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摘 要：本文对某厂连铸浊环设备冷却水的现状、主要工序流程、存在的问题及成因进行了详细分析，同时提出认为可行的改进措施。
关键词：连铸浊环设备冷却水
一、连铸浊环设备冷却水现状
目前，某厂共有3台圆弧半径R10m，六机六流的方坯连铸机，设计与之配套的连铸浊环设备冷却水处理系统拥有：10m×15m和15m×12m的冷水池各1座，与该水池配套的供水泵共计11台，7用4备，供水能力约1800 m3/h； (12m×15.5m和(10m×18.5m的旋流池各1座，处理水量约2182m3/h，与旋流池配套的提升泵共计8台，6用2备，提升能力约2250 m3/h； 8m×45m的平流沉淀池2座，刮油刮渣机2台，不锈钢带式浮油回收机4台，9m×17.85m热水池1座，与之配套的提升泵4台，3用1备，提升能力约1950 m3/h；HL—3500核桃壳过滤器10台，处理水量约2500 m3/h；10BNZF-1000型冷却塔2座，处理水量约2000 m3/h；自清洗管道过滤器3台，处理水量约1250m3/h；WJZ-1500型加药装置两套；连接各设备的工艺管道等。3台铸机同时生产设计供水总量约1632 m3/h ，实际总供水量约840—900m3/h（原设计的VD炉未建设），水压最高约1.25MPa，系统最大保有水量约5500m3。连铸浊环设备冷却水的主要作用是将通过结晶器出来的炽热方坯进行二次冷却降温和输坯辊道冷却降温。
二、连铸浊环设备冷却水生产工艺流程
因某厂铸机建设分两步完成，相应的水处理系统也是两步建成。
第一步建成的主要设备和生产工序流程：由1座冷水池储水， 3台二冷水泵（2用1备）和3台连铸浊环设备水泵（2用1备）分别向1#、2#连铸机二冷室和输坯辊道供水；使用后的浊水收集至回水沟集中自流回1#旋流沉淀池，经旋流沉淀后的粗净水通过3台提升水泵（2用1备）提升至平流沉淀池，另旋流沉淀池底部的粗颗粒派生物由配置的行车抓斗抓出回收利用，为使回水沟不被氧化铁皮等堵塞，专门安装了1台冲氧化铁皮泵，定期对回水沟进行冲洗；粗净水在平流沉淀池因水的流速缓慢处于层流状态，进一步进行水中悬浮物和水中浮油分离，净化后的中净水自流入热水池储存和中转，另平流沉淀池中沉积的污泥由配置的行车抓斗抓出回收利用，浮油回收后集中处置；热水池储存的中净水由3台提升水泵（2用1备）提升提升至6台核桃壳过滤器过滤，过滤后的精净水靠余压进入冷却塔冷却后回冷水池进行循环利用，另桃壳过滤器的反洗污水自流进反洗池，经提升后到浓缩池沉淀，清水反回滤液回收池，经提升后到平流沉淀池沉淀参加循环。
第二步建成的主要设备和生产工序流程：新建1座冷水池，新增3台二冷水泵（2用1备）和2台连铸浊环设备水泵（1用1备）向3#连铸机二冷室和输坯辊道供水。使用后的水同样收集至回水沟集中自流回新建2#旋流沉淀池，经旋流沉淀后的粗净水通过3台提升水泵（2用1备）提升至平流沉淀池，另旋流沉淀池底部的粗颗粒派生物同样由配置的行车抓斗抓出回收利用，为使回水沟不被氧化铁皮等堵塞，同样专门安装了1台冲氧化铁皮泵，定期对回水沟进行冲洗；整个水系统共同使用第一步建成的平流沉淀池，中净水同样进入共用热水池经提升后送入核桃壳过滤器，因考虑到水量增加，新增1台提升泵、4台核桃壳过滤器和1座冷却塔，经过过滤后的精净水同样靠余压上塔冷却后回冷水池参加循环。
