劉　明

(山東鋼鐵集團日照有限公司， 山東276800)

棒材線濁環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化

劉明

(山東鋼鐵集團日照有限公司， 山東276800)

摘要：通過對棒材線濁環(huán)水系統(tǒng)進行改造，改善了供水質量，提高了產(chǎn)品質量，降低了備件消耗。

關鍵詞：濁環(huán)水系統(tǒng)；自動控制系統(tǒng)；改造

1項目背景

濁環(huán)水系統(tǒng)是軋線的重要組成部分，在軋線過程中起冷卻作用。隨著主線的技術改造，產(chǎn)能的提升，原有的供水系統(tǒng)已不能滿足生產(chǎn)需求。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)水量較低

目前整個水系統(tǒng)的保有量已經(jīng)遠遠不能滿足生產(chǎn)任務的需要?，F(xiàn)生產(chǎn)線的總用水量2 000 m3/h，現(xiàn)供水系統(tǒng)的供水能力僅為1 000 m3/h，系統(tǒng)的供水能力和生產(chǎn)線的總用水量之間差距較大。

(2)壓力不足

濁環(huán)水出水口的壓力為0.25 MPa左右，低于生產(chǎn)需要的水壓0.5 MPa。

(3)濁環(huán)水水質較差

冷卻塔水的總硬度在1 200 mg/L，懸浮物在119 mg/L，油大于10 mg/L，濁度在98 NTU。正常狀態(tài)下濁環(huán)水的總硬度小于250 mg/L，懸浮物小于30 mg/L，油小于10 mg/L，濁度小于10 NTU。從以上數(shù)據(jù)的對比看，水質與工藝要求的水質差別較大。

(4)備件成本較高

由于水質較差，含有大量的懸浮物，在水循環(huán)過程中，一是對水泵、各類閥體以及管路的磨損加快，使設備更換比較頻繁；二是造成軋輥的非正常磨損、裂紋及掉肉等缺陷，軋槽磨損加快，增加了軋鋼工調(diào)整次數(shù)、換槽次數(shù)，影響了生產(chǎn)效率。由于水質差引起了軋輥和泵非正常消耗而造成成本預算升高，同時增加了設備的維修次數(shù)，增加了工作強度。

(5)環(huán)境污染嚴重

每次清淤時，都需將漩流井、冷熱水池、平流池內(nèi)的水排掉后進行清淤，造成對環(huán)境的污染和水資源的浪費；同時由于污泥含水較多，在運輸過程中，也會造成對路面的污染。

2技術方案及實施

2.1技術研發(fā)思路

優(yōu)化原有水系統(tǒng)工藝，升級改造成為完全閉環(huán)的水循環(huán)系統(tǒng)，盡量減少水資源的浪費，將先進技術糅合到改造后的水系統(tǒng)中，重點研究濁環(huán)水系統(tǒng)、軟水系統(tǒng)、凈環(huán)水系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)，最終達到匹配產(chǎn)能的目的，同時做到節(jié)能減排和技術指標的大幅度提升。

系統(tǒng)主要包括：一級提水泵、冷水泵、化學除油器、板框壓濾機等設備。

2.2設備選型

2.2.1一級提水泵

原濁環(huán)水系統(tǒng)一級提水泵使用的是350WFB-BD1型自吸泵，配用電機是250 kW，考慮到新選擇的設備能充分利用原來的配電設施，最終確定選擇400WFB-BD2型自吸泵。設備主要參數(shù)見表1。

2.2.2冷水泵

原濁環(huán)水供水泵組系統(tǒng)使用的是12SH-6A型雙吸臥式泵，其配用電機功率是280 kW。考慮到新選擇的設備能充分利用原來的配電設施，選擇了300SS66型單級雙吸式離心泵。設備主要參數(shù)見表2。

2.2.3化學除油器

化學除油器是處理廢水含油量濃度低的除油裝置。通過投加化學藥劑，混合反應后使水中的油類、懸浮物等通過凝聚、絮凝作用沉降分離出來，達到凈化水質的目的。除油器由錐型導流器、擋水隔板、擋水隔板組、溢流退水槽、擋水隔板支撐、油水分離擋板、蓄污槽等組成。根據(jù)目前現(xiàn)場實際情況，確定化學除油器的型號為MHCY-750型。設備的主要參數(shù)見表3。

2.2.4板框壓濾機

板框壓濾機是將懸浮液的固、液兩相分離的理想設備，具有輕巧、靈活、可靠等特點。板框壓濾機由交替排列的濾板和濾框構成一組濾室。根據(jù)化學除油器排污水的溫度、酸堿性、壓力大小、顆粒大小等指標，確定使用XMGZ80/1000型雙面壓榨式橡膠板框壓濾機。設備主要參數(shù)見表4。

