韋成俊,孫 磊,唐衛(wèi)鵬

（宜興臺興環(huán)保有限公司,江蘇宜興 214204）

1 前言

鋼鐵業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè)，是國家實(shí)力和工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，它為機(jī)械、能源、化工、交通、建筑、航空航天、軍事等各行各業(yè)提供所需的材料產(chǎn)品。鋼鐵業(yè)廢水主要來源于生產(chǎn)工藝過程用水、設(shè)備與產(chǎn)品冷卻水、煙氣洗滌和場地沖洗等，但70%的廢水還是源于冷卻用水?！笆濉币?guī)劃指標(biāo)中要求全國萬元GDP 用水量和萬元工業(yè)增加值用水量分別降低30%左右，這對于國家支柱產(chǎn)業(yè)，同時又是耗水大戶的鋼鐵行業(yè)來說大力推廣節(jié)水技術(shù)尤顯重要。

鋼鐵行業(yè)用水點(diǎn)很多，例如：連鑄二冷水、結(jié)晶器冷卻水、連鑄設(shè)備直接及間接冷卻水、LF 爐/RH爐/VOD 爐、氧槍、一文二文噴淋、加熱爐爐體、軋機(jī)設(shè)備冷卻水、空壓機(jī)、制氧機(jī)、高爐爐體、高爐爐頂攝像冷卻水、TRT、球團(tuán)、燒結(jié)等多個環(huán)節(jié)。

間接冷卻水在使用過程中僅受熱污染，經(jīng)冷卻后即可回用；直接冷卻水因與產(chǎn)品物料等直接接觸，含有污染物質(zhì)，需經(jīng)處理后方可回用，這不僅有利于降低生產(chǎn)成本，而且有利于環(huán)境保護(hù)。傳統(tǒng)工藝處理直接冷卻水通常采用快濾池、重力式無閥濾池、壓力式過濾器等設(shè)備，雖然這些設(shè)備也具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，但存在體積大、反沖洗排水量大、對進(jìn)水水質(zhì)有一定要求、反洗斷流、需要定期更換濾料等缺點(diǎn)。而Amiad 自清洗過濾器具有安裝方便（直接安裝在管路上，無需建過濾車間）、體積小、重量輕、自動化程度高、規(guī)格多、處理水量大、壓損小以及過濾范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。隨著廣大工業(yè)企業(yè)對節(jié)水節(jié)能的日益重視，Amiad 自清洗過濾器的應(yīng)用將為工業(yè)循環(huán)水節(jié)水增效奠定基礎(chǔ)。

2 以色列節(jié)水技術(shù)及Amiad 公司介紹

2.1 以色列節(jié)水技術(shù)

自清洗過濾器的發(fā)源地是以色列，源于以色列屬于極度缺水的國家，三分之二的國土面積為沙漠地區(qū)，全國降水量少且分布不均勻，水資源十分匱乏。上世紀(jì)60 年代初，缺水問題已成為制約以色列工農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸，嚴(yán)重影響人們的日常生活。為此政府下大力氣開發(fā)多樣化的節(jié)水技術(shù)，積極資助利用高科技完成廢水循環(huán)利用工程，使新技術(shù)設(shè)施不斷更新問世。目前以色列100%的生活污水、72%的城市污水被循環(huán)利用，水資源綜合利用率在85%以上。以色列的水處理技術(shù)處于世界領(lǐng)先的地位，尤其在水的預(yù)處理及循環(huán)水重復(fù)利用等方面更是具有無可比擬的技術(shù)和系統(tǒng)優(yōu)勢。

2.2 Amiad 公司介紹

以色列阿米亞德水系統(tǒng)有限公司（Amiad Water Systems Ltd.以下簡寫Amiad 公司）成立于1962年，是世界上第一臺過濾器的發(fā)明者。在過去50 多年的時間里，Amiad 公司通過不斷提供卓越的過濾技術(shù)，為超過70 個國家提供創(chuàng)造性的過濾解決方案，以滿足世界各地的工業(yè)、市政及農(nóng)業(yè)用戶對節(jié)水的重要需求。

2001 年，Amiad 公司收購以色列另一家大型過濾器品牌-Filtomat，F(xiàn)iltomat 是水力作動型過濾器領(lǐng)域的開創(chuàng)者。2010 年5 月完成了對以色列Arkal 公司的收購,Arkal 是塑料疊片過濾技術(shù)的創(chuàng)始者和市場引領(lǐng)者。至此，Amiad 公司成為能夠提供真正的一站式服務(wù)、滿足所有水過濾系統(tǒng)要求、提供最靈活、技術(shù)最先進(jìn)的解決方案的公司。現(xiàn)在Amiad 公司產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求獨(dú)立應(yīng)用于各個系統(tǒng)中，過濾系統(tǒng)完全自動運(yùn)行，無需專人值守，并且設(shè)備的控制系統(tǒng)還可以與用戶的中央控制室進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

