熱軋薄板淬火水處理水溫水質(zhì)控制工藝

熱軋薄板淬火水處理水溫水質(zhì)控制工藝張亮【摘要】熱軋精整熱處理薄板是一種非常具有市場(chǎng)潛力的產(chǎn)品，其淬火工藝對(duì)冷卻水的水溫和水質(zhì)控制要求很高。介紹了一種水溫與水質(zhì)控制工藝，在節(jié)約能源、降低投資的同時(shí)，達(dá)到淬火機(jī)冷卻水的使用要求，并經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐的檢驗(yàn)，是一種應(yīng)用前景廣闊的熱處理薄板水處理工藝技術(shù)。%Hot-rolledtrimmedhot-treatedsheetisaproductwithhighmarketpotential,whichhasstrictrequirementsonthetemperatureandqualitycontrolofcoolingwaterduringthequenchingprocess.Thispaperintroducesacoolingwatertemperatureandqualitycontrolprocesswhichsavesenergyandreducesinvestmentwhilesatisfiesthecoolingwaterrequire-mentsofthequenchingmachine.Practicalprojectshavedemonstratedthatthiswatertreat-mentprocessforhotrolledsheetquenchinghasbrightprospect.【期刊名稱】《冶金動(dòng)力》【年(卷)，期】2014(000)012【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P62-64)【關(guān)鍵詞】淬火;冷卻水;水溫控制;水質(zhì)控制;工程實(shí)踐【作者】張亮【作者單位】中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司水資源事業(yè)部，重慶400013【正文語(yǔ)種】中文當(dāng)前國(guó)內(nèi)熱軋軋機(jī)產(chǎn)能過(guò)剩，各大鋼鐵企業(yè)都在積極探索后續(xù)熱軋產(chǎn)品發(fā)展方向［1］。精整熱處理薄板是一種非常具有市場(chǎng)潛力的產(chǎn)品，產(chǎn)品鋼種主要有工程機(jī)械用鋼、先進(jìn)汽車用板、軍工板、超高強(qiáng)耐磨鋼、容器結(jié)構(gòu)用鋼等。目前國(guó)內(nèi)僅有極個(gè)別鋼廠批量化生產(chǎn)出板厚為3.0~8.0mm的熱軋薄板成品，國(guó)際上也只有少數(shù)幾家可以生產(chǎn)出高品質(zhì)的成品。為得到高品質(zhì)的熱軋薄板成品，需將常規(guī)板坯熱軋橫切原料鋼板進(jìn)行淬火與回火處理。國(guó)際上通常采用無(wú)氧化熱處理爐一淬火機(jī)的生產(chǎn)路線，鋼板在爐內(nèi)按相應(yīng)的加熱制度加熱，淬火板溫度一般為850~980OC，采用大量壓力冷卻水進(jìn)行降溫和板型整理，淬火機(jī)由高壓段和低壓段組成，其中高壓段的目的是快速降低鋼板表面溫度，低壓段的目的是消除鋼板內(nèi)部余熱并達(dá)到最終降低鋼板整體溫度；淬火機(jī)將根據(jù)鋼板的厚度、寬度、鋼種、運(yùn)行速度及冷卻速率等要求自動(dòng)選定開(kāi)啟高壓段與低壓段的噴嘴數(shù)量，以便將當(dāng)前鋼板溫度降至需求的溫度，滿足淬火組織相變需求，整體工藝對(duì)冷卻水的水溫和水質(zhì)控制要求很高。東部某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，一直立足高端、精品產(chǎn)品定位，為提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，從國(guó)外引進(jìn)兩條熱處理生產(chǎn)線，一條明火熱處理生產(chǎn)線，另一條為無(wú)氧化輥底爐+淬火機(jī)熱處理線，生產(chǎn)板厚3.0~12.0mm的熱軋薄板成品。其中淬火機(jī)對(duì)淬火供水要求十分嚴(yán)格，供水溫度要求全年控制在28±5C，供水懸浮物＜20mg/L,相比傳統(tǒng)鋼鐵工業(yè)直接冷卻水及常規(guī)中厚板淬火冷卻水，具備顯著的獨(dú)特性和嚴(yán)格性。目前有稀土磁盤(pán)［2］、氣?。?］、絮凝磁分離一體機(jī)［4］等工藝或設(shè)備使用在淬火水處理上，但尚未有溫度精確控制的工藝見(jiàn)于報(bào)道。