化学分析在生产中的指导应用论文_高建明

化学分析在生产中的指导应用论文_高建明

陕西龙门钢铁有限责任公司炼钢厂

摘要:4#连铸机结晶器铜管表面产生大量的污垢,导致铜管拉钢量达不到工艺规定要求,严重影响生产的有序进行,通过化学方法对污垢成分的测定和数据分析,确定为微生物粘泥引起的结垢,经过投加杀菌剂等一系列措施,有效地控制了结晶器铜管污垢的产生量,收到了预期的效果。

关键词:灼减量;微生物;杀菌剂

一、前沿

化学分析是工业生产的眼睛,时刻指导着生产的有续进行,其测定数据对结果分析起着重要的作用,以此来判断所采取的措施可行性,只要有生产活动进行,就必然有分析检测手段伴随,就水处理行业而言,化学分析在其过程控制和结果分析中显得更为重要,在水系统的循环利用过程中,存在着三大问题即结垢、腐蚀和微生物滋生,由于不重视水质处理,每年因水质结垢、腐蚀等污垢导致生产受到不同程度影响。如龙钢炼钢厂4#连铸机结晶器铜管结垢严重影响了生产的正常进行,通过对4#连铸机结晶器铜管污垢的分析,确定了微生物粘泥的影响为主,通过杀菌处理等措施落实,铜管结垢得到了有效控制,使生产得以正常进行,可见化学分析结果对微生物检测和水质控制,以及对生产的指导的重要作用。

本文针对4#连铸机结晶器水系统的特殊性进行分析,供大家交流共享。

二、结垢原因:

2017年下半年以来,4#连铸机结晶器铜管表面多次出现浅绿色污垢,由于污垢的产生,使铜管的导热性变差并发生铜管变形,出现不安全生产隐患,迫使连铸机停产更换铜管,严重影响生产的连续性,5月3日4#连铸机结晶器铜管在生产过程中出现异常,检查发现液面处铜管鼓肚,结晶器铜管上面污垢严重。

通过对污垢进行化学分析,其测定数据表明有机物含量达到53.55%,碳酸盐的含量仅为3.30%,该结垢物为非碳酸盐垢污,而是以有机物组成的污垢即微生物粘泥。

为此目前首要的问题是控制循环水中微生物的滋生,遏制结晶器铜管的污垢产生,于是对该系统进行大剂量投加杀菌剂进行处理,经过氧化性和非氧化性杀菌剂的连续几天处理,于5月9日4#连铸机结晶器铜管因鼓肚再次被迫下线,而且这次污垢呈现白色,其结垢面积达到1/2~1/3,经过化学分析测定,其污垢的主要成分是以62.51%的钙镁不溶物,而不是微生物为主了,主要原因是我们在处理水系统的微生物粘泥时,投加了大量的氧化性杀菌剂,破坏了水中的阻垢缓蚀剂,使缓蚀阻垢剂大部分分解而失效,生成了磷酸镁和磷酸钙沉积物、以及碳酸钙污垢。针对出现的新问题,制定进一步的水处理方案,于是决定降低氧化性杀生剂的用量,减轻对阻垢缓蚀剂的氧化损失,通过措施落实,在5.22更换下线的铜管表面污垢量已经很少了即轻微污垢,其少量的污垢中钙镁沉积物成分占28.61%,总磷沉积物占11.92%,有机物的量占14.30%,三大沉积物含量比例在污垢中均大幅降低,达到了满意的效果。

三、微生物粘泥产生原因:

1、中水影响污染了4#连铸机结晶器循环水系统:

(1)4#连铸机结晶器水池和3#4#连铸浊环水池相邻,由于3#4#连铸浊环水使用中水,中水的菌藻滋生较严重,在生产运行过程中,冷却塔水雾的飘逸和吸收,严重影响4#连铸机结晶器水质,使其受到污染所致;(2)4#连铸机结晶器补水管与中水管道串接,因其中间阀门故障关闭影响导致中水串入深井水系统;(3)结晶器保安水(中水)阀门因操作因素串入深井水系统影响,均能够导致微生物粘泥发生并产生污垢。

