一種轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)在線清洗預膜方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)在線清洗預膜方法，包括投加殺菌劑進行殺菌滅藻的殺菌處理步驟，投加黏泥剝離劑和清洗劑并用酸調節(jié)并維持pH值在6~7進行黏泥剝離的步驟，投加緩蝕劑和助洗劑并用酸調節(jié)并維持pH值在2~4進行化學清洗的步驟，以及投加CaCl2后用酸調節(jié)并維持pH值在5.5~6.5，然后再依次投加六偏磷酸鈉和ZnSO4﹒7H2O進行預膜處理的步驟。本發(fā)明通過采用適當的殺菌劑、剝離劑、緩蝕劑和助洗劑、預膜劑，通過巧妙的排污補水工藝相銜接，使轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)在生產狀態(tài)下在線完成清洗預膜，達到除垢率大于85%，碳鋼平均腐蝕率小于6g/m2·h，銅平均腐蝕率小于0.126g/m2﹒h的效果。
【專利說明】一種轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)在線清洗預膜方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于轉爐冶煉【技術領域】，具體涉及一種工藝簡便、成本低、清洗效果顯著、 腐蝕性小、沉淀膜致密牢固的轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)在線清洗預膜方法。

【背景技術】
[0002] 轉爐循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運行過程中，因①冷卻水在系統(tǒng)中二氧化碳的逸出、鹽類 的溶度積效應、碳酸鈣和磷酸鈣的反溫度效應、水的流速低等，形成碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化 鎂、硅酸鈣等硬垢；②金屬由于腐蝕而形成的鐵的氧化物或氫氧化物等；③補充水處理不 好而帶入的固體懸浮物(如泥沙、塵土、碎肩等）；④冷卻塔洗滌時空氣中的灰塵或細菌等進 入冷卻水系統(tǒng)，在一定條件下形成淤泥或污垢；⑤循環(huán)冷卻水中的微生物繁殖而形成的粘 泥；⑥物料的泄漏而沉積；⑦水處理藥劑本身的不穩(wěn)定性而引起的磷酸鈣、氫氧化鋅等沉 積。等因素，造成冷卻設備的金屬表面常常沉積各種物質，如碳酸鹽、磷酸鹽等鹽類的硬垢、 金屬腐蝕產物、生物粘泥以及菌藻等，硬垢、銹蝕和粘泥積聚影響換熱效率，損耗傳送動力， 浪費了能源，引起金屬的垢下腐蝕，影響生產的運行乃至安全，降低了冶煉生產效益。而菌 藻的繁殖會助長生物粘泥的快速滋生，如果沒有得到有效的抑制，將引起設備結構、腐蝕、 堵塞。
[0003] 因此，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)清洗和預膜處理是水穩(wěn)應用技術中很重要的環(huán)節(jié)，通過有 效的殺菌、清洗和預膜處理能顯著降低腐蝕、結垢和菌藻的產生，對防護金屬表面，使循環(huán) 冷卻水系統(tǒng)獲得良好的冷卻效率和延長設備壽命具有不可忽視的作用。但是，傳統(tǒng)循環(huán)冷 卻水系統(tǒng)的清洗預膜方法，需要轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)停產10天以上才能完成整個清洗預膜， 但鋼鐵生產單位轉爐系統(tǒng)的停產將會致使燒結、煉鐵、煉鋼、乳鋼整個工藝線全停，而工藝 線再開費用高昂。也有采用不停機清洗預膜的方法，但其往往存在金屬腐蝕性強或清洗效 果不明顯、沉淀膜疏松、費用高、工藝時間長等弊端，難以滿足轉爐循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的清洗 預膜要求。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡便、成本低、清洗效果顯著、腐蝕性小、沉淀膜 致密牢固的轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)在線清洗預膜方法。