为使整个系统安全可靠，在1#、2#铸机和3#铸机二冷水供水管道上都增加了管道过滤器；在旋流沉淀池、热水池和冷水池等处安装了水位计，终端进入计算机进行远程实时监控；为了监控供水流量和压力，同样在供水总管上安装了流量计和压力表，终端进入计算机进行远程实时监控；为使旋流沉淀池水泵不被水淹，实行双电源供电方式；为保水质稳定，增加两套加药装置。具体生产工艺流程图如下：
三、连铸浊环设备冷却水目前存在的问题
1、水质指标设置过低：连铸浊环设备冷却水原设计对水质的主要要求是水中的悬浮物和含油量达标，即供水悬浮物≤20mg/L，含油量≤10mg/L。连铸净环设备冷却水原设计对水质的主要要求是水中的悬浮物达标，即供水悬浮物≤10mg/L。均未考虑硬度、CI－对设备、供水系统的影响，而该厂所在地区属喀什特地貌，补水硬度约在500—800 mg/L；连铸净、浊环设备冷却水因循环使用（浓缩倍数4），硬度经浓缩后约在700—1800mg/L，属于高硬度水质，在温度和流速等适合的区间内结垢较快。补水CI－约在≤260 mg/L内，经浓缩后约在500—1000mg/L，对二冷室设备腐蚀严重。
2、混水：连铸浊环设备冷却水经过炼钢水系统综合治理已经和转炉煤气洗涤水彻底分开，但是连铸浊环设备冷却水和连铸净环设备冷却水却未进行彻底分开，混水现象严重，主要原因有：连铸净环设备冷却水的用户是液压站、拉矫机和结晶器。结晶器用户是专水专用，有独立的供、回水系统，能实现带压闭路循环；液压站和拉矫机用户的用水点比较分散，回水是通过回水槽集中收集后再经提升泵加压再返回水池，属于半封闭循环。因水的总硬度高，使用时间一般在3—6个月后回水管开始结垢，随着时间的推移，结垢总量逐渐增加，水流量逐渐降低，液压系统或拉矫机等温度不能有效降低，造成设备冷却效果差，使用单位为了保持生产稳定，减少事故，直接将回水排入连铸浊环设备冷却水系统，造成混水发生，进而发生水量失衡，形成大补大泄。下面是连铸浊环设备冷却水混入净环设备冷却水和溢流点示意图。
3、混油：因铸机在高温和连续工作制下工作，主要设备的工作介质是液压油，在定修制度执行不严的情况下，液压设备损坏，造成大量液压油短期内混入水体，导致水体污染，加之不锈钢带式除油机的除油能力严重不足，绝大部分浮油不能在平流沉淀池除去，使油滴和水中的悬浮物或微生物结合沉入平流沉淀池或热水池底部或随水进入核桃壳过滤器，产生的结果是热水池或冷水池的淤泥积聚，降低水池容量（清理困难和耗费大量的时间、人力、物力和财力），进而影响水质或使核桃壳过滤器中毒、堵死，使生产中断。下面是连铸浊环设备冷却水混入废油示意图。
4、系统设备缺陷：旋流沉淀池的Ⅰ、Ⅱ段供水电源均引至一个变电所，出现系统停电会造成水泵被淹，造成停产；平流沉淀池的不锈钢带式除油机除油能力完全不能满足该系统废油的有效清除，清除池底污泥会造成水系统污染；核桃壳过滤器滤料质地较轻，容易随水流进入该水系统参加循环，影响水质；管道过滤器加旁通阀（无意增加事故点），容易造成下游用户设备堵塞。
5、操作、维护和检修系统思考能力欠缺：用户用水随意性大，设备维护、检修用油管理不严和液压系统缺修漏油等造成废油进入水体多，增加废油清除难度；净环提升泵失修损坏，造成连铸净环设备冷却水窜入连铸浊环设备冷却水系统。水处理站自身系统内水平衡调度不及时造成系统满水或抽干，造成水质不定期恶化，导致停产；平流沉淀池刮油刮渣机不能正常使用，污泥不能及时清除，系统运行异常；过滤器反洗不及时或水压过大或失修，造成过滤器堵塞或跑料；冷却塔失修堵塞，系统水量失衡或冷水池低水位等打旁通紧急补水，造成水质恶化；管道过滤器失修滤网损坏或操作违章打开旁通或旁通冲开等，造成悬浮物超标影响生产；投药不正常。
6、因认识上的偏差和未进行有效的系统思考，在节能泵改造中片面追求节能，而使连铸净、浊环设备冷却水的供水压力偏低，下道工序的设备冷却不好，已尝到应有的苦头。
