高炉软水密闭循环冷却工艺分析及运行实践

通钢2#高炉软水闭路循环系统设计及应用特点作者：陆锦辉王学冬来源：《中国科技博览》2015年第33期[摘要]本文对通钢2#高炉软水闭路循环系统的设计及应用特点做一简要介绍，对日常生产中出现的问题进行了总结并提出改进建议。

[关键词]高炉；冷却水系统；设计；应用中图分类号：TF063 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0396-011.前言高炉本体软水闭路循环冷却系统是上世纪90年代逐渐在国内发展起来的一种冷却方式，是延长高炉寿命的重要措施之一，具有节水节能、冷却效果好、可靠性高、系统运行稳定的特点，是高炉炉体冷却的发展趋势。

通钢2#高炉是有效容积为2680m3的大型现代化高炉，自2007年9月26日开炉以来最高利用系数达到2.39t/m3·d，其高炉本体冷却系统采用全软水闭路循环冷却系统。

投产以来通过7年的运行表明，系统运行平稳、可靠，现就该系统的设计和生产运行情况作简要介绍。

2.软水闭路循环冷却系统工艺流程通钢2#高炉本体、风口和热风炉热风阀（含倒流休风阀）采用联合软水密闭循环冷却系统：1）一级冷却回路系统冷却水经水泵站主循环泵升压后，通过Ф800供水主管输入高炉本体，由供水总环管及供水主管分别将水引至冷却壁直冷管和炉底水冷管。

冷却壁直冷管分4个扇形区域供水，以利于检漏和水量分配。

冷却壁进水直接由供水环管引出，接至第1段冷却壁直冷管的入口，每根直冷管从第1段至第15段串联连接。

回水分别进入4个区域共16根DN200回水集管内，再回到DN800回水总环管。

炉底冷却回水经回水主管进入冷却壁蛇形管供水环管，由该供水环管引水至第8段冷却壁蛇形管入口，3段（第8～10段）冷却壁蛇形管进、出口从下至上串联连接。

冷却壁蛇形管回水分别进入4个区域共4根DN200回水集管内，汇合到DN800总回水环管。

以上组成第一级冷却回路系统。

2）二级冷却回路系统一级冷却回路DN800总回水环管内回水经脱气后，大部分水经一条DN700水管引至第二级冷却回路系统的增压泵，多余的水则由一条DN500水管引至脱气罐、膨胀罐组入口管。

高炉软水闭路循环冷却水系统清洗摘要：本文介绍了针对本钢高炉软水闭路循环冷却水系统在长时间检修期过后，避免系统设备及管道内壁产生污堵物影响闭路水系统运行，所采用相适应的清洗及预膜措施的实施过程及效果。

关键词：高炉软水闭路循环冷却水管道；检修期；清洗过程；预膜1、概述本钢板材炼铁厂七号高炉2005年9月投产至今已运行12年，由于高炉部分冷却设备损坏严重，现将高炉本体部分冷却设备进行更换。

高炉的软化水闭路循环水系统包括：炉壁冷却、热风炉、设备间冷等用户。

软化水经用户使用之后，经空冷器冷却，再通过循环泵加压循环使用。

为了充分利用旧有资源，节约施工成本，软化水泵站至高炉本体的供、回水的管道需要有效利用。

2、停产检修对水系统的影响由于高炉停炉检修75天，高炉闭路水系统会将系统水排空，这段时间内系统内部管道及设备会产生微生物粘滋生，同时检修施工及更换冷却壁等设备过程中可能会将油脂等杂质带入系统；检修期间管道内壁与潮湿空气接触或者内壁表面存留一些水会导致金属基体发生腐蚀；系统恢复运行后，如果不对以上问题进行解决，系统恢复运行后会使系统内浊度和总铁数据值很高，从而阻碍缓蚀剂作用到金属表面发挥缓蚀作用加快管道的腐蚀进而影响生产；所以需要在系统恢复正常运行前须进行化学清洗及预膜。