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實現的，包括殺菌處理、黏泥剝離、化學清洗、預膜處理步驟， 具體包括： A、 殺菌處理：將非氯類氧化型殺菌劑按70~90mg/L加入所述轉爐凈循環(huán)水中，隨循環(huán) 水循環(huán)運行4~6h ; B、 黏泥剝離：向A步驟處理后的循環(huán)水中按200~300mg/L投加季胺鹽類黏泥剝離劑及 按80~120m /L投加季胺鹽類黏泥剝離清洗劑，用無機酸或有機酸調節(jié)系統(tǒng)并維持pH值在 6~7,運行至循環(huán)水濁度、鐵離子、鈣離子趨于平穩(wěn)時剝離結束，隨后排污補水置換至循環(huán)水 濁度彡20mg/L時停止排、補水； C、 化學清洗：向B步驟處理后的循環(huán)水中按900~1100mg/L投加有機胺類緩蝕劑及按 90~110mg/L投加助洗劑，循環(huán)均勻后用無機酸或有機酸調節(jié)并維持pH值在2~4,循環(huán)運行 至監(jiān)測循環(huán)水Ca2+、Fe2+和Fe 3+含量趨于平穩(wěn)時清洗結束； D、 預膜處理：將C步驟處理后的循環(huán)水排污補水置換至鐵離子濃度小于lmg/L，然后向 循環(huán)水中投加〇&(：12至鈣離子濃度至40mg/L以上，用無機酸或有機酸調節(jié)系統(tǒng)并維持pH值 在5. 5~6. 5,依次加入300~350mg/L的六偏磷酸鈉和120~135mg/L的ZnSO4.7H20,循環(huán)運行 12~20h后結束預膜處理。
[0006] 本發(fā)明先通過投加非氯類氧化型殺菌劑進行殺菌滅藻，杜絕了含氯殺菌劑中因氯 離子具有的很強穿透力，容易導致管道腐蝕而造成穿孔，從而既增加維護費用，又影響生產 效率乃至造成安全事故；而且采用氧化型殺菌劑既能降低處理費用，還不容易造成環(huán)境污 染。采用季胺鹽類黏泥剝離劑及清洗劑，具有殺菌效果突出、黏泥剝離徹底、使用成本低的 特點，為化學清洗清除了障礙。采用具有投藥量小、對不潔金屬表面仍然有理想緩蝕效果的 有機胺類緩蝕劑，能夠有效保護化學清洗時酸對管道的腐蝕；通過助洗劑的去污和分散作 用，結合無機酸或有機酸的酸洗，與管道水側鐵銹、油脂及硬垢發(fā)生化學反應，以絡合態(tài)和 分散態(tài)進入水中，將Fe2OyFe3O4及碳酸鈣鎂、硫酸鈣鎂和油脂等物質去除，從而使金屬表面 保持清潔，以利于預膜工序。采用具有加藥量少、成膜速度快、費用低并且適合于碳鋼系統(tǒng) 的無機類預膜劑，并控制PH值處于5. 5~6. 5的最佳成膜期間，使預膜劑易與水中的兩價金 屬離子（如Ca2+、Mg2+、Zn2+)形成絡合物，從而發(fā)生電沉積過程而形成沉淀性保護膜，均勻地 覆蓋在金屬表面，將循環(huán)水中具有腐蝕性的離子與金屬表面隔開，并控制結垢的增長，避免 垢下腐蝕和減少沉積物、微生物等附著于管道，減少系統(tǒng)運行過程中管道的腐蝕現象。本發(fā) 明的殺菌處理、黏泥剝離、化學清洗和預膜處理步驟能夠連續(xù)在線處理，不需要單獨停機， 不影響轉爐的正常生產，能夠避免全線停產帶來的損失；而且本發(fā)明的清洗預膜處理時間 短、成本低，除垢率大于85%，清洗效果顯著；清洗預膜過程中對管道的碳鋼平均腐蝕率小 于6g/m2 . h，銅平均腐蝕率小于0. 126g/m2 . h，腐蝕性??；最終形成的沉淀膜致密，附著牢 固。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1為本發(fā)明的流程示意圖； 其中：100-殺菌處理，200-黏泥剝離，300-化學清洗，400-預膜處理。

【具體實施方式】
