一种结晶器冷却水处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及水处理技术，具体地说是涉及冶金行业连铸机结晶器冷却水的处 理系统。
【背景技术】
[0002] 冶金行业的连铸机结晶器用水，基本存在在结晶器铜管内表面附着含铁、钙等化 合物质（黏附物、结垢物等），或输送管道有腐蚀，特别是点腐蚀等缺陷困惑。结晶器铜管 内表面附着物会降低结晶器铜管内钢水换热效果，影响铸坯的冶金效果乃至影响铸坯质 量；管道的腐蚀又严重影响输送管道寿命，甚至产生不均匀腐蚀爆裂管道造成生产事故等 问题。
[0003] 通常结晶器水管道是碳钢管道，采取的是中性水质，其处理工艺基本为：软水(补 充）一冷水池一连铸机结晶器铜管一热水池一冷却塔一冷水池。这种水处理工艺最大缺点 是存在管道氧腐蚀和结晶器铜管内壁生成黏附物影响钢水传热效果。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的所要解决的技术问题是，提供一种改进的结晶器冷却水的处理系 统，通过采取对管道清洗、镀膜，对水质保护、过滤等不同方法处理手段，形成处理流程，最 后实现基本消除管道氧腐蚀，又控制结晶器铜管结垢。
[0005] 本实用新型采取以下技术方案实现上述目的。一种结晶器冷却水处理系统，包括 储水系统和水质处理系统，其特征在于，所述储水系统由热水泵、冷水池、氮气罐和热水池 组成；所述水质处理系统由软水处理器和换热器组成；软水处理器的出口分别通过管道连 接冷水池和配药装置的入口，氮气罐的出口分别通过管道连接冷水池热水池的入口，冷水 池的入口通过管道与换热器的出口连接，热水池的出口经管道通过热水泵连接换热器；配 药装置的出口经管道连接加药泵的入口后进入冷水池；冷水泵的入口通过管道与冷水池的 出口连接，冷水泵的出口经管道通过过滤器连接连铸结晶器，连铸结晶器的出口通过管道 分别连接热水池和水质分析装置。
[0006] 所述冷水池和所述热水池均为密封容器。
[0007] 本实用新型的优点在于，解决碳钢管道氧腐蚀，提高管道寿命和杜绝管道因腐蚀 的爆裂事故；基本消除输送管道内和结晶器铜管粘附的黏附物(结垢)，特别是在结晶器铜 管的附着，杜绝铜管内部冷却不均，避免产生铸坯质量事故。
【附图说明】
[0008] 图1是本实用新型的系统结构示意图。
[0009] 图中：1.储水系统，11.热水泵，12.冷水池，13.氮气罐，14.热水池，2.冷水泵， 22.管道，3.水质处理系统，31.软水处理器，32.换热器，4.配药装置，5.水质分析装置， 6.连铸结晶器，7.过滤器，8.加药泵。
【具体实施方式】
[0010] 以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1，一种结晶器冷却 水处理系统，包括储水系统1和水质处理系统3,其特征在于，所述储水系统1由热水泵11、 冷水池12、氮气罐13和热水池14组成；所述水质处理系统3由软水处理器31和换热器32 组成；软水处理器31的出口分别通过管道连接冷水池12和配药装置4的入口，氮气罐13 的出口分别通过管道连接冷水池12热水池14的入口，冷水池12的入口通过管道与换热器 32的出口连接，热水池14的出口经管道通过热水泵11连接换热器32 ;配药装置4的出口 通过管道连接加药泵8的入口后进入冷水池12 ;冷水泵2的入口通过管道与冷水池12的 出口连接，冷水泵2的出口经管道通过过滤器7连接连铸结晶器6,连铸结晶器6的出口分 别通过管道连接热水池14和水质分析装置5。所述冷水池12和所述热水池14均为密封容 器。
[0011] 实施例：本实用新型的一个较佳实施方式。一种结晶器冷却水处理系统(如图1所 示)，包括：
[0012] (1)储水系统1 :包括冷水池12和热水池14各一个，以及热水泵11、氮气罐13。冷 水池12、热水池14均为密封容器，且在冷水池12、热水池14内由氮气罐13输入(充满）氮 气(保护)。冷水池12的水来源，一为换热器32冷却处理后的冷水，二为软水处理器31处 理后的补充水。冷水池12的水去向，通过冷水泵2输送到过滤器7,再到连铸结晶器6。热 水池14的水来源，来自连铸结晶器6的出口，热水池14的水去向，进入热水泵11入口，输 送到换热器32冷却。
[0013] (2)水质处理系统3 :包括软水处理器31、换热器32 ;软水处理器31处理后的软水 分别进入冷水池12的入口和配药装置4的入口；换热器32入口连接热水泵11出口，换热 器32出口连接冷水池12的入口。
[0014] (3)配药装置4 :包括配药池（桶)、搅拌装置、药剂。经过加药泵8向泠水池12输 送配好的药水。