3、清洗过程3.1有机物剥离在系统清洗之前，须对系统进行物理冲洗，将系统浊度控制在30NTU以下，为清洗提供条件。

将系统管路中的积水尽量排空后，开始补入高炉净环水软化水。

同时取清洗前水样，进行分析，作为清洗之前的最初数据。

向系统加入有机物剥离剂。

一个小时后再加入适量的氧化性杀菌剂。

循环一个周期后检测系统的余氯，维持余氯1～2ppm 2个小时，根据需要补加次氯酸钠。

此过程中，可能会产生一些泡沫，向系统投加一定量消泡剂。

在有机物剥离的过程中，每隔一小时取样化验一次。

如果浊度和总铁上扬后趋于平稳，则视为达到终点。

有机物剥离达到终点后，须对系统进行置换（可用工业新水），同时检测浊度、总铁，直至浊度小于30NTU，总铁小于2mg/l。

高炉炉役后期炉壁冷却方式的研究与探讨发布时间：2022-08-10T02:01:39.098Z 来源：《工程建设标准化》2022年第7期作者：梁晴[导读] 本文对1号高炉炉役后期炉壁的冷却方式进行了研究与总结。

针对1号高炉炉役后期在夏季高温环境条件下水冷炉壁对软水温度要求的精准性、趋低性，经过系统的热负荷计算及对冷却设备冷却能力的分析，通过微调软水流量控制水温、优化系统工艺提升喷淋水冷却强度等方式来满足高炉炉役后期的水温需求。

梁晴阳春新钢铁有限责任公司广东阳春 529600摘要：本文对1号高炉炉役后期炉壁的冷却方式进行了研究与总结。

针对1号高炉炉役后期在夏季高温环境条件下水冷炉壁对软水温度要求的精准性、趋低性，经过系统的热负荷计算及对冷却设备冷却能力的分析，通过微调软水流量控制水温、优化系统工艺提升喷淋水冷却强度等方式来满足高炉炉役后期的水温需求。

关键词：软水密闭循环系统；高炉；炉役后期；冷却；流量调节；温度调节前言：随着高炉步入炉役后期及产量的提升，系统热负荷平均增加约6825MJ/h，为确保高炉安全稳定运行，要求水站端软水系统的外送水温调控更加精细化、趋低化，软水冷却设备全开也无法满足极端情况的温降需求。

本文以1号高炉炉役后期高炉水站的软水冷却系统为研究背景，结合系统热负荷对冷却系统进行出力分析，提出相应的改进措施，实现炉役后期高炉炉壁安全精准的温度调控。

1 实施前系统运行存在的问题1.1温度调控频繁，无法通过微调流量来实现温度控制随着高炉炉龄的增长，高炉水冷炉壁对软水温度需求愈发敏感，软水温度调整也愈发的频繁和精细，每次温度调整误差需控制在±0.2℃，仅通过控制蒸发空冷器风机的开启台数无法做到精准控制水温，还需通过软水外送流量频繁微调（50 -100 m3/h）达到用户的水温需求，水站端目前有3台电动主供水泵，仅能通过控制3台主供水泵的出水支管DN500阀门以及供水总管DN700的阀门开度来调节软水温度（图1）。

密闭式工业循环冷却水系统设计要点浅析金亚飚(上海宝钢工程技术有限公司上海 201900)摘要纯水(或软水)密闭式循环冷却水系统常用于工业企业中关键设备的间接冷却。

本文结合某大型钢铁企业炼钢连铸单元的纯水循环水系统项目，对密闭式工业循环冷却水系统的一些设计要点，如管路系统的设计、膨胀水箱的设臵、循环水泵的选型及水泵进出口管路设计等做了初步的分析和探讨，可作为相似工程的参考。

