炼钢工艺与用水点详解

炼钢工艺与用水点详解演示文稿当前1页，总共32页。优选炼钢工艺与用水点当前2页，总共32页。钢厂生产流程图炼铁炼钢轧钢当前3页，总共32页。钢厂用水混凝沉淀、澄清过滤处理粒子交换，一级反渗透原水：自然水或自来水工业新水过滤水软水纯水回用水：工业废水回用，可替代原水或工业新水粒子交换，二级反渗透，EDI当前4页，总共32页。钢厂用水混凝沉淀、澄清过滤处理粒子交换，一级反渗透原水：制取工业水工业新水：敞开式循环冷却水过滤水：颗粒无要求较严格场合，软水及以上要求水的原水软水：大型高炉循环水，结晶器冷却循环水，小型锅炉补给水纯水：各种锅炉给水;特大型高炉、大型连铸机闭路循环冷却水;高质量钢材表面处理用水回用水：主要用于原料场、原料输送机的皮带洒水、烧结的添加水等粒子交换，二级反渗透，EDI当前5页，总共32页。钢厂生产流程图焦化当前6页，总共32页。钢厂生产流程图炼铁：铁矿石生铁（100-130m3水/t铁)用水点用水形式补给水量水质要求高炉和热风炉冷却水净循环5%（挥发损失2.6%）工业用水，小于35℃闭路循环0.1-0.5%软水或纯水，小于35℃煤气洗涤用水湿法除尘1000m3煤气用水4-6m3SS≤200mg/L,

40-60℃鼓风站冷却水净循环5%工业用水，＜35℃当前7页，总共32页。钢厂生产流程图炼钢：生铁钢（降碳含量，去硫、磷，调合金元素）用水点用水形式补给水量水质要求转炉冷却水净循环5%（挥发损失2.6%）工业用水或工业水加部分软水，小于35℃闭路循环0.1-0.5%软水，小于35℃煤气洗涤用水湿法除尘1000m3煤气用水4-6m3SS≤200mg/L,

40-60℃当前8页，总共32页。钢厂生产流程图连铸：钢水钢坏用水点用水形式补给水量水质要求结晶器冷却水闭路循环0.1-0.5%软水或纯水，小于45℃设备间接冷却用水净循环5%工业水或软水设备和铸坏喷淋冷却浊循环二级沉淀、过滤、除油冷却后使用（回用率达95%）工业用水切割渣粒化水冲氧化铁皮用水一级沉淀后使用（回用率达95%）工业用水，要求更低当前9页，总共32页。钢厂生产流程图轧钢：钢坏钢材除获得所需各种形状及断面外,还有改善质量,使钢材材质致密、晶粒细化均匀、提高钢材物理性能等效果按照轧制钢材的温度,可以分为热轧（更密实，改善力学性能）和冷轧工艺（提高钢材塑性变形）热轧：循环冷却水，pH值一般控制在7.0一9.2之间,悬浮物根据生产工艺要求不应大于20mg/L。油也不应大于5mg/L工业水直流供水系统、间接冷却开路循环水系统、直接冷却循环水系统、层流冷却循环水系统等冷轧,是将钢坯热轧到一定尺寸后,在冷状态即常温下进行轧制工业水、过滤水、软水、脱盐水以及冷却水等。其中主要耗水量是间接冷却水,约占全厂用水量的90%以上间接冷却开路循环水系统是冷轧厂主要的给排水系统对于冷却水的补充水可用工业再生水代替新水,能够节约水资源。另外也可以使冷却水箱由单级变为多级循环,能够使得冷却水进行有效冷却,延长使用周期,减少冷却水的补水量当前10页，总共32页。表1工业循环水回用标准序号控制项目冷却用水洗涤用水锅炉补给水工艺与产品用水直流冷却水敞开式循环冷却补充水PH6.5-9.06.5-8.56.5-9.06.5-8.56.5-8.5悬浮物≤30--≤30----浊度--≤5≤5--≤5色度≤30≤30≤30≤30≤30生化需氧量≤30≤10≤30≤10≤10化学需氧量--≤60--≤60≤60铁--≤0.3≤0.3≤0.3≤0.3锰--≤0.1≤0.1≤0.1≤0.1氯离子≤250≤250≤250≤250≤250二氧化硅≤50≤30--≤30≤30总硬度≤450≤450≤450≤450≤450总碱度≤300≤350≤350≤350≤350硫酸盐≤600≤250≤250≤250≤250氨氮--≤10--≤10≤10总磷--≤1--≤1≤1溶解性总固体≤1000≤1000≤1000≤1000≤1000石油类--≤1--≤1≤1阴离子表面活性--≤0.5--≤0.5≤0.5余氯≥0.05≥0.05≥0.05≥0.05≥0.05粪大肠菌群≤2000≤2000≤2000≤2000≤2000当前11页，总共32页。2023/3/29Copyright©2011,ScinorWaterLimited中国钢产量2013年全球粗钢产量首次超过13亿吨，比2012年增长3.5%；2013年中国7.79亿吨的粗钢产量位居世界第一，占全球粗钢产量的48.5%；2013年中国不锈钢产量达到1,800万吨，占全球总产量的48.3%；12WorldcrudeSteelproduction2013.2013