[0008] 下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但不得以任何方式對本發(fā)明加以限制， 基于本發(fā)明教導所作的任何變更或改進，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0009] 如圖1所示，本發(fā)明包括殺菌處理、黏泥剝離、化學清洗、預膜處理步驟，具體包 括： A、 殺菌處理：將非氯類氧化型殺菌劑按70~90mg/L加入所述轉爐凈循環(huán)水中，隨循環(huán) 水循環(huán)運行4~6h ; B、 黏泥剝離：向A步驟處理后的循環(huán)水中按200~300mg/L投加季胺鹽類黏泥剝離劑及 按80~120m /L投加季胺鹽類黏泥剝離清洗劑，用無機酸或有機酸調節(jié)系統(tǒng)并維持pH值在 6~7,運行至循環(huán)水濁度、鐵離子、鈣離子趨于平穩(wěn)時剝離結束，隨后排污補水置換至循環(huán)水 濁度彡20mg/L時停止排、補水； C、 化學清洗：向B步驟處理后的循環(huán)水中按900~1100mg/L投加有機胺類緩蝕劑及按 90~110mg/L投加助洗劑，循環(huán)均勻后用無機酸或有機酸調節(jié)并維持pH值在2~4,循環(huán)運行 至監(jiān)測循環(huán)水Ca2+、Fe2+和Fe 3+含量趨于平穩(wěn)（在±5%之間波動可以認為平穩(wěn)）時清洗結 束； D、 預膜處理：將C步驟處理后的循環(huán)水排污補水置換至鐵離子濃度小于lmg/L，然后向 循環(huán)水中投加〇&(：12至鈣離子濃度至40mg/L以上，用無機酸或有機酸調節(jié)系統(tǒng)并維持pH值 在5. 5~6. 5,依次加入300~350mg/L的六偏磷酸鈉和120~135mg/L的ZnSO4.7H20,循環(huán)運行 12~20h后結束預膜處理。
[0010] 所述非氯類氧化型殺菌劑包括氯酚類和季銨鹽類的非氧化性化合物。
[0011] 所述季胺鹽類黏泥剝離清洗劑包括季胺鹽含量在90%以上并含有至少3%氯化物 的混合物。
[0012] 所述有機胺類緩蝕劑是指胺類為主要成分的混合型緩釋劑。
[0013] 所述趨于平穩(wěn)是各指標在±5%之間波動則可以認為已趨于平穩(wěn)。
[0014] 所述無機酸包括鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸。
[0015] 所述有機酸包括檸檬酸、氨基磺酸、甲酸、乙二胺四乙酸。
[0016] 所述轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)在步驟A前停止排污和停止投加阻垢緩蝕劑，將循環(huán)水量 調至最大并補水至系統(tǒng)正常運行最高水位。
[0017] 所述步驟B運行中根據循環(huán)水的消耗進行補水，按所述比例添加黏泥剝離劑、黏 泥剝離清洗劑并調節(jié)PH值。
[0018] 所述步驟B中的助洗劑以滲透劑、潤濕劑為主要成分。
[0019] 所述步驟B中的季胺鹽類黏泥剝離劑及季胺鹽類黏泥剝離清洗劑采用沖擊式投 加到儲水池的出口處。
[0020] 所述步驟B中的循環(huán)水濁度、鐵離子、鈣離子連續(xù)l~5h趨于平穩(wěn)時剝離結束。
[0021] 所述步驟C中的循環(huán)水Ca2+、Fe2+和Fe 3+連續(xù)l~5h趨于平穩(wěn)時清洗結束。
[0022] 所述步驟D結束預膜處理后，所述循環(huán)水通過排污補水直至水中總磷酸鹽質量濃 度小于l〇mg/L時，凈循環(huán)水系統(tǒng)轉入正常運行。
[0023] 實施例1 武鋼集團昆鋼新區(qū)煉鋼轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水量：5000m3/L、保水量：4200m3、冷水 溫度：23~32°C、回水溫度：33~ 42°C、補充水量：60~100m3/L，設備材質：碳鋼、銅、不銹鋼。 下面將實施內容闡述如下： 1、殺菌處理 (1)首先停止排污，將循環(huán)水量調至最大(水池水位3. 75m)，補水至系統(tǒng)正常運行最高 水位，并停止投加阻垢緩蝕劑。
[0024] (2)向系統(tǒng)投加非氯類的氧化型殺菌劑336kg (按80mg/L計算)，運行5小時。
[0025] 2、黏泥剝離 (1)以系統(tǒng)保有水量計，沖擊性投加季胺鹽類黏泥剝離劑1050kg/L (按250mg計算)及 季胺鹽類黏泥剝離清洗劑420kg(按100mg/L計算投加)，并用硫酸調節(jié)pH為6~7,同時進行 濁度、鈣、鐵含量的監(jiān)測，此階運行至循環(huán)水濁度不再增加，分析數據趨于平穩(wěn)，停止剝離。 黏泥剝離期間，因需要適當補水和補加藥劑，濁度、鈣、鐵的含量會在一定范圍內有所波動。 系統(tǒng)濁度、鈣、鐵含量的部分監(jiān)測數據見表1，從表1可以看出第50小時開始濁度、鈣、鐵的 含量趨于穩(wěn)定，認為黏泥剝離完成，再延時2小時作鞏固后停止剝離。
