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某煉鋼廠管道系統(tǒng)

2020-10-30 10:26

 
   
      煉鋼過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量充滿粉塵和顆粒物的廢氣，為達(dá)到環(huán)保要求，必須將這些粉塵和顆粒物去除后才能向外界排放。  
     
       英國(guó)某鋼鐵廠是新整合的煉鋼廠擁有員工4000人。其生產(chǎn)的平鋼帶供應(yīng)國(guó)內(nèi)汽車制造、建筑工程及金屬加工業(yè)用于生產(chǎn)線圈、薄型鋼材或定尺長(zhǎng)度鋼材。  
     
      該廠采用BOS（基礎(chǔ)氧煉鋼）過(guò)程用于主要的鋼鐵制造。從這一過(guò)程中出來(lái)的廢氣攜帶有大量的粉塵，在排入大氣前必須去除。廢氣清洗系統(tǒng)用水來(lái)清洗廢氣中的粉塵和細(xì)小的顆粒。從熔爐中出來(lái)的廢氣首先經(jīng)過(guò)一個(gè)帶有一串高壓水簾的文丘里管飽和器，在其中，廢氣被冷卻，稍大些的顆粒被水夾帶去除。
    然后，廢氣進(jìn)入高能滌氣器中進(jìn)行進(jìn)一步清洗。在這里廢氣經(jīng)過(guò)更高壓力的水簾以便去除更小的顆粒。由此，經(jīng)過(guò)處理的干凈的氣體就可向外排放了。但經(jīng)過(guò)這一系列處理過(guò)程后排出的廢水中含有大量的礦物質(zhì)，需送往水處理廠進(jìn)一步處理之后才能再次使用。
從文丘里管飽和器和高能滌氣器出來(lái)的液體經(jīng)由水槽（敞口V型槽）流向水處理廠。在這里通過(guò)加入一定劑量的化學(xué)制劑使顆粒物凝聚成大的固體顆粒沉淀至分離罐的底部，再由靜態(tài)挖泥機(jī)將沉積物挖出傾倒到垃圾場(chǎng)。之后，含有細(xì)小懸浮物的溶液經(jīng)由管道送往2個(gè)澄清池。		  
     
  鈣進(jìn)入水溶液中
    BOS工藝過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)涉及到石灰制劑（碳酸鈣）的加入。因此從文丘里管飽和器和高能滌氣器出來(lái)的液體由于溶解了石灰制劑從而使得鈣離子的含量非常高。在澄清池中溶液的固體懸浮物沉淀到池底形成泥漿作為廢渣排除，之后清潔的水就可由泵抽出送入飽和器和滌氣器進(jìn)行再利用。然而，在此過(guò)程中鈣離子仍然存在于溶液中。		  
     
   
     
  鈣脫離水溶液
    溶液中的鈣離子是導(dǎo)致結(jié)垢的主要因素，結(jié)垢是由于垢一層層沉積產(chǎn)生。當(dāng)溶液中的其它顆粒物也產(chǎn)生沉淀時(shí)，結(jié)垢的問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重。如果不進(jìn)行除垢，V型槽、管道及所有相關(guān)的設(shè)備都將很快產(chǎn)生石灰石垢，阻塞系統(tǒng)導(dǎo)致工廠停工。估計(jì)這樣的停工每小時(shí)的損失將高達(dá)4萬(wàn)。		  
  清除結(jié)垢
    使用電磁除垢儀之前，該廠采取的補(bǔ)救措施是每隔3個(gè)月通過(guò)人工方式及使用高壓水槍除垢，但即便如此，經(jīng)常也必須完全替換V型水槽及管道。因此要采取替換的除垢方案-避免由石灰石垢引起的停工及昂貴的維修替換費(fèi)用。從鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中去除石灰石是不可能的，因此抑制其沉積就是可選的方式。下面是電子除垢系統(tǒng)的工作流程。第一步，是對(duì)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查：
o 了解系統(tǒng)及工藝過(guò)程。
o 確定垢的種類和結(jié)垢的位置。
o 繪制系統(tǒng)草圖并確定可能的安裝位置。
o 對(duì)水溶液的化學(xué)成分進(jìn)行分析。
數(shù)據(jù)一覽表：
處理系統(tǒng)容量： 4,540,000 升
處理速度： 14,000升/分（系統(tǒng)每5.4小時(shí)循環(huán)一次）
固體顆粒的產(chǎn)生： 17分鐘 4 噸（每一吹煉周期，每一爐）
每天產(chǎn)生的固體顆粒： 202噸
分離罐中的化學(xué)分析
pH 值 ：12.2
鈣離子硬度 ：1891ppm
硫酸鹽： 6.3ppm
鎂 ：0.2ppm
鐵 ：0.15ppm
固體懸浮物 ：160mg/L
清洗成本 ：1萬(wàn)英鎊/每年
替換管道及人工成本 ：2萬(wàn)英鎊/每年
工廠停產(chǎn)成本 ：2萬(wàn)英鎊/每小時(shí)（整個(gè)工廠停產(chǎn)）

 		  
  實(shí)驗(yàn)過(guò)程  
     
      盡管急于找到解決結(jié)垢問(wèn)題的方法，然而他們?nèi)匀粦岩呻娮映竷x能滿足如此大范圍及苛刻的應(yīng)用。因此決定在輸送污水的系統(tǒng)上只安裝1臺(tái)除垢儀，以便他們可以測(cè)試這個(gè)系統(tǒng)。這樣，在對(duì)該系統(tǒng)的處理效果滿意之前，他們不必為處理整個(gè)系統(tǒng)所花費(fèi)的巨額投入承擔(dān)責(zé)任。
    3個(gè)月后檢查報(bào)告顯示：安裝除垢儀位置大約150米的下游管道檢驗(yàn)覆蓋層被除去檢查管道除垢效果。取代厚實(shí)致密的水垢的是只有幾毫米厚的松軟的沉淀。這一結(jié)果清楚的表明：除垢儀在整個(gè)管道系統(tǒng)中防止新垢沉積幾逐漸去除已經(jīng)存在的老垢。經(jīng)過(guò)評(píng)估，該鋼鐵廠購(gòu)買了更多的除垢儀應(yīng)用在煉鋼廠。