 年1 1 月的平均值)，设备水压强降至0 6 4M P a(贝I 定期同上)；达到了预期(见表5)的效果。(3)连铸水系统水质及软水耗量。改造前后结晶器冷却水水质、设备冷却水水质情况除总铁密度由1 8 9m g L 降低到0 1m g L，悬浮物由6 2 5m g I。变为8 7 5m g 。外，其他数据如硬度、p H 值、钙和氯化物等均变化不大。连铸循环水系统，改造前由于2 台连铸机辊子冷却为软水冷却，平均每天补水l8 0 0m 3 d，改万方数据5 4 武钢技术第4 7 卷造后除蒸发外，无其他损失，每天仅需补软水1 8 0m 3 d，每天节约软水16 2 0m 3 d。表8改造前后板坯铸机的结晶器和冷却水运行参数改造前4 5 7 55 3 7 51 0 53 3 33 8 81 0 5改造后3 3。3 03 9，o o1。2 13 0。o3 5。oo 6 4进水水温高的问题。结晶器水、设备冷却水水温下降超过1 0，结晶器使用寿命延长。(2)方坯铸机循环水压强变化不大；板坯铸机结晶器水压强提高至1 2 1M P a，设备冷却水压强降至0。6 4M P a；达到了预期的效果。(3)节约软水l6 2 0m 3 d，既保证了连铸生产稳定顺行，又降低了生产成本。参考文献4 结语口3 戮票：滥差：篡础貅排椴将册。、l：!：蒡箜箩蓼弯警孽擘，妻曼竺竺当耋三苎。收稿日期：。，川，技术条件的要求，并从根本上改善了连铸结晶器一。我国大规模建设铁路1 5 0 条在建路总投资超万亿元我国大规模的铁路建设目前正在各地全面展开，截至目前，全国正在建设的铁路重点工程达1 5 0条，总投资超过1 2 万亿元。铁路建设投资已成为挖动内需，保持经济平稳运行的有力支撑。9 日上午，南宁至广州的南广铁路正式开工建设。这条全长5 7 7k m 的双线铁路，途经梧州、肇庆、佛山，沿线共设立2 3 座车站。建成后，全程运行时间只需两个半小时，年货运量超过20 0 0 万t。从2 0 0 8 年1 0 月初开始到现在，包括北京到石家庄、石家庄到武汉、天津到秦皇岛等高速客运专线在内开工建设的铁路重点工程就达到了1 1 条。如此大规模、高密度的铁路建设，在中国铁路史上也是前所未有的。(下栽自中国冶金经济信息网)武钢2 0 0 8 年销售额达12 0 0 亿元武汉本土诞生首家千亿级大企业!武汉钢铁集团公司透露，销售收入2 0 0 8 年首次迈入千亿“门槛”，达到12 0 0 亿元，利润7 6 亿元。在日前的武钢工作会上，总经理邓崎琳透露，2 0 0 8 年武钢集团产铁25 9 3 万t、钢27 1 6 万t、材26 3 0 万t，分别同比增长2 0、2 1 和1 7，产量和销售收入均创历史最高水平。国家有关部门对武钢的业绩给予充分肯定。去年对武钢而言“极不寻常”。上半年，铁矿石、煤炭等原材料价格陡涨，增加成本6 0 亿元；下半年受国际金融危机冲击，钢材市场价格暴跌。面对新形势，武钢坚定信心，发扬艰苦奋斗、勇于奉献、团结拼搏的精神，采取措施降低经济形势不利影响：提高硅钢、轿车板、重轨钢、管线钢等产销量，“双高”产品占比8 1 以上；倒逼采购成本和工序成本，全年降低费用2 8 亿元；海外市场逆市推进，全年出口钢材1 3 4 5 万t，创汇1 2 亿美元。(下载自中国冶金经济信息网)万方数据