[0026] 表 1

【權利要求】
1. 一種轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)在線清洗預膜方法，其特征在于包括殺菌處理、黏泥剝離、化 學清洗、預膜處理步驟，具體包括： A、 殺菌處理：將非氯類氧化型殺菌劑按70~90mg/L加入所述轉爐凈循環(huán)水中，隨循環(huán) 水循環(huán)運行4~6h ; B、 黏泥剝離：向A步驟處理后的循環(huán)水中按200~300mg/L投加季胺鹽類黏泥剝離劑及 按80~120m /L投加季胺鹽類黏泥剝離清洗劑，用無機酸或有機酸調節(jié)系統(tǒng)并維持pH值在 6~7,運行至循環(huán)水濁度、鐵離子、鈣離子趨于平穩(wěn)時剝離結束，隨后排污補水置換至循環(huán)水 濁度彡20mg/L時停止排、補水； C、 化學清洗：向B步驟處理后的循環(huán)水中按900~1100mg/L投加有機胺類緩蝕劑及按 90~110mg/L投加助洗劑，循環(huán)均勻后用無機酸或有機酸調節(jié)并維持pH值在2~4,循環(huán)運行 至監(jiān)測循環(huán)水Ca2+、Fe2+和Fe 3+含量趨于平穩(wěn)（在±5%之間波動可以認為平穩(wěn)）時清洗結 束； D、 預膜處理：將C步驟處理后的循環(huán)水排污補水置換至鐵離子濃度小于lmg/L，然后向 循環(huán)水中投加〇&(：12至鈣離子濃度至40mg/L以上，用無機酸或有機酸調節(jié)系統(tǒng)并維持pH值 在5. 5~6. 5,依次加入300~350mg/L的六偏磷酸鈉和120~135mg/L的ZnS04.7H20,循環(huán)運行 12~20h后結束預膜處理。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述非氯類氧化型殺菌劑包括氯酚類和季 銨鹽類的非氧化性化合物。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述無機酸包括鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸，所 述有機酸包括檸檬酸、氨基磺酸、甲酸、乙二胺四乙酸。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述轉爐凈循環(huán)水系統(tǒng)在步驟A前停止排 污和停止投加阻垢緩蝕劑，將循環(huán)水量調至最大并補水至系統(tǒng)正常運行最高水位。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟B中的季胺鹽類黏泥剝離劑及季 胺鹽類黏泥剝離清洗劑采用沖擊式投加到儲水池的出口處。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟B中的循環(huán)水濁度、鐵離子、鈣離 子連續(xù)l~5h趨于平穩(wěn)時剝離結束。
7. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟C中的循環(huán)水Ca 2+、Fe2+和Fe 3+連 續(xù)l~5h趨于平穩(wěn)時清洗結束。
8. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟D結束預膜處理后，所述循環(huán)水通 過排污補水直至水中總磷酸鹽質量濃度小于l〇mg/L時，凈循環(huán)水系統(tǒng)轉入正常運行。
【文檔編號】C21C5/46GK104451026SQ201410649831
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權日:2014年11月17日
【發(fā)明者】黃凌志, 譚澤昆, 陳壽紅, 趙建宏, 胥珂, 王祥, 速國武, 楊東祥, 陳輝 申請人:武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司