7、铸机升级改造：铸机升级改造延长拉钢时间和冶炼品种钢对水质要求提高的需要。
四、连铸浊环设备冷却水综合治理的必要性和可行性
1、必要性：铸机是炼钢工序链上的核心设备，转炉冶炼的合格钢水只有经过铸机节点才能变成合格产品钢坯。铸机生产不稳定、均衡，整个炼钢工序的增值能力就无法有效实现。要实现铸机生产稳定、均衡，连铸浊环设备冷却水的水质、水量和水压达标是必备条件。
2、可行性：连铸浊环设备冷却水虽然存在以上问题，但通过思路的转变、通过新技术的应用和加强薄弱环节的管理，规范操作、维护和检修的日常工作，是完全可以有效解决的。
五、连铸浊环设备冷却水综合治理的措施
1、更新管理理念，有效解决混水和腐蚀问题：将现有水质指标重新审视，将连铸浊环设备冷却水和连铸净环设备冷却水的硬度指标纳入管理范围，将两水的硬度指标均控制在≤200mg/L内；加大铸机液压站油冷却器和拉矫机等设备的回水管径，使其在铸机中修前水流畅通，并将回水管纳入中修检修项目库更换内容；从新核定连铸浊环设备冷却水和连铸净环设备冷却水的用量和水压，实现实时有效供给；加强管理，使连铸净环设备冷却水提升泵及附件在生产中不损坏，彻底解决两水相混问题，使浊水归源、净水归宗，实现分开运行；将连铸浊环设备冷却水CI－指标纳入管理范围，引入现代电解法等先进手段，将CI－有效控制在补水范围内，即≤260mg/L内，减少CI－对二冷室钢结构件的腐蚀。
2、更新工作理念，有效解决混油问题：将日常设备的润滑点加油量进行科学规定，严格控制，减少废油进入水体的总量；日常检修产生的废油要加强管理，集中处理，严禁乱丢乱扔，同样减少废油进入水体的总量；连铸设备引入气雾润滑等先进技术，使润滑油量使用更加合理，同样减少废油进入水体的总量；摸索液压设备的使用周期和劣化规律，实行预防性计划检修，降低或杜绝液压油流入水体；在水处理站平流沉淀池出口处新增两台履带式浮油回收机或采用气泡除油技术，使浮油能得到有效清除，使其不影响下道工序的正常工作。以上工作有效开展，连铸浊环设备冷却水混油问题能得到有效解决。
3、从新思考连铸浊环设备冷却水系统工艺流程和现有设备功能，是否满足下道工序的现实需要和潜在需要：实现现有水系统工艺流程的功能优质、高效、安全、低耗的重要一环就是减少事故，即设备功能缺失的恢复和完善。如旋流沉淀池的供电电源要实行两路不相关电源供电和自启动设备完好，确保不被水淹；线上设备和备用设备保持功能齐全和完好并能投入正常使用；设备管理严格推行“全员设备管理”的点检、维护、定修制度；完善系统功能短板，如增加履带式浮油回收机，探索过滤器反洗污水和平流沉淀池污泥处理的有效方案，即将过滤器反洗污水和平流沉淀池污泥等提升到浓缩池处理；以水质稳定和水量平衡为工作的重点规范日常操作；取消不合理的功能设计，如管道过滤器增设旁通阀，改为1用1备的运行方式，确保下道工序的用水安全。以上工作有效开展，完全能满足下道工序铸机用水的现实需要。
为铸机将来升级改造即冶炼品种钢和经济运行延长拉坯时间着想，连铸浊环设备冷却水系统的水质指标可能还要升级，尤其是水中含油量、硬度、CI－和悬浮物的要求会更高，国内有的厂家正准备使用软水，以降低铸机设备结垢、腐蚀、堵塞等问题。以下是有效降低水中悬浮物、含油量、硬度和CI－等的理想中的连铸浊环设备冷却水系统工艺流程示意图
六、结束语
连铸浊环设备冷却水综合治理是一个系统问题，需要用系统的思维、科学的方法和实事求是的作风来正确认识、分析和解决。形成用水、治水一盘棋思想，纵横向联动，针对问题，综合思考，统一规划，形成合力，充分、有效利用好现有的人、财、物资源，真正建立和推行合理、经济的运行模式，真正树立为下道工序服务的思想，综合治理就一定会取得成效。