自Amiad 中國公司于1992 年創(chuàng)立以來，利用以色列先進(jìn)的過濾技術(shù)為中國鋼鐵行業(yè)提供了高品質(zhì)的產(chǎn)品及完善的技術(shù)服務(wù)，目前Amiad 自清洗過濾器已在國內(nèi)各大鋼廠得到了廣泛應(yīng)用，深受用戶好評。

3 鋼鐵行業(yè)應(yīng)用案例

3.1 河北邯鄲鋼鐵有限公司三煉鋼

機(jī)型：CTF-E100，應(yīng)用場合：板坯連鑄二冷水過濾，工作壓力：23 bar，流量：600 m3/h。

邯鋼三煉鋼CSP 連鑄機(jī)是從德國西馬克公司引進(jìn)的具有世界先進(jìn)技術(shù)的連鑄設(shè)備，于1999 年12 月份建成投產(chǎn)。CSP 連鑄機(jī)使用的二冷水中含有大量植物纖維、沙粒、油泥、氧化鐵皮以及其他懸浮顆粒，再加上邯鄲地區(qū)的氣候特點(diǎn)及鋼廠水處理設(shè)施的局限性，在調(diào)試及試生產(chǎn)中二冷水系統(tǒng)出現(xiàn)多種問題，隨設(shè)備配套的西班牙產(chǎn)過濾設(shè)備經(jīng)常堵塞，導(dǎo)致后續(xù)供水壓力及流量不足，噴嘴堵塞，扇形段噴淋效果差，嚴(yán)重影響連鑄機(jī)的生產(chǎn)和鋼坯的質(zhì)量（圖1）。

邯鋼CSP 是國內(nèi)第一家引進(jìn)德國西馬克公司關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備建設(shè)的薄板坯連鑄連軋熱卷板生產(chǎn)線，其連鑄機(jī)二冷水工作壓力達(dá)到23 bar，拉鋼時流量為600 m3/h，停澆時流量在10～30 m3/h,工作壓力仍然維持在23 bar。在當(dāng)時國內(nèi)煉鋼廠連鑄機(jī)二冷水壓力普遍在10 bar 以下，如此高的壓力實(shí)屬罕見，即使在目前大多數(shù)連鑄機(jī)的二冷水工作壓力也就在11～14 bar 左右。

二冷水水質(zhì)比較差，水中含有泄露的設(shè)備潤滑油、油泥、殘余藻類、氧化鐵皮以及其它懸浮顆粒等雜物。選用的過濾器既要能夠過濾掉水中的雜質(zhì)、確保二次冷卻效果，還要確保在此高壓下設(shè)備本省的安全可靠。經(jīng)過技術(shù)方案論證選用了一臺能處理同樣水量的Amiad 公司的CTF-E100 自清洗過濾器，投入使用后二冷水系統(tǒng)原來存在的問題得到較好的解決，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，減輕了扇形段的維修量，為邯鋼CSP 板卷的質(zhì)量和產(chǎn)量打下了良好的基礎(chǔ)（圖2）。由于產(chǎn)能調(diào)整2001 年邯鋼在原有連鑄機(jī)旁又新上了一臺連鑄機(jī)，二冷水過濾器直接選用了與一期同型號的過濾器，目前兩臺設(shè)備依然在運(yùn)行中。

圖1 隨CSP 生產(chǎn)線配套的過濾器（替換前）

圖2 Amiad CTF-E100 過濾器（替換后）

CTF-E 系列是一種操作方便而且技術(shù)先進(jìn)的電動吸吮式自清洗過濾器，單臺處理水量最高可達(dá)4000 m3/h,過濾精度范圍為10～800 μm，為四層不銹鋼編織濾網(wǎng)（圖3）。根據(jù)水質(zhì)情況的不同，濾網(wǎng)材質(zhì)可選SS316L、904L、SMO254 等。

圖3 CTF-E100 剖面圖

CTF-E100 自清洗過濾器主要由驅(qū)動系統(tǒng)、濾網(wǎng)、吸吮掃描器、排污閥、壓差傳感器等部件組成，清洗過程是依靠一個沿著濾網(wǎng)內(nèi)表面運(yùn)動的吸吮掃描器來完成的。當(dāng)濾網(wǎng)內(nèi)外側(cè)壓差達(dá)到設(shè)定值后（一般為0.5 bar），控制系統(tǒng)啟動排污閥，此時吸嘴前端處將產(chǎn)生很高的反洗流速并形成真空，在吸吮掃描器的作用下濾網(wǎng)內(nèi)表面的濾餅被吸下并排出本體外，整個清洗過程大約為35～40 s。