摘自：钢铁工业和市场分析公司（MEPS）分析报告当前12页，总共32页。钢铁新水消耗量钢铁行业是工业用水大户，约占全国工业用水量的10%，用新水量约占全国工业新水的14%。所以钢铁行业的节能减排，具有较好的经济效益和社会效益。国外大型钢铁企业的吨钢新水消耗量一般为4吨，国内大型钢铁企业吨钢新水消耗量高达8吨左右，我国的吨钢耗水量有进一步下降的具大潜力。13当前13页，总共32页。钢铁废水来源钢铁厂废水：采矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工艺产生的废水，还有一些来自辅

助工艺的废水，像焦化和自备电厂等。14烧结废水除尘水和冲洗水悬浮物含量高；冷却水温度高；选矿废水呈酸性，悬浮物、金属离子和选矿剂等污染物含量高炼铁废水高炉煤气洗涤水和冲渣废水的水温高、悬浮物含量大；炼钢废水设备冷却水含量大量氧化铁和少量油脂；冲渣废水含有大量悬浮物轧钢废水热轧废水含有大量氧化铁和油脂；冷轧废水含有油脂、乳化液和酸、碱；焦化废水焦化废水含有芳香族化合物和杂环化合物，还含有硫化物和铵盐等；该水中含有矿物油，会对膜组件造成严重堵塞该水量大，是作为回用水水的主要来源当前14页，总共32页。净环系统水量限定建议表序号系统名称现状技术控制循环水量(m3/h)补充新水量(m3/h)补充新水量(m3/h)1高炉净循环水系统396680602烧结净循环水系统13004019.43公辅净循环水系统67002001004球团净循环水系统150010022.45电厂净循环水系统342004904906炼钢净循环水系统151006042257热轧净循环水系统6000120908冷轧净循环水系统160004002399焦化回收循环水系统9074264.813510焦化制冷机循环水系统3876845811焦化电站循环水系统8326239.7124

合计1060422622.51562.8某钢厂用水量当前15页，总共32页。浊环系统水量限定建议表某钢厂用水量序号系统名称现状技术控制循环水量(m3/h)补充新水量(m3/h)补充新水量(m3/h)1高炉冲渣水系统44001001002烧结浊循环水系统20040403炼钢连铸浊循环水系统50402521214炼钢RH浊循环水系统220011052.85炼钢煤气洗涤水系统260026062.46热轧浊循环水系统153325923687热轧层流循环水系统11734174174