关键词密闭式循环冷却水系统管路膨胀水箱Discussion about the design difficulties of the industry closed recirculation coolingwater systemJinyabiao(SHANGHAI BAOSTEEL ENGINEERING & EQUIPMENT CO.,LTD.Shanghai Poster Code: 201900)Abstract The industry closed recirculation cooling water system is very important. The design difficulties of the water system are discussed. It also can be used for reference in the similar engineering.Keywords closed recirculation cooling water system pipe system expansion tank1.概述纯水(或软水)密闭式循环冷却水系统常用于工业企业中关键设备的间接冷却。

密闭式循环水系统内循环水基本与外界隔绝，以确保水质以及系统的正常运行。

密闭式循环水系统常规流程为：水处理站循环供水泵出水→过滤器→工艺设备→换热器(或蒸发空冷器)→至水处理站循环供水泵进水，统设有膨胀水箱或膨胀罐。

高炉软水密闭循环冷却系统检漏技术 【摘 要】本文对高炉软水密闭循环冷却系统的检漏技术进行的简要介绍，并分析了冷却系统管道发生破坏的原因。

【关键词】高炉软水密闭循环冷却系统；检漏；破坏原因 前言 高炉软水密闭循环冷却系统是当前国内外较为广泛使用的一种高炉冷却设备，利用软水循环进行冷却可以有效清除结垢，冷却效果良好，可以有效满足提高高炉使用寿命和冷却设备的使用寿命。然而，如果该系统出现泄漏或者由于局部过热而出现气塞现象而发现得又不够及时的时候，通常容易造成冷却设施破损程度加大，同时会影响高炉的寿命和生产能力，造成经济损失和安全隐患。因此，人们进一步研究并发展出了高炉软水密闭循环系统的检漏技术。

1 冷却系统水流特征 高炉软水密闭循环系统在结构上可以看做是将一定数量的阻损条件相同的管道并联到两个等压位之间，在正常条件下，每个管道的入口流量相同，但是一旦某个管道出现泄漏或者气塞是就会出现异常现象。当某一管道发生气塞时，该管道入口流量将会大幅减少，而且流量大小和气塞程度成正比，气塞的阻力足够大时会出现管道断水显现，即该入口的流量降为零。如果不能及时检测到这种情况并且进行处理，就会造成设备损坏，发生泄漏事故，可以说，气塞故障是设备设备出现烧坏和泄漏的根本原因。而当管道发生泄漏故障时，管道入口的流量就会大幅增加，并且出口流量大幅降低。在漏阻一定的条件下，出、入口水流量的变化也会随着泄漏点位置的改变而不同。试验结果显示，泄漏点越往下游，入口流量增加越快，而出口流量减少越慢。泄漏点位置保持不变的条件下，烧坏情况越严重，漏阻越小，出、入口水流量的减小都会更加明显，相反，漏阻越大，出、入口水流量的变化越小。另外，高炉内的压力或者是热风压力也会对泄漏事故造成很大影响。炉压减小则泄漏量增大，炉压为零时泄漏量就会出现明显增加，并且泄漏量会随着泄漏位置的下移和炉压的降低变化幅度出现增大的趋势。因此，当系统出现泄漏并且需要进行休风处理时应当关闭泄漏管道或者是降低水压，减少泄漏到高炉内的水流量，否则会造成泄漏流量大幅增加，给高炉的生产和安全性带来极大威胁。

武钢密闭循环冷却水缓蚀技术的应用与改进[关键词]：高炉连铸机密闭循环水缓蚀技术应用改进[概要]：本文介绍了武钢在密闭循环冷却水缓蚀技术应用方面不断研究与改进，由国外引进药剂到国内自研药剂取代，由环保型产品取代非环保型产品。

使武钢软水密闭循环冷却水水处理技术日趋成熟。

武钢一号、四号、五号高炉，三个炼钢厂其高炉炉体、冷却壁、风口，连铸机结晶器高热负荷部位循环水用量达33515t/h，均采用软水密闭循环冷却水。

为有效的防止系统腐蚀，二十多年来，我们在密闭循环水缓蚀技术应用方面不断研究与改进，由国外引进到国内自研药剂取代，由环保型产品取代非环保型产品，使武钢软水密闭循环水水处理技术日趋成熟。

