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优化碳酸钠软化法处置惩罚转炉烟气洗涤水的探讨与实践

揭晓时间：2023-11-01 14:22

齐娜1 ，何芳1，梁平2 ，王锋3

　　( 齐娜、梁平：湖北耀彩网化工科技有限公司,湖北，武汉 430000;

　　何芳、王锋：华菱湘潭钢铁股份有限公司,湖南，湘潭，411100)

　　摘要现在，转炉烟气洗涤水主要接纳絮凝—碳酸钠软化处置惩罚法，由于转炉在炼钢生产历程中，各个冶炼阶段所爆发的烟宇量和因素差别，转炉烟气除尘水水质也随之转变。本文主要研究差别的水质情形下，对碳酸软化法降低硬度的有用要领举行优化。水处置惩罚药剂选择取决于P碱与M-P碱的关系，药剂的用量取决与水量及循环水中硬度的含量。

　　要害词转炉烟气洗涤水、镁硬、钙硬、。

Optimization of sodium carbonate softening treatment of converter gas washing water exploration and practiceQI Na1，HeFang1，Ling Ping2, Wang Feng3(QINa,LiangPing.Hubei Haili Chemical Technology Co., Ltd. Hubeiwuhan, 430000 china ;HeFang,WangFeng. Hunan Valin Xiangtan Iron and Steel Co., Ltd. (XISC)hunanxiangtan 411100 china)

Abstract: At present, the major chemistry treatmeng way of washing water of converter smoke is sodiumcarbonate softening, but in different phases of steel making proceduce,the water quality vary with the changeof the components and amount of converter gas.This article mainly study the optimization of the sodium carbonate softening methods to reduce the general hardness in different situations.It’s decided by the relatis of P andM-P basicity to select the watetreatmedicine .The amount of pharmacy isalso determined by the circulation flow rate and the general hardness.

　　Keyword: Washing water of converter smoke; calcium Hardness; magnesium Hardness;

　　0 小序

　　转炉烟气洗涤水是氧气顶吹转炉在吹炼历程中爆发的大宗的高温浓尘烟气，接纳湿法降温除尘历程中，烟气与水直接接触爆发的产品。其形成历程可体现如下：

　　由于转炉在在炼钢生产历程中，各个冶炼阶段所爆发的烟宇量和因素差别，净化烟气的废水水质也随之转变。一样平常在吹炼历程时烟尘多，响应的废水中悬浮物质量浓度较高，一样平常为2000-5000mg/l。废水中的PH值也由冶炼要领的自己决议的，同时废水水温转变也较大，一样平常温升在10-20℃，因此转炉浊环水具有高温高浊的特点。凭证转炉浊环水的特点，水处置惩罚的主要目的为降温、降浊、镌汰高温构件的结垢问题。从现在的水处置惩罚手艺看，转炉烟气洗涤水的水处置惩罚共履历了以下几个阶段：

　　第一阶段——投加高效阻垢疏散剂，阻止形成硬垢;

　　第二阶段——投加高分子絮凝剂---投加高效阻垢疏散剂,

　　第三阶段——形成了以絮凝----碳酸钠软化法---投加高效阻垢疏散剂为主的药剂处置惩罚工艺，使得转炉浊环水系统水处置惩罚趋于成熟。在恒久的运行历程中，碳酸钠软化法降低了却垢速率，装备在恒久运行历程中结垢情形控制优异，但由于转炉烟气洗涤水的自己特征在很洪流平上受生产历程中辅料的影响，因此使得碳酸钠软化法在特定的水情形中

　　受到一定限制。

　　1 影响碳酸钠软化法稳固运行的主要因素

　　水质稳固的条件是凭证生产工艺和水质条件，因地制宜，有的放矢。由于水质处置惩罚历程中处于动态平衡,受诸多因素影响，当平衡被突破时，水质不可知足要求，以下就对影响碳酸钠软化法的因素举行剖析：

