钢铁生产中的水处理

Greg Ellard自1987年以来就担任公司的工艺工程师,负责检查150多个大型工厂的启动和优化。他的重点工作是改善钢厂过滤器的设计和操作流程。

美国钢铁工业有很多值得乐观的地方。俄亥俄州和得克萨斯州等地正在建设最新、最先进的钢厂,全球资金的涌入使附属工厂产能更高,扩张迅速,自动化也正在高度优化着古老的工业生产工艺。2019年美国钢铁总产量从2018年的8660万公吨增至8800万公吨,增幅为1.6%。

对所有钢铁厂来说,一个及其重要的方面就是水务过滤。虽然在谈及炼钢工艺时,你可能不会首先想到它,但它之所以重要,是有原因的。炼钢过程中许多阶段的冷却都离不开水。清洁的水可以提高产品质量,提升磨机效率(这意味着更高的产能),并使设备保持优良性能,从而减少维护和停机时间。来自迪诺拉的格雷格·埃拉尔德(Greg Ellard)提供了以下关于钢铁行业水处理基础知识的问答。

水在钢铁厂是如何使用的? 

水的获取和利用是全世界关注的重要议题,在日常生活中如此,在工业生产中更是如此。整个炼钢过程中,包括炼铁和炼焦,每生产一吨钢就要用掉75000加仑的水。水主要用于炼钢过程中各个阶段的冷却和清洗。间接、非接触式地对机器冷却是水在钢铁厂的另一应用。迪诺拉的过滤器技术大多用于接触式水系统,直接冷却和清洗用于铸造和热轧操作以及除垢操作中的钢。接触式应用需要有强大耐用的过滤器来处理高固体和油及油脂。间接、非接触式冷却多用于机器冷却。迪诺拉也有客户使用我们的过滤系统进行非接触式冷却,因为他们信任我们的品牌。 

为什么回用很重要? ;

炼钢过程中要使用大量的水,因此回用既是出于预算考虑,也是出于性能考虑。将水清洁干净就可以回用,保持清洁的循环用水又可以提高设备性能,例如防止喷嘴堵塞。这样可以使钢制品均匀冷却,从而提高其强度和质量。有些地方是要求零排放许可证的,即使清洁过的污水都不允许排放,所以回用就成了必然选择。

采用了哪些技术来处理水以作回用?

不同的炼钢过程在使用的水中会产生不同的污染物。化学和物理处理可以清洁水,使其可以回用或排放。化学处理使用诸如混凝剂、絮凝剂、消毒化学品和其他化学品以保持良好的水平衡。物理处理方法包括固液分离沉降装置、使用单、双和多介质配置的介质过滤以及各种筛分装置。迪诺拉采用单介质大颗粒砂深床过滤工艺。

迪诺拉的深床过滤在炼钢厂是如何作用的?

炼钢厂的接触水流经氧化皮坑,然后被泵送至深床压滤系统。水向下流过6英尺厚的砂滤料,然后从每个过滤器的底部流出。过滤介质中会捕获氧化皮固体,油和油脂。在满流处理过程中,过滤后的水流经冷却塔,然后返回磨机。

深床过滤工艺:

  • 可保护大部分设备,减少对冷却塔的维护次数。
  • 可提供接触式和非接触式冷却水的侧流过滤,以减少水系统中不需要完全清洁水的固体。
  • 可处理河流和水井取水以作工艺用水和饮用水。
  • 为什么深床过滤技术是首选?

    深床过滤可以将氧化皮和含油固体储存在床层的某个深度。而在其他类型的过滤中,这些物质会在过滤器的表层堆积并阻止水流的快速流动。所以,深床过滤可以确保更长的运行时间。深床过滤是一项久经考验的技术,已经被几代人使用,因为它确实很管用。一些钢厂曾尝试使用筛分技术,在大量投资和反复试验后又不得不绕过并最终完全抛开这些解决方案,因为它们的效能太低了。于是他们又回到了介质过滤,因为这是一个经过考验证明可靠的解决方案

    迪诺拉 TETRA DeepBed™过滤器有何独特之处? ;

    介质更大-过滤器中使用的高规格粗单介质砂可承载高固体负荷,能捕获更大的固体和进行更深的床层渗透,从而延长运行时间,并可大量减少所产生的反冲水量。

    反冲空气和水设计-大型介质使空气和水的反冲组合成为可能。与使用双介质或多介质配置的过滤系统相比,这将产生更少的反冲污水。 反冲空气是一种非常好的洗涤方法,它能排出许多只用水反冲很难清理的油类。

    立管反冲设计–反冲水直接来自出水管。不需要反冲水泵,为客户节省了在整个运行期间安装和维护水泵的成本。水流控制回路的存在确保反冲水安全流入过滤器。

    预先铺设好管道,预先搭接好线路的过滤器设计-所有过滤器阀门均安装并连接至控制面板,并在制造商处用空气管连接至阀门(若使用了气动阀),且在装运至施工现场之前完成测试。大多数不同的集水管道均在制造商处安装好,以方便客户的最终安装。

    结实、无堵塞的暗渠–使用单独的反冲空气和供水系统。当其他介质过滤技术都失效了,迪诺拉继续钻研着,用她的专业技术去改装暗渠系统。另外两个常用的过滤器暗渠系统是喷嘴底部和折板。迪诺拉已多次更新了这两个系统,并将继续这样做

    经验–尽管迪诺拉的名称多年来一直在变化,但她最早从1968年起就开始为钢铁行业提供最好的过滤系统(如Dravo、TETRA、Severn Trent和De Nora)。我们在炼钢过滤系统设计上有着50多年的工艺技术经验,并对过滤系统前后的设备和工艺有很深的理解。对炼钢工艺和操作的深度理解可以让我们把过滤器设计地恰到好处。而且,我们丰富的经验又可以让我们通过把喷嘴,不锈钢折板,和其他类型的暗渠转换为TETRA暗渠来改良其他过滤器的设计。多年来,我们一直是业界首选。在过去的20年里,我们的技术人员已经调试了50多个炼钢厂的过滤设备。

    迪诺拉的专业技术对钢铁行业还有何其他影响?

    在为炼钢市场提供过滤系统的50多年中,迪诺拉不断改进其设计和运营,以使客户能够专注于他们最擅长的事情—生产钢材,而不是花费大量时间专注于过滤设备。

    我们与客户合作,以符合其预算的成本优化他们所需的系统设计。比如,客户对我们的立式压力过滤器很感兴趣。但价格超出了他们的预算,于是,迪诺拉为他们推荐了一个更具成本效益的横式压滤系统,它在空间上也更符合客户的安排。如果空间允许,重力过滤器也是一种更具成本效益的选择。 

    我们不仅负责设计和启动我们的设备,还要保证它们的正常运行。迪诺拉的客户会要求我们做定期的流程审核以检查和优化其操作。迪诺拉所掌握的水务知识可以很好地帮助客户和升级旧设施以优化运营。迪诺拉的这种专业素养、响应能力和对客户成功的奉献精神,使她独树一帜并与新时代的钢铁行业一起成长。