2、循环水在运行过程中为了满足设备降温,在冷却塔内水和空气热交换过程中,空气中的粉尘和细菌等也被溶入循环水系统,导致水系统菌藻类升高。

3、循环水在处理过程中,为了防止结垢和腐蚀,需要投加缓释阻垢剂,而使用的缓释阻垢剂和循环水中的无机盐等,是微生物生长需要的营养源,也导致微生物粘泥的快速繁殖。

4、循环水温度一般为20~40℃,PH值为7~9范围内,正适合微生物的生长繁殖条件,资助了微生物的生长和繁殖。

5、4#机结晶器系统自身无旁率设施,循环水运行过程中,由于水质浓缩,各种杂质浓度升高,仅靠正常的排污无法达到水质去杂净化的要求,也是本循环系统的不足之处。

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6、日常对循环水系统设施如冷却塔、集水盘、水池积泥清理无周期性,同时更谈不上对循环水管道的清洗,导致微生物粘泥及死亡的微生物尸体的沉积,也为微生物生长提供了场所和营养源。

以上是产生微生物粘泥的可能性因素,通过各个连铸机结晶器运行的横向对比,以及4#连铸机结晶器运行的纵向对比,并结合工艺参数、水质、工况环境等综合分析,产生微生物粘泥的主要原因还是4#连铸机结晶器水池(冷却塔)所处的位置,即4#连铸机结晶器和3#4#连铸浊环均为敞开式冷却水系统,并且相邻,在生产运行过程中,由于3#4#连铸浊环的水(中水)雾飘入4#连铸机结晶器冷却塔周围,并被4#连铸机结晶器冷却塔吸收,导致4#连铸机结晶器净环水(深井水)受到了污染,从而产生大量的微生物粘泥。

四、后续采取措施和结果:

针对微生物粘泥发生,面对生产的实际情况,需采取如下措施:

1、对4#连铸机结晶器水系统进行处理的同时,也要做好3#4#连铸浊环水质杀菌处理,减少对其它水系统的污染。

2、每两个月进行一次集中大剂量杀菌处理,降低系统水质污染。

3、定期对4#连铸机结晶器水池等进行清理积泥,保持系统清洁运行。

4、利用彩条布进行4#连铸机结晶器冷却塔和3#4#连铸浊环冷却塔隔离,减少水雾飘逸的相互影响。

5、控制4#连铸机结晶器循环水质指标较低的浓缩倍数≤1.5,一是确保水温降低;二是降低循环水的浊度和菌藻类。

6、逐步完善循环水系统的旁滤装置,稳定循环水质量。

通过一系列措施的落实和逐步的完善过程,4#连铸机结晶器铜管表面的污垢量逐渐好转,并步入正常,通钢量逐步上升,收到了好的效果。

五、存在的问题以及跟踪观察

(1)4#连铸机结晶器铜管上面附着的污垢,目前在正常下线的铜管上面仍然有少量不同程度出现,但是没有影响连铸生产的周期性和拉钢量,在现有的条件下应是可接受的,这主要还是污染虽然降低,但是没有隔断;

(2)目前对4#连铸机结晶器水池(冷却塔)的迁移不现实,改为密闭式冷却系统(与相邻冷却塔完全隔离)正在积极准备实施。

六、结束语

微生物粘泥的产生和发生是必然的结果,使我们清楚认识到水处理和化学分析工作的重要性、必要性,正是由于化学分析的结果指导,使我们对污垢有了定性和定量的认识,也使我们能够有效的控制水质指标,减缓水质结垢,提高生产效率,对于微生物污垢的防治,是一项长期工作,就需要分析化学手段检测它,使其在循环水中的数量控制在≤105个/ml,因此实施检测、做好预知预防处理,是水处理工作的首要任务,也需要我们不断完善的检测手段和分析方法,达到精准分析,有效防范,形成一套适合我厂循环水管理和(化学)操作的方法,同时积极加强内外部交流沟通,引进先进的技术(检测)手段,实施有效指导生产,确保循环水质良性运行。

参考文献:

[1]工业用水及污水水质分析

王忠尧编 北京 化学工业出版社 2010.5

[2]化学分析的样品处理

黄敏文等编著 北京 化学工业出版社 2007.4

[3]敞开式循环冷却水系统的化学处理

齐冬子编著 化学工业出版社 2006.1

[4]化验室工作手册

吕春绪 诸松渊主编 江苏科学技术出版社 1994.4

论文作者:高建明

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/10

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