　　1.1 炼钢造渣辅料活性灰。铁水中的含硅量是决议活性灰用量的主要因素，含硅高，活性灰用量偏高。在吹氧时部分石灰还未与钢液接触就被吹出炉外，以是活性灰的性状应接纳大块颗粒，不宜含粉状居多。主要由于活性灰中含有大宗CaO等碱性物质，是制约硬度平衡的主要因素。

　　1.2 吹炼历程中形成的酸性物质：如CO2、SiO2等。CO2约占转炉烟气的因素的17%~22%(体积分数)。吹炼中期水温最高，烟宇量最大，CO2、SiO2 等主要在吹炼前期形成的。

　　1.3 其他辅料：轻烧白云石、荧石、镁球等。

　　1.4 现场的水处置惩罚治理及投药治理等。本文主要就1.1、1.2影响因素举行实验剖析与详细讨论。

　　2 现场实验及讨论

　　2.1镁硬高

　　某钢厂有三座30t转炉，Q=266--340 m3/h，保有水量约800 m3。转炉浊环水主要特征：pH偏低，钙硬与镁硬共存，镁硬偏高。

　　2.1.1指标控制要求：SS<100 mg/L，硬度<50mg/L;

　　2.1.2水质特点：8.0

　　补水特点：硬度在100-130 mg/L，镁硬15—30mg/L;

　　2.1.3一连时间：10个月;

　　2.1.4水质磨练项目：pH、总硬、钙硬、镁硬、P碱、M-P碱;

　　2.1.5通例碳酸钠软化硬度法：投加加碳酸钠。弱点：虽然在一定水平上钙硬有所下降，但镁硬险些稳固。以下是投加碳酸钠后的数据;

　　2.1.7解决要领：a：投加片碱或粉状石灰，中和过量的HCO3-，使系统抵达新的平衡。b：补水中大部分为HCO3-且镁硬偏低，可思量适当排水。2.1.6凭证一样平常磨练数据剖析缘故原由如下：冶炼时代投加石灰量偏少，造渣选用的矿石含镁化合物较高，炼钢历程中使用酸性矿石，使系统pH偏低。

　　2.1.8水处置惩罚调试数据

　　(1)：投加粉状石灰法

　　效果与讨论：投加石灰乳后pH显着上升，钙硬与镁硬同时降低，石灰乳中含有OH-，中和水体中大宗的HCO3-，天生CO32-;同时与系统中的Ca2+和自身引进的Ca2+反应天生沉淀CaCO3，OH-与Mg2+天生沉淀Mg(OH)2;水质浊度显着降低，pH偏高对降低硬度有利，但pH不宜过高。弱点：加药量大，一样平常需要多一组石灰加药装备，且加药装备易梗塞，投加药剂时耗时耗人力。若是烟气中酸性因素一直引入，则这种要领仅能维持一段时间。

　　(2)：投加片碱法

　　效果与讨论：投加后pH显着上升，钙硬与镁硬同时降低，片碱中含有OH-，中和水体中大宗的HCO3-，天生CO32-;同时与系统中的Ca2+、Mg2+反应天生沉淀。水质浊度显着降低，pH偏高对降低硬度有利，但pH不宜过高。弱点：加药量大，药剂本钱高，投加药剂时耗时耗人力。若是烟气中酸性因素一直引入，则这种要领仅能维持一段时间。效果与讨论：投加后pH显着上升，钙硬与镁硬同时降低，片碱中含有OH-，中和水体中大宗的HCO3-，天生CO32-;同时与系统中的Ca2+、Mg2+反应天生沉淀。水质浊度显着降低，

　　pH偏高对降低硬度有利，但pH不宜过高。

　　(3)：排水法：

　　效果与讨论：排水前后pH转变不大，排水后钙硬略有上升，镁硬随之下降�？赏ü实迸潘蟾ㄒ酝都犹妓崮评唇档妥苡�。详细的排水量应凭证现场情形通过实验加以确定。过量排水则会影响药剂浓度，使硬度难以及格。

　　优点：省人力，不需要特殊增添加药装备;