一、D－100E缓蚀剂的应用1977年武钢二炼钢投产时，由西德引进的连铸机结晶器采用了软水密闭循环冷却水技术，在高热负荷区不会产生水垢障碍，给连铸机安全生产提供保障。

但是结垢与腐蚀是一对矛盾，虽然系统结垢不易发生，但腐蚀问题却不可忽略。

腐蚀是一种化学或电化学过程。

一种金属可以恢复到它原来的自然状态。

例如铁的腐蚀过程就是由铁回复到赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）的状态。

在软水密闭循环系统中，其腐蚀速度远大于开路循环冷却水。

所以缓蚀是软水密闭循环水必须的措施。

武钢二炼钢连铸机密闭循环水系统设计采用Drew公司生产的Drewgard－100E（简称D-100E）缓蚀剂，其主要成分为有机膦酸脂。

配制不同浓度的D-100E溶液进行静态缓蚀试验，其缓蚀结果如表一。

试验条件：软化水；水温60℃；试验时间72小时。

试验结果表明，当药剂浓度在800mg/L腐蚀速率可小于2mpy。

药剂浓度在1000mg/L－2000mg/L时有较好的缓蚀效率。

根据现场条件开展动态模拟试验，试验结果见表二。

试验条件：软化水;热交换器进口温度40℃，出口温度60℃，循环水流速1 m/s，试验时间96小时。

静态动态试验结果表明1、药剂投加量对缓蚀效果影响很大，缓蚀率随药剂浓度的增加而升高。

循环冷却水系统原理循环冷却水系统（recirculating cooling water system）冷却水换热并经降温，再循环使用的给水系统，包括敞开式和密闭式两种类型。

主要由冷却设备、水泵和管道组成。

冷水流过需要降温的生产设备（常称换热设备，如凝汽器、换热器、冷凝器、反应器）后，温度上升，如果即行排放，冷水只用一次（称直流冷却水系统）。

使升温冷水流过冷却设备则水温回降，除换热设备的物料泄漏外，可用泵送回生产设备再次使用，管外通常用风散热。

冷水的用量大大降低，常可节约95％以上。

冷却水占工业用水量的70％左右，循环冷却水系统起了节约大量工业用水的作用。

冷却设备有敞开式和封闭式之分，因而循环冷却水系统也分为敞开式和封闭式两类。

敞开式系统的设计和运行较为复杂。

软水软水指的是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

在日常生活中，我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成，这是因为在我们取用的水中含有不少无机盐类物质，如钙、镁盐等。

这些盐在常温下的水中肉眼无法发现，一旦它们加温煮沸，便有不少钙、镁盐以碳酸盐形式沉淀出来，它们紧贴壶壁就形成水垢。

我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。

硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。

低于8度的水称为软水，高于17度的称为硬水，介于8～17度之间的称为中度硬水。

雨、雪水都是软水，泉水、深井水、海水、江、河、湖水都是硬水。

水的硬度对日常生活影响是很大的。

如水的硬度大时洗衣服不起泡；旅居异地因饮水的硬度不适应可出现水土不服的症状；壶内结水垢会使壶的导热性下降；工业锅炉的水垢可引起爆炸事故。

所以，生活和工业用水均应适当控制水的硬度。

一般来说，软水多用于生活中，洗澡、洗衣服等。

不用于饮用，所含矿物质过少。

软水作用：设备：壁挂炉或热水器的维修次数大大减少，热水器寿命延长一倍以上，热水器煤气及用电费用减少29％～32％，家庭内墙中安装的水管不结垢、不阻塞。

除次之外软化水还适用于电子电力行业、冶金行业、医药行业、化工行业、食品饮料行业、宾馆饭店、热力站、锅炉房、写字楼、冷库、商场、空调用水等领域用水；其中采暖、供热、供气等各种锅炉的用水软化处理可以缓解锅炉结垢、阻垢问题。