3.2 廣東韶關(guān)鋼鐵有限公司動力廠

機(jī)型：CTF-A60,應(yīng)用場合：空壓站空壓機(jī)冷卻水過濾，工作壓力：5 bar,流量：400 m3/h。

2004 年12 月韶鋼動力廠四空壓站空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)循環(huán)水處理使用AMIAD CTF-A60 自清洗過濾器以來（圖4），冷卻水的水質(zhì)得到了極大的提高，空壓機(jī)運(yùn)行至今未出現(xiàn)過結(jié)垢堵塞現(xiàn)象，冷卻系統(tǒng)冷卻效果良好，未出現(xiàn)過溫度、壓力過高報警的情況。與未使用AMIAD CTF-A 自清洗過濾器(采用新水)的一空壓站相比，一空壓的空壓機(jī)經(jīng)常因冷卻系統(tǒng)內(nèi)泥垢限流而出現(xiàn)溫度、壓力高報警的情況，每臺空壓機(jī)每半年就需要人工對冷卻器進(jìn)行清洗除垢一次，浪費(fèi)大量的人力物力。經(jīng)常性的疏通清洗，使油冷卻器、空氣冷卻器的損傷很大，一空壓離心式空壓機(jī)從2002 年投運(yùn)到2007 年期間，已更換油冷卻器2 個，合計22 萬元。

相比一直使用CTF-A60 自清洗過濾器的四空壓，從沒發(fā)生過冷卻系統(tǒng)堵塞的現(xiàn)象，每年可節(jié)約維護(hù)成本約1 萬元，設(shè)備備件成本6.6 萬元。

圖4 Amiad CTF-A60 用于韶鋼空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)

CTF-A 系列是一種操作方便而且技術(shù)先進(jìn)的電動刷式自清洗過濾器，單臺最高處理水量為7000 m3/h，過濾精度范圍為130～3500 μm，采用契型或鉆孔型濾網(wǎng)，濾網(wǎng)材質(zhì)有SS316L、904L、SMO254 等，見圖5 所示。

圖5 Amiad CTF-A60 結(jié)構(gòu)圖

CTF-A60 自清洗過濾器主要由驅(qū)動系統(tǒng)、濾網(wǎng)、不銹鋼刷、排污閥、壓差傳感器等部件組成，清洗過程是依靠不銹鋼刷在濾網(wǎng)內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)，清除濾網(wǎng)上的雜質(zhì)。當(dāng)濾網(wǎng)內(nèi)外側(cè)壓差達(dá)到設(shè)定值后（一般為0.5 bar），控制系統(tǒng)啟動排污閥，不銹鋼刷將濾網(wǎng)上的雜質(zhì)清除下來然后通過排污閥排出，整個清洗過程大約為15 s。

4 結(jié)束語

除上述兩個經(jīng)典案例外，Amiad 自清洗過濾器還在上海寶鋼湛江基地球團(tuán)廠、首鋼遷安鋼廠煉鋼廠、本溪鋼廠第二軋鋼廠、太原鋼廠新煉鋼廠及冷軋廠、湖南華菱集團(tuán)、攀枝花鋼廠、江蘇南鋼等廣泛使用，一部分過濾器已連續(xù)運(yùn)行十年以上。最早的一個項(xiàng)目是在1992 年南京鋼鐵廠，直到今天仍然在正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時Amiad 中國公司零配件庫存充足,可以隨時隨地為用戶提供最滿意的技術(shù)咨詢和服務(wù)。

[1]司躍華.邯鋼CSP 二冷水反沖洗過濾器使用和維護(hù)[J].液壓與氣動.2009 年第5 期.

[2]陳軍、陳環(huán)、肖冬梅.Amiad 全自動過濾器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用[J].冶金動力.2010 年第1 期.

[3]宋俊紅、裴奇峰.濾網(wǎng)式過濾器在工業(yè)循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用[J].山西化工.2007 年2 月 第27 卷第1 期.

[4]張曉光、鄭蔭林、姜春波.國內(nèi)外自動過濾器的發(fā)展及應(yīng)用[J].丹東紡專學(xué)報.2002 年3 月第9 卷第1 期.

[5]鄭書忠主編.工業(yè)水處理技術(shù)及化學(xué)品 [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2010 年第1 版.