[0015] (4)水质分析装置5 :为水质分析的设备、仪器组成，主要有浊度计、恒温箱、量瓶、 量具、分析器皿、分析药剂等。
[0016] 本实用新型的水处理系统，主要是在为连铸结晶器6提供冷却用水的同时，对返 回的冷却水进行水质处理。目的：一是为连铸结晶器6冷却钢水提供冷却用水，二是保证水 质的指标。所以本实用新型的关键是设计一种适合解决管道腐蚀和铜管粘附、结垢问题的 水质，来实现和保证其效果。
[0017] 本实用新型的水质设计原理，主要是水指标控制机理：
[0018] PH值：PH值对于金属腐蚀速度的影响往往取决于该金属的氧化物在水中的溶解 度对PH值的依赖关系。连铸结晶器6水中碳钢管道含Fe，在低PH值时，铁的腐蚀主要是 由H +充当去极化剂引起的，因此腐蚀的快一些。在PH值高时，OH含量增高，在铁的表面会 形成保护膜，因此腐蚀速度降低；保护膜形成铁离子减少。
[0019] 硬度：水中钙离子和镁离子浓度之和称为水的硬度，钙镁离子浓度过高时，会和水 中的碳酸根、磷酸根等作用生成垢，引起垢下腐蚀。控制钙镁离子浓度可以控制管道或铜管 内壁结垢。在密闭循环水的总硬度稳定在0. lmm〇l/L，很难形成垢，而敞开式循环水总硬度 控制在I. 5mmol/L时，形成垢的可能性较大，且管道的腐蚀性的也会大一些。
[0020] 阴离子：金属的腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切关系。冷却水中阴离子主要 是cr活性离子，C厂很容易被金属表面的氧化物膜吸附，膜中的氧离子被C厂所替代，形成 可溶性氯化物，使氧化膜遭到破坏，金属表面会继续造成腐蚀。因此要控制冷却水中cr活 性离子(控制上线以内）。
[0021] 氧：氧在工业冷却水中对金属腐蚀起着重要的作用，能促进金属的腐蚀。因此为减 少或防止管道内壁腐蚀，水运行过程的与空气隔绝接触非常重要。管道内、储水容腔内存在 空气等会增加水中氧离子，从而对管道的防腐不利。
[0022] 悬浮物：冷却水中往往存在泥土、沙粒、尘埃、腐蚀产物、水垢、微生物粘泥等组成 的悬浮物，这些悬浮物可能是由补充水带入的，也可能是在系统运行中生成的。悬浮物在流 速较低的时候可能生成沉积物，堆积在管道内，引起垢下腐蚀，因此要通过过滤器动态进行 清除。
[0023] 根据水质设计原理，形成本实用新型。首先设计出动态的水质指标工艺，不同的时 期采用不同的水质指标，另外从硬件和水质工艺操作上来保证指标达标。
[0024] 本实用新型的水处理工艺是：利用不同的水质指标，达到不同的处理效果，实现对 管道等的清洗、镀膜、正常运行，同时在运行过程中，采取控制、加药等操作手段，实现水质 控制PH、总硬度、氯离子、悬浮物等指标；全过程以挂片监控工艺质量。
[0025] 本实用新型的水质指标设计(见表1):
[0026] 表1水质指标设计要求
【主权项】
1. 一种结晶器冷却水处理系统，包括储水系统和水质处理系统，其特征在于，所述储水 系统由热水泵、冷水池、氮气罐和热水池组成；所述水质处理系统由软水处理器和换热器组 成；软水处理器的出口分别通过管道连接冷水池和配药装置的入口，氮气罐的出口分别通 过管道连接冷水池热水池的入口，冷水池的入口通过管道与换热器的出口连接，热水池的 出口经管道通过热水泵连接换热器；配药装置的出口经管道连接加药泵的入口后进入冷水 池；冷水泵的入口通过管道与冷水池的出口连接，冷水泵的出口经管道通过过滤器连接连 铸结晶器，连铸结晶器的出口通过管道分别连接热水池和水质分析装置。
2. 根据权利要求1所述的结晶器冷却水处理系统，其特征在于，所述冷水池和所述热 水池均为密封容器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种结晶器冷却水处理系统，软水处理器的出口分别通过管道连接冷水池和配药装置的入口，氮气罐的出口分别通过管道连接冷水池热水池的入口，冷水池的入口通过管道与换热器的出口连接，热水池的出口经管道通过热水泵连接换热器；配药装置的出口经管道连接加药泵的入口后进入冷水池；冷水泵的入口通过管道与冷水池的出口连接，冷水泵的出口经管道通过过滤器连接连铸结晶器，连铸结晶器的出口通过管道分别连接热水池和水质分析装置。本实用新型解决碳钢管道氧腐蚀，提高管道寿命和杜绝管道因腐蚀的爆裂事故；基本消除输送管道内和结晶器铜管粘附的黏附物，特别是在结晶器铜管的附着，杜绝铜管内部冷却不均，避免产生铸坯质量事故。
【IPC分类】B22D11-055, C02F9-04
【公开号】CN204486734
【申请号】CN201520184477
【发明人】吴湧涛, 欧阳钢, 付维新, 尹振江
【申请人】方大特钢科技股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月31日