关键词：连铸浊环设备冷却水
一、连铸浊环设备冷却水现状
目前，某厂共有3台圆弧半径R10m，六机六流的方坯连铸机，设计与之配套的连铸浊环设备冷却水处理系统拥有：10m×15m和15m×12m的冷水池各1座，与该水池配套的供水泵共计11台，7用4备，供水能力约1800 m3/h； (12m×15.5m和(10m×18.5m的旋流池各1座，处理水量约2182m3/h，与旋流池配套的提升泵共计8台，6用2备，提升能力约2250 m3/h； 8m×45m的平流沉淀池2座，刮油刮渣机2台，不锈钢带式浮油回收机4台，9m×17.85m热水池1座，与之配套的提升泵4台，3用1备，提升能力约1950 m3/h；HL—3500核桃壳过滤器10台，处理水量约2500 m3/h；10BNZF-1000型冷却塔2座，处理水量约2000 m3/h；自清洗管道过滤器3台，处理水量约1250m3/h；WJZ-1500型加药装置两套；连接各设备的工艺管道等。3台铸机同时生产设计供水总量约1632 m3/h ，实际总供水量约840—900m3/h（原设计的VD炉未建设），水压最高约1.25MPa，系统最大保有水量约5500m3。连铸浊环设备冷却水的主要作用是将通过结晶器出来的炽热方坯进行二次冷却降温和输坯辊道冷却降温。
二、连铸浊环设备冷却水生产工艺流程
因某厂铸机建设分两步完成，相应的水处理系统也是两步建成。
第一步建成的主要设备和生产工序流程：由1座冷水池储水， 3台二冷水泵（2用1备）和3台连铸浊环设备水泵（2用1备）分别向1#、2#连铸机二冷室和输坯辊道供水；使用后的浊水收集至回水沟集中自流回1#旋流沉淀池，经旋流沉淀后的粗净水通过3台提升水泵（2用1备）提升至平流沉淀池，另旋流沉淀池底部的粗颗粒派生物由配置的行车抓斗抓出回收利用，为使回水沟不被氧化铁皮等堵塞，专门安装了1台冲氧化铁皮泵，定期对回水沟进行冲洗；粗净水在平流沉淀池因水的流速缓慢处于层流状态，进一步进行水中悬浮物和水中浮油分离，净化后的中净水自流入热水池储存和中转，另平流沉淀池中沉积的污泥由配置的行车抓斗抓出回收利用，浮油回收后集中处置；热水池储存的中净水由3台提升水泵（2用1备）提升提升至6台核桃壳过滤器过滤，过滤后的精净水靠余压进入冷却塔冷却后回冷水池进行循环利用，另桃壳过滤器的反洗污水自流进反洗池，经提升后到浓缩池沉淀，清水反回滤液回收池，经提升后到平流沉淀池沉淀参加循环。
第二步建成的主要设备和生产工序流程：新建1座冷水池，新增3台二冷水泵（2用1备）和2台连铸浊环设备水泵（1用1备）向3#连铸机二冷室和输坯辊道供水。使用后的水同样收集至回水沟集中自流回新建2#旋流沉淀池，经旋流沉淀后的粗净水通过3台提升水泵（2用1备）提升至平流沉淀池，另旋流沉淀池底部的粗颗粒派生物同样由配置的行车抓斗抓出回收利用，为使回水沟不被氧化铁皮等堵塞，同样专门安装了1台冲氧化铁皮泵，定期对回水沟进行冲洗；整个水系统共同使用第一步建成的平流沉淀池，中净水同样进入共用热水池经提升后送入核桃壳过滤器，因考虑到水量增加，新增1台提升泵、4台核桃壳过滤器和1座冷却塔，经过过滤后的精净水同样靠余压上塔冷却后回冷水池参加循环。
为使整个系统安全可靠，在1#、2#铸机和3#铸机二冷水供水管道上都增加了管道过滤器；在旋流沉淀池、热水池和冷水池等处安装了水位计，终端进入计算机进行远程实时监控；为了监控供水流量和压力，同样在供水总管上安装了流量计和压力表，终端进入计算机进行远程实时监控；为使旋流沉淀池水泵不被水淹，实行双电源供电方式；为保水质稳定，增加两套加药装置。具体生产工艺流程图如下：