　　弱点：排水会污染周围情形。

　　2.2 钙硬高

　　某钢厂有四座30 t转炉，Q=780 m3/h，保有水量约1500m3。转炉浊环水主要特征：pH偏高，硬度很高，钙硬高达几百mg/L,其中镁硬险些为0。

　　2.2.1指标控制要求：SS<100 mg/L;硬度<50mg/L。

　　2.2.2水质特点： pH在12左右，硬度在200—450mg/L，其中大部分硬度为钙硬。补水特点：硬度在240mg/L左右。

　　2.2.3一连时间：钙硬居高的情形不一连泛起，每月10—20天不等。

　　2.2.4水质磨练项目：pH、总硬、钙硬、镁硬、P碱、M-P碱。

　　2.2.5通例软化硬度法：投加碳酸钠。弱点：虽然在一定水平上钙硬有所下降，但效果不睬想。

　　以下是投加碳酸钠后的数据

　　2.2.6凭证一样平常磨练数据剖析缘故原由如下：冶炼时代投加石灰量偏多，且活性石灰含粉尘较多，吹炼时粉状活性灰随烟气上升，CaO与CO2的平衡被破损，与洗涤水反应后使得表观征象为水体外貌漂浮有一层灰白状粉。通常水质检测体现为P>M-P，M-P很是低，且pH偏高， CO32-与OH-共存，大部分为OH-，Ca2+、 Mg2+与CO32-与OH-的平衡被破损。

　　2.2.7解决要领：a：投加HCl与碳酸钠，中和过量的OH-，使系统抵达新的平衡。b：投加碳酸氢钠。c：向系统中充CO2。

　　2.2.8水处置惩罚调试数据

　　(1)：投加适量HCL后投加碳酸钠，虽然实验室小试证实其可行性，但在现场调试历程中由于加酸的速率缺乏以中和来水中大宗的OH-，调试失败。

　　(2)：投加碳酸氢钠。以下为实验室小试数据。

　　效果与讨论：将小试放大，这种情形对硬度降低较为显着有用，且收效时间较快。现场调试后证实此要领可行。HCO3-可中和掉过量的OH-，同时引进CO32-与Ca2+反应天生沉淀。但应注重碳酸氢钠投加不可过多。3 总结效果与讨论：将小试放大，这种情形对硬度降低较为显着有用，且收效时间较快。现场调试后证实此要领可行。HCO3-可中和掉过量的OH-，同时引进CO32-与Ca2+反应天生沉淀。但应注重碳酸氢钠投加不可过多。

　　3 总结

　　转炉烟气洗涤水是个重大的系统，是循环水中处置惩罚难度较高的系统。用碳酸钠软化法处置惩罚转炉烟气除尘水水质，要害在于控制水中硬度与碱度的平衡，生产实践历程中可监控转炉浊环水的pH值，临界值凭证现场的详细情形举行确定，一样平常以为9

　　(1)一样平常情形下投加碳酸钠即可很好的控制硬度与碱度的平衡，使得水系统平稳运行。

　　(2)pH小于9时，易爆发镁硬偏高的情形，此时适当排水后辅助投加碳酸钠效果较量显着，但碳酸钠投加后不宜溢流，以免药剂流失�；蛲都邮一蚱�，其用量必需控制在合理规模内。

　　(3)pH超高或靠近12时易泛起钙硬很高的征象，此时使硬度快速降低的要领就是投加碳酸氢钠，中和水中过量的OH-，同时天生CO32-，同时，其用量必需控制在合理规模内。通过本次实验及现场的现实运行效果显示，针对差别的转炉烟气除尘水水质，接纳的差别要领配合碳酸钠软化法，能有用地降低硬度。

　　参考文献

　　〔1〕炼钢转炉烟气接纳使用手艺。中国环比科学出书社，1991。

　　〔2〕循环冷却水处置惩罚手册。天津科学手艺出书社，1991。

　　〔3〕3*90t转炉除尘循环水水处置惩罚手艺刷新与效果剖析，2006。

　　〔4〕优化碳酸钠软化法处置惩罚转炉烟气洗涤水的探讨与实践，《节能水处置惩罚》2013。

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