纤维束滤料在连铸浊环水系统中的应用

盛堂祥

摘 要：本文对攀钢提钒炼钢廠的板坯连铸机的过滤器进行改造，以纤维束滤料代替原来的无烟煤+石英砂+鹅卵石的滤料，并进行效果对比检验。研究表明：纤维束滤料对连铸浊环水过滤效果良好，反洗时滤料放松，没有死角，滤料不积泥，不流失，反洗彻底;纤维束滤料的使用寿命长，一般大于10年，有利于节约成本。

关键词：浊环水系统;无烟煤过滤器;纤维束过滤器;效益

中图分类号：TF341.6 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）31-0044-03

Application of Fiber Bundle Filter Media in Continuous

Casting Turbid Circulating Water System

SHENG Tangxiang

（Vanadium Steel Plant， Pangang Group Panzhihua Vanadium Steel Co.， Ltd.，Panzhihua Sichuan 617000）

Abstract： In this paper， the filter of slab caster in Pangang Group Panzhihua Vanadium Steel Co.， Ltd. was modified to replace the original anthracite + quartz sand + pebble filter material with fiber bundle filter material， and the effect was compared and tested. The results show that the fiber bundle filter material has a good filtering effect on the turbid circulating water of continuous casting. When backwashing， the filter material is relaxed， there is no dead angle， the filter material does not accumulate mud， does not lose， and the backwashing is thorough; the service life of the fiber bundle filter material is long， generally more than 10 years， which is conducive to cost saving.

Keywords： turbid circulating water system;anthracite filter;fiber bundle filter;benefit

攀钢提钒炼钢厂现有1350板坯连铸机两台，浇注钢种有Stb系列、P440L、Q195、P510L等，对其质量要求严格，而连铸坯质量与连铸浊环水处理效果有着非常密切的关系。而浊环水最主要的用量就是二冷水，二冷水水质差是板坯产生缺陷的重要原因之一，如使板坯变形、鼓肚、漏钢等[1-3]。攀钢连铸机二冷喷淋冷却的喷嘴经常堵塞，造成二冷水冷却不均匀，影响连铸坯的产量和质量。喷嘴堵塞的原因是浊环水水质较差。通过对过滤器滤料进行改进，用纤维束作为滤料，解决了因二冷水水质差造成喷嘴经常堵塞的问题，既保证了连铸机稳定生产，又较好地改善了铸坯质量。

1 连铸浊环系统概况

浊环水系统是敞开式循环冷却水系统的一种，是钢铁企业所特有的系统。系统中冷却水与冷却介质直接接触冷却，故又称为直接水系统。浊环水污染较为严重，会影响连铸坯的质量。为了保证出水水质达标和工厂长期安全生产，回水就需要通过水处理构筑物进行处理。浊环系统的工艺流程图如图1所示。从图1可知，循环水在经过铁皮沟沉淀氧化铁皮再经旋流池、汽浮机、平流池等一系列设备后，进入压力过滤器。其中，二号板坯水处理浊环系统共有3台压力过滤器，其作用主要是对循环水进行除油、除悬浮物，对改善整个浊环水系统水质起着重要作用。

2 以无烟煤为滤料存在的问题

提钒炼钢厂板坯区域的九台压力过滤器内，皆采用以传统无烟煤+石英砂+鹅卵石为滤料的压力过滤器。经过使用后观察发现，在运行初期，处理效果基本能满足用水要求，但仍存在以下问题。

第一，系统滤料易流失，尤其是无烟煤易破碎粉化，反洗时由于无烟煤比重轻，很容易被反冲洗水冲出过滤器，对水处理过滤效果的稳定性有很大影响。

第二，部分滤料进入后续管线及设备，引起管道结垢，阀门、喷嘴堵塞，不但增加检修强度，同时也影响铸坯冷却效果。

第三，连铸润滑系统和液压系统漏油严重，所有漏油进入浊环水系统，致使水中油脂和细小的悬浮物相吸附，形成油黏泥，黏附在管壁和喷嘴上，造成连铸二冷水喷嘴堵塞，导致铸坯冷却效果差，从而使铸坯产生变形、鼓肚等缺陷;另外，大量油脂进入压力过滤器，使无烟煤+石英砂+鹅卵石的滤料结块板结。

第四，滤料使用寿命短（一般使用一年即更换），且滤料更换施工难度大、强度高。

鉴于以上缺点，经过考察确定，对二板1#压力过滤器进行改造，将原来的无烟煤+石英砂+鹅卵石滤料换成纤维束滤料。

3 高效纤维过滤器

3.1 高效纤维过滤器的工作原理

纤维束滤料是一种高分子化学纤维材料，其具有比表面积大、过滤阻力小、吸附能力强等优点，在过滤器的滤层上端设置纤维束滤料，可改变纤维密度的自助力式调节装置。设备在运行时，水从上至下通过滤层，此时，纤维密度调节装置向下运动，纤维被加压后，滤层沿水流动方向的密度逐渐加大，相应滤层孔隙直径和孔隙逐渐减小，实现了深层过滤。当滤层被污染需要清洗时，清洗水从下至上通过滤层，这时，纤维密度调节装置自动提升，使纤维拉开并处于放松状态，即可方便地进行清洗。

3.2 高效纤维过滤器的主要特点

高效纤维过滤器具有过水流量大、过滤精度高、易清洗、不易污染、滤料通过反洗易恢复过滤性能等特点，实现了更好的深层过滤。

3.3 高效过滤器的应用

高效纤维过滤器以表面物理吸附为主，能有效去除水中的悬浮物，且对水中的有机物、胶体、铁、锰等有明显的去除作用。其具有过滤速度快、截污容量大、操作方便、运行可靠、不需要特殊维护等优点，同时也具有耐高温和耐腐蚀的性能，因此，高效纤维过滤器在电力、化工、冶金、造纸、自来水等领域的废水系统中得到广泛应用。

4 无烟煤滤料与纤维束滤料应用比较

攀钢提钒炼钢厂2008年对二板1#压力过滤器滤料进行了改造，将原来的无烟煤+石英砂+鹅卵石滤料改为纤维束滤料。笔者对两种滤料的使用情况进行比较，对比条件为：同一水源，同时间取样。比较结果如表1和表2所示。

板坯水处理水质指标是：悬浮物含量≤30mg/L，油含量应≤5mg/L。从表格的化验数据可以看出，纤维束滤料对悬浮物和油的去除效果非常好。

5 经济效益

使用无烟煤+石英砂+鹅卵石滤料，每台每次的更换费用为10万元，使用周期为一年，纤维束滤料每台每次的更换费用为30万元，使用周期为10年。经过计算，每台压力过滤器每10年可节约70万元，炼钢厂板坯区域现已改造了7台。

6 结论

①纤维束滤料对连铸浊环水过滤效果良好，反洗时滤料放松，没有死角，滤料不积泥，不流失，反洗彻底。

②纤维束滤料的使用寿命长，一般大于10年，有利于节约成本。

因此，应进一步推广纤维束滤料在连铸浊环水系统的应用，使单位设备高效运行，为企业提升效益。

参考文献：

[1] 蔡开科.连续铸钢原理与工艺[M].北京：冶金工业出版社，1994.

[2] 张万友，郗丽娟，陈雪梅，等.几种纤维过滤器的工作原理及特性[J] .中国给水排水，2003（6）：23-25.

[3] 赵欢，王世和，周飞，等.长纤维过滤与石英砂过滤的性能对比试验[J].东南大学学报（自然科学版），2006（1）：138-142.