三、连铸浊环设备冷却水目前存在的问题
1、水质指标设置过低：连铸浊环设备冷却水原设计对水质的主要要求是水中的悬浮物和含油量达标，即供水悬浮物≤20mg/L，含油量≤10mg/L。连铸净环设备冷却水原设计对水质的主要要求是水中的悬浮物达标，即供水悬浮物≤10mg/L。均未考虑硬度、CI－对设备、供水系统的影响，而该厂所在地区属喀什特地貌，补水硬度约在500—800 mg/L；连铸净、浊环设备冷却水因循环使用（浓缩倍数4），硬度经浓缩后约在700—1800mg/L，属于高硬度水质，在温度和流速等适合的区间内结垢较快。补水CI－约在≤260 mg/L内，经浓缩后约在500—1000mg/L，对二冷室设备腐蚀严重。
2、混水：连铸浊环设备冷却水经过炼钢水系统综合治理已经和转炉煤气洗涤水彻底分开，但是连铸浊环设备冷却水和连铸净环设备冷却水却未进行彻底分开，混水现象严重，主要原因有：连铸净环设备冷却水的用户是液压站、拉矫机和结晶器。结晶器用户是专水专用，有独立的供、回水系统，能实现带压闭路循环；液压站和拉矫机用户的用水点比较分散，回水是通过回水槽集中收集后再经提升泵加压再返回水池，属于半封闭循环。因水的总硬度高，使用时间一般在3—6个月后回水管开始结垢，随着时间的推移，结垢总量逐渐增加，水流量逐渐降低，液压系统或拉矫机等温度不能有效降低，造成设备冷却效果差，使用单位为了保持生产稳定，减少事故，直接将回水排入连铸浊环设备冷却水系统，造成混水发生，进而发生水量失衡，形成大补大泄。下面是连铸浊环设备冷却水混入净环设备冷却水和溢流点示意图。
3、混油：因铸机在高温和连续工作制下工作，主要设备的工作介质是液压油，在定修制度执行不严的情况下，液压设备损坏，造成大量液压油短期内混入水体，导致水体污染，加之不锈钢带式除油机的除油能力严重不足，绝大部分浮油不能在平流沉淀池除去，使油滴和水中的悬浮物或微生物结合沉入平流沉淀池或热水池底部或随水进入核桃壳过滤器，产生的结果是热水池或冷水池的淤泥积聚，降低水池容量（清理困难和耗费大量的时间、人力、物力和财力），进而影响水质或使核桃壳过滤器中毒、堵死，使生产中断。下面是连铸浊环设备冷却水混入废油示意图。
4、系统设备缺陷：旋流沉淀池的Ⅰ、Ⅱ段供水电源均引至一个变电所，出现系统停电会造成水泵被淹，造成停产；平流沉淀池的不锈钢带式除油机除油能力完全不能满足该系统废油的有效清除，清除池底污泥会造成水系统污染；核桃壳过滤器滤料质地较轻，容易随水流进入该水系统参加循环，影响水质；管道过滤器加旁通阀（无意增加事故点），容易造成下游用户设备堵塞。
5、操作、维护和检修系统思考能力欠缺：用户用水随意性大，设备维护、检修用油管理不严和液压系统缺修漏油等造成废油进入水体多，增加废油清除难度；净环提升泵失修损坏，造成连铸净环设备冷却水窜入连铸浊环设备冷却水系统。水处理站自身系统内水平衡调度不及时造成系统满水或抽干，造成水质不定期恶化，导致停产；平流沉淀池刮油刮渣机不能正常使用，污泥不能及时清除，系统运行异常；过滤器反洗不及时或水压过大或失修，造成过滤器堵塞或跑料；冷却塔失修堵塞，系统水量失衡或冷水池低水位等打旁通紧急补水，造成水质恶化；管道过滤器失修滤网损坏或操作违章打开旁通或旁通冲开等，造成悬浮物超标影响生产；投药不正常。
6、因认识上的偏差和未进行有效的系统思考，在节能泵改造中片面追求节能，而使连铸净、浊环设备冷却水的供水压力偏低，下道工序的设备冷却不好，已尝到应有的苦头。
7、铸机升级改造：铸机升级改造延长拉钢时间和冶炼品种钢对水质要求提高的需要。