2.3加藥方案

加藥方案根據(jù)除油降濁機理、阻垢分散的機理和殺菌滅藻的機理，選用合適的藥品。

濁環(huán)水藥劑的投加方式及濃度見表5。

表1　400WFB-BD2自吸泵主要參數(shù)

表2　300SS66型單級雙吸式離心泵主要參數(shù)

表3　MHCY-750型化學除油器主要參數(shù)

表4　XMGZ80/1000型雙面壓榨式橡膠板框壓濾機

表5　濁環(huán)水系統(tǒng)藥劑

除油劑和絮凝劑配合使用，除油、降濁效果好，沉降分離速度快，耐溫性良好。pH范圍能控制在7～8.5之間。采用環(huán)保型高效分散阻垢方案，在堿性水中減少重金屬用量和磷用量。采用長效抑制微生物方案，在系統(tǒng)中殺菌能力與藥劑的利用率將高于常規(guī)的加氯殺菌方案，并減少不穩(wěn)定的安全隱患。

2.4自動控制系統(tǒng)方案

水處理自動控制系統(tǒng)設計采用2套西門子 S7-400系列PLC硬件組成基礎自動化系統(tǒng)。上位機安裝WINCC6.0監(jiān)控軟件，操作系統(tǒng)為Windows 2000，使用STEP V5.3編程軟件。2套PLC與上位機之間采用工業(yè)以太網(wǎng)進行通訊。整個控制系統(tǒng)功能強大，使用可靠，維護方便。

2.4.1主要特點

控制技術涉及西門子PLC控制技術、以太網(wǎng)通訊技術。編程語言涉及西門子STEP7軟件。監(jiān)控軟件涉及WINCC組態(tài)軟件。同時還涉及到軟啟動器的控制及通訊，聯(lián)鎖復雜，技術含量高。

通過該項目的開發(fā)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了水處理自動控制，設備的相關聯(lián)鎖及運行情況得到有效的實時監(jiān)控，保證了凈循環(huán)和濁循環(huán)系統(tǒng)的正常運行。

2.4.2關鍵技術

(1)安全保護技術。針對旋流井和循環(huán)水泵房的泵組進行操作，首先必須在自動模式下，輸入用戶名和密碼，二次確認后方可啟停泵操作。

(2)聲音報警控制技術。在WINCC6.0項目中加入相應的函數(shù),當有報警信息時觸發(fā)上位機揚聲器發(fā)出報警聲音。

(3)CPU模板故障診斷技術。用于周期循環(huán)讀取PLC系統(tǒng)的狀態(tài)信息，通過設置需要讀取信息類型，可將所需信息上傳到HMI顯示，便于操作及維護人員監(jiān)控。

3結論

系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，水質均達到車間生產(chǎn)的需求。通過實施工藝技術改造，為生產(chǎn)線的工藝全面升級創(chuàng)造了條件，大幅降低了消耗指標，全面提升了經(jīng)濟技術指標，效果顯著。

(1)水處理增加的自動控制系統(tǒng)，降低了操作人員的勞動強度，滿足了今后擴大產(chǎn)能的需要，提高了軋線的核心競爭力，對環(huán)境起到了很好的保護作用。整個水系統(tǒng)運行穩(wěn)定，取得了良好的效果。

(2)改造后的水系統(tǒng)的各項參數(shù)均達到了國內(nèi)先進水平，為軋線高硬度軋輥的應用奠定了堅實的基礎，提高了在線軋輥的使用壽命，大大降低了生產(chǎn)成本。

(3)新的水系統(tǒng)工藝為生產(chǎn)線新軋制技術的開發(fā)試軋?zhí)峁┝藦娪辛Φ挠布?，尤其是鋼鐵行業(yè)處于微利時代，盡早地運用新技術，創(chuàng)造效益，將使我們的產(chǎn)品具有更大的競爭優(yōu)勢。

(4)提高了產(chǎn)品質量，目前用普通軋輥實際負差控制水平在±5.5%及±3.5%左右。高硼硬度軋輥負差穩(wěn)定到±6.5%及±5.5%，水系統(tǒng)投入運行以后，為新材質軋輥的投入應用提供了良好的條件。

編輯陳秀娟

Optimization of Turbid Circulating Water System on Bar Rolling Line

Liu Ming

Abstract：The reconstruction of turbid circulating water system on bar rolling line has been carried out to improve the quality of water supply and products and reduce the cost of spare parts.

Key words：turbid circulating water system; automatic controlling system; reconstruction

收稿日期：2015—11—26

作者簡介：劉明(1984—)，男，主要從事設備管理工作。電話：13563490759，E-mail: liuming1984222@126.com

中圖分類號：TG335.6+2

文獻標志碼：B