本工藝在水質(zhì)上將淬火回水作為間接冷卻水來(lái)考慮，回水由水泵直接提升至冷卻塔進(jìn)行冷卻，冷卻后出水由供水泵組送淬火機(jī)使用。其特點(diǎn)在于設(shè)置獨(dú)立的水溫水質(zhì)控制系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水溫和水質(zhì)的控制。控制水量為總循環(huán)水量的15%~20%，經(jīng)水泵加壓后送淺層砂過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾處理，然后分季節(jié)進(jìn)行溫度控制。具體處理流程見(jiàn)圖1（圖中虛線代表冬季流程，點(diǎn)劃線代表夏季流程）。冬季溫度控制：在淬火回水鐵皮溝匯入鐵皮坑處及旁通過(guò)濾站均設(shè)有蒸汽加熱措施;其中淬火回水鐵皮溝匯入鐵皮坑處為蒸汽直接加熱，以便冬季系統(tǒng)啟動(dòng)初期快速將水溫上升至要求的范圍；控制系統(tǒng)設(shè)有過(guò)濾器和板式換熱器，過(guò)濾器出水利用余壓進(jìn)入汽水板式換熱器進(jìn)行加熱，用以彌補(bǔ)系統(tǒng)冬季運(yùn)行過(guò)程中的熱量損失，板式換熱器冷側(cè)出水通過(guò)冷卻塔集水盤(pán)均勻的進(jìn)入冷水池，將熱量傳遞至冷水池；板式換熱器熱側(cè)使用過(guò)的蒸汽冷凝水直接進(jìn)入冷水池。夏季溫度控制：為防止夏季極端溫度條件下的短時(shí)間水溫偏高，系統(tǒng)設(shè)有加冰池及加冰水泵，夏季極端條件下人工將冰塊加入加冰池，過(guò)濾器出水超越至加冰池進(jìn)行混合；混合后冰水由加冰水泵送至冷卻塔集水盤(pán)均勻的進(jìn)入冷水池，將冷量傳遞至冷水池。春、秋季溫度控制：每座冷卻塔上塔總管及旁通管上均設(shè)有閥門(mén)，冷卻塔風(fēng)機(jī)采用高、低速控制，春、秋季可根據(jù)回水水溫及供水水溫對(duì)上塔水量、冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停數(shù)量進(jìn)行調(diào)配控制，保證水溫穩(wěn)定在要求的范圍之內(nèi)。該工程主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表1。收集該鋼廠循環(huán)水系統(tǒng)多年運(yùn)行水溫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，冬季經(jīng)蒸汽直接加熱處理后可將水溫保證在22°C,夏季極端氣溫時(shí)經(jīng)冷卻塔冷卻后最高水溫一般在34C,其它氣候條件可以滿足28±5C要求。綜上，本系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，冬季需要至少升溫1C,夏季極端氣溫至少降溫1C。淬火水溫水質(zhì)控制系統(tǒng)總處理水量為900m3/h（占總循環(huán)水量18%），經(jīng)水泵加壓后送4組淺層砂過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾處理，處理后出水在冬季進(jìn)入2臺(tái)汽水板式換熱器進(jìn)行加熱，出水利用余壓通過(guò)冷卻塔集水盤(pán)均勻的進(jìn)入冷水池，將熱量傳遞至冷水池；夏季極端天氣超越板式換熱器進(jìn)入加冰水池，與該鋼廠自制的冰塊混合后由加冰水泵送至冷卻塔集水盤(pán)均勻的進(jìn)入冷水池，將冷量傳遞至冷水池。工程目前已經(jīng)正式投產(chǎn)半年，運(yùn)行效果如圖2、圖3。從圖2、圖3中可以看出，通過(guò)水溫水質(zhì)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，供水水溫半年運(yùn)行數(shù)據(jù)均滿足28±5°C的要求，供水懸浮物不超過(guò)5mg/L,完全滿足淬火機(jī)的冷卻水使用要求。綜上所述，本工藝將淬火水溫與水質(zhì)控制措施合并設(shè)置，在節(jié)約能源、降低投資的同時(shí)，達(dá)到淬火機(jī)用水的使用要求，不啻為一種應(yīng)用前景廣闊的熱軋薄板水處理工藝技術(shù)?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】肖軍,白曉婧.熱軋帶鋼精整工藝及裝備發(fā)展趨勢(shì).2010-第三屆先進(jìn)軋鋼精整、包裝及鋼材加工輸送技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)付國(guó)軍.應(yīng)用稀土