四、连铸浊环设备冷却水综合治理的必要性和可行性
1、必要性：铸机是炼钢工序链上的核心设备，转炉冶炼的合格钢水只有经过铸机节点才能变成合格产品钢坯。铸机生产不稳定、均衡，整个炼钢工序的增值能力就无法有效实现。要实现铸机生产稳定、均衡，连铸浊环设备冷却水的水质、水量和水压达标是必备条件。
2、可行性：连铸浊环设备冷却水虽然存在以上问题，但通过思路的转变、通过新技术的应用和加强薄弱环节的管理，规范操作、维护和检修的日常工作，是完全可以有效解决的。
五、连铸浊环设备冷却水综合治理的措施
1、更新管理理念，有效解决混水和腐蚀问题：将现有水质指标重新审视，将连铸浊环设备冷却水和连铸净环设备冷却水的硬度指标纳入管理范围，将两水的硬度指标均控制在≤200mg/L内；加大铸机液压站油冷却器和拉矫机等设备的回水管径，使其在铸机中修前水流畅通，并将回水管纳入中修检修项目库更换内容；从新核定连铸浊环设备冷却水和连铸净环设备冷却水的用量和水压，实现实时有效供给；加强管理，使连铸净环设备冷却水提升泵及附件在生产中不损坏，彻底解决两水相混问题，使浊水归源、净水归宗，实现分开运行；将连铸浊环设备冷却水CI－指标纳入管理范围，引入现代电解法等先进手段，将CI－有效控制在补水范围内，即≤260mg/L内，减少CI－对二冷室钢结构件的腐蚀。
2、更新工作理念，有效解决混油问题：将日常设备的润滑点加油量进行科学规定，严格控制，减少废油进入水体的总量；日常检修产生的废油要加强管理，集中处理，严禁乱丢乱扔，同样减少废油进入水体的总量；连铸设备引入气雾润滑等先进技术，使润滑油量使用更加合理，同样减少废油进入水体的总量；摸索液压设备的使用周期和劣化规律，实行预防性计划检修，降低或杜绝液压油流入水体；在水处理站平流沉淀池出口处新增两台履带式浮油回收机或采用气泡除油技术，使浮油能得到有效清除，使其不影响下道工序的正常工作。以上工作有效开展，连铸浊环设备冷却水混油问题能得到有效解决。
3、从新思考连铸浊环设备冷却水系统工艺流程和现有设备功能，是否满足下道工序的现实需要和潜在需要：实现现有水系统工艺流程的功能优质、高效、安全、低耗的重要一环就是减少事故，即设备功能缺失的恢复和完善。如旋流沉淀池的供电电源要实行两路不相关电源供电和自启动设备完好，确保不被水淹；线上设备和备用设备保持功能齐全和完好并能投入正常使用；设备管理严格推行“全员设备管理”的点检、维护、定修制度；完善系统功能短板，如增加履带式浮油回收机，探索过滤器反洗污水和平流沉淀池污泥处理的有效方案，即将过滤器反洗污水和平流沉淀池污泥等提升到浓缩池处理；以水质稳定和水量平衡为工作的重点规范日常操作；取消不合理的功能设计，如管道过滤器增设旁通阀，改为1用1备的运行方式，确保下道工序的用水安全。以上工作有效开展，完全能满足下道工序铸机用水的现实需要。
为铸机将来升级改造即冶炼品种钢和经济运行延长拉坯时间着想，连铸浊环设备冷却水系统的水质指标可能还要升级，尤其是水中含油量、硬度、CI－和悬浮物的要求会更高，国内有的厂家正准备使用软水，以降低铸机设备结垢、腐蚀、堵塞等问题。以下是有效降低水中悬浮物、含油量、硬度和CI－等的理想中的连铸浊环设备冷却水系统工艺流程示意图
六、结束语
连铸浊环设备冷却水综合治理是一个系统问题，需要用系统的思维、科学的方法和实事求是的作风来正确认识、分析和解决。形成用水、治水一盘棋思想，纵横向联动，针对问题，综合思考，统一规划，形成合力，充分、有效利用好现有的人、财、物资源，真正建立和推行合理、经济的运行模式，真正树立为下道工序服务的思想，综合治理就一定会取得成效。