水质分析仪器在炼钢车间连铸循环水的应用
加入技术交流群
根据浊环水的上述特点以及处理流程，其中可使用的在线水质分析仪器如表4所示。
在连铸工艺中，不论是净环水还是浊环水的监测都是为了最大限度的避免腐蚀和结垢问题。因此，除了对水质进行必要的监测以外，还需要对循环水投放缓蚀/阻垢剂来调整循环水的水质。通常采用的缓蚀/阻垢剂是以聚磷系产品为主，因此需要监测水中的含磷情况，从而调节循环水中的缓蚀/阻垢剂的含量。
济钢集团现有资产总额228亿元，主要生产工艺有焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢。经过近年来不断的技术革新和经营转型，其中厚板生产、出口龙头企业，产品出口比例、中厚板的产量、成本、市场占有率、出口量等多项指标居全国前列。集团还通过了质量、安全、环境管理国际认证，并在全行业率先实现三体系整合和营销服务体系认证。
济钢推行清洁生产，安全生产、发展循环经济。钢铁工业发展循环经济的目的，是以最少的资源消耗、最小的环境代价实现可持续发展。发展循环经济的关键是做好工业物质和能源的大、中、小循环。按照上述三个循环层次，钢铁工业可主要从提高铁素资源利用效率、能源循环利用率、水循环利用率和固体废弃物利用率等四个方面入手实施循环经济。其中，钢铁工业的水循环利用，就是要建立工序内部、厂内、厂际多级用水循环思想，提高水循环的浓缩倍率，实现水资源消耗减量化，减少循环系统的工业废水排放量。
采用高效、安全可靠的先进水处理技术和工艺，提高水的循环利用率，进一步降低吨钢耗新水量是实现钢铁工业水循环利用的主要措施。采用先进工艺对循环水系统的排污水及其他排水进行有效处理，使工业废水资源化，实现工业废水零排放。
济钢动力厂在美国HACH公司的配合下，建立了水质实时监测系统，为生产供水、完善生产工艺过程提供了科学的数据，实现了系统内集中管理和优化调度。系统使用了HACH公司生产的水质分析仪器，配合国产的数据采集单元以及现场操作员站。水质在线分析仪器根据水处理系统的给水水质要求和现场条件，安装在循环水供给用户之前，如固体悬浮物Solitax、硬度APA6000、电导率E53、总磷PhosPhax 、碱度APA6000、pH P53等仪器的使用，对重点参数的监测在钢铁生产供水工艺过程中起着至关重要的作用。
在中循环水监测自动化控制项目中的应用
在燃气电厂净环水系统中水质在线监测仪器硬度/碱度APA6000的使用，可以监测循环水管道的结垢腐蚀的实际情况，避免堵塞、泄漏和爆管事故发生。对于循环冷却水系统而言，经常遇到的严重问题是污垢沉积，在水质处理长期达不到工艺要求的情况下，会造成管路腐蚀从而引起泄露，也可能会造成阻塞引起输水困难、能源浪费。硬度和碱度是反映水中结垢情况和腐蚀情况的重要参数，济钢以往依靠人工定期进行取样监测，不能够及时反映循环冷却水的水质情况，往往当监测到的数值有明显变化时，管路已经出现结垢和腐蚀情况，造成生产工艺的严重滞后。
哈希公司的硬度/碱度APA6000测定仪在系统中的使用，可完成仪器实时采样、准确在线分析净环水系统中的硬度、碱度变化，测量结果以图形趋势曲线和数字格式显示，内置在仪器内部的SIO模块可采集并储存30天的详细历史数据。通过APA6000硬度和碱度仪，供水车间及时掌握管道净环水的循环水质的变化，并以此作为依据来控制稳定剂的投加，有效的保证了燃气电厂发电设备的正常运转。
实现磷系缓蚀/阻垢剂投加量的自动化控制
和国内绝大多数循环冷却水处理工艺一样，燃气电厂净环水使用聚磷系的缓蚀/阻垢剂来防止管道结垢堵塞和腐蚀，因为磷系缓蚀/阻垢剂同时兼有缓蚀和阻垢作用且无毒经济。但是磷系缓蚀/阻垢剂容易水解，水解后缓蚀/阻垢效果降低，会出现管道被腐蚀或堵塞的情况。然而，加大药量后，就必须要加大排污量以防止水解生成的正磷酸盐生成磷酸钙垢，这同样对管道会造成损害；另一方面，投药量越大，浓缩倍率越高，管道腐蚀也会加剧，因此严格控制循环水中磷的含量是非常重要的。
燃气电厂在净环水加药系统上安装了哈希公司的总磷PhosPhax分析仪后，完全实现了对水中总磷含量的实时监控，反映出磷系药剂在循环水中的浓度，根据电磁流量计输入量，由PLC的输出模块，控制调节池的磷系缓蚀阻垢剂加药量（控制定量投加泵），构成闭环控制。一方面，严格控制了管道的结垢、腐蚀；另一方面，由于采用自动监测与控制，大量节省了人工检测时间和劳动量，也彻底改变了过去仅凭经验人工加药的工作模式。提高工作效率的同时，还达到了节药节电的目的，大大减少了生产成本。
使循环水浓缩倍率一目了然
浓缩倍率表明了系统中盐分的浓缩程度，其值等于循环水的含盐量与补充水的含盐量之比，常以某种不易挥发、不易沉淀，且在处理过程中没有被加入的离子，如Cl-、SO42-等的浓度来计算。提高循环冷却水的浓缩倍率，可以减低补充水的用量，从而节约水资源，降低排污水量，减少对环境的污染和废水的处理量，同时提高浓缩倍率，并节约水处理药剂的消耗量。但过高浓缩倍率也会使水的结垢倾向增大，从而使结垢控制的难度增加。因此，根据实际情况控制合理的浓缩倍率对于整个循环水处理过程意义很大。
由于在线测量Cl-、SO42-难度较大，成本昂贵，在哈希公司的建议下，济钢动力厂采用E53电导率分析仪，通过测量水中的电导率来反映循环水的浓缩倍率，测量更加方便直观。从而保证了用户对循环冷却水浓缩倍率了如指掌，并能合理适时进行补水和排污。
小结
在炼钢车间的连铸工艺过程中，循环冷却水十分重要。净环水主要用在连铸结晶器和设备间接冷却供水中，这部分水是封闭循环，因此水质要求主要以防腐防结垢为主，需要重点监测其pH、电导、硬度、碱度、悬浮物等指标。浊环水主要用在铸胚和喷淋用水中，直接和钢胚接触，含有大量的氧化铁皮、油等杂质，因此，降低浊度和含油量是关键所在，控制浓缩倍数，需要重点监测电导率、悬浮物和水中油等参数。HACH公司生产的水质分析仪器，配合国产的数据采集单元以及现场操作员站，在线监测水中的重要参数对生产供水工艺过程起着至关重要的作用。(end)
评论