合计415061528918.2当前16页，总共32页。钢厂生产流程图当前17页，总共32页。钢厂用水按用途钢铁工业用水可分为:设备冷却、产品冷却、锅炉制蒸汽、煤气洗涤、深度脱盐净化制水、直流冲渣和冲洗地坪、生活等用水;按用水水质可分为:工业再生水、敞开式浊循环水、敞开式净循环水、工业新水(净化水)、过滤水、生活水、密闭式软化水循环水、软化水、密闭式纯水循环水、纯水等。其中,工业再生水主要用于浊循环水系统补充水、煤气水封补水、绿化、冲洗地坪、场地洒水、冲渣等;敞开式浊循环水常用于焦化、炼铁、炼钢、连铸、热轧等工序的煤气洗涤、冲渣、火焰切割、水喷雾冷却、淬火冷却、除尘等;敞开式净循环水常用于焦化、烧结、炼铁、炼钢、连铸、热轧、冷轧、制氧等工序设备的间接冷却及板式换热器等冷却设施的二次冷却用水;工业新水(净化水)主要作为补充水用于敞开式循环水系统和深度脱盐净化制水以及过滤水制备用水;过滤水主要用于冷轧工序配制乳化液、酸液、碱液等用水;生活水主要用于厂区饮用、食堂、洗澡等用水;密闭式软化水或纯水循环水常用于炼铁、炼钢、连铸、加热炉等工序如炉体、氧枪、结晶器、加热炉梁体等关键设备的间接冷却;软化水、纯水主要用于密闭式软化水或纯水循环系统的补充水以及锅炉、蓄热体等的用水;在循环水系统中,净循环排污水常用于浊循环补充水。当前18页，总共32页。转炉除尘水1)高温:一文处约为1000℃,在二文处约为70℃;2)高悬浮物:吹炼时高达6000μg/mL以上;3)高硬度:回用水硬度高达600μg/mL以上;4)高pH值:系统水的pH值9～13,经常维持在11以上。当前19页，总共32页。2023/3/29Copyright©2011,ScinorWaterLimited20钢铁新水消耗量钢铁行业是工业用水大户，约占全国工业用水量的14%，所以钢铁行业的节能减排，具有较好的经济效益和社会效益。国外大型钢铁企业的吨钢新水消耗量一般为4吨，国内大型钢铁企业吨钢新水消耗量高达8吨左右，我国的吨钢耗水量有进一步下降的具大潜力。20当前20页，总共32页。钢厂用水钢铁厂的生产工序几乎都需要用水。水用于冷却设备构件、产品、副产品和其他介质如润滑油等，还用于洗涤产品或含烟尘气体，剥离钢板表面氧化铁皮、粒化冶金渣和输送物料，制备酸洗液和乳化液等溶液，以及用于生产蒸汽等。

供水要求

①水量：钢铁厂用水量大，供水不能间断，为保证供水量，要有充足的水源。一个由烧结、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢等主要生产车间和相应的辅助车间组成的钢铁联合企业，每吨粗钢的总用水量，一般为80～220米3。在生产过程主要因蒸发损失的水量甚少，每吨钢约为3.0米3。如将用过的水尽量回收再用，可以大量减少新水的供给量。采用循环供水措施后的较先进指标，每吨粗钢的新水用量约为10米3左右。大多数工厂的水源为江、湖和大型水库等地表水，也可部分或全部用地下水。沿海设置的厂可部分用海水。

②水质：钢铁厂各种用水对水质要求不同，设有一般工业水、过滤水，有些还设软水和纯水等不同水质的补充水系统，主要水质指标见表。供水温度一般不高于35℃，如低于25℃，则可取得较好的经济效果。焦化车间某些副产品的馏分，需要供给18℃以下的冷却水。

供水系统

水的利用方式一般有：①直流供水系统。水经用水设备使用后，即排入下水道流走。②循环供水系统。回收用水设备用过的水，经过处理，再送至原用水设备使用。③连续供水系统。将某一用水设备或车间用过的水，供给另一设备或车间使用。钢铁厂一般都不单用一种供水系统,而是以某一系统为主,兼有其他供水系统。能否采用直流供水系统，首先取决于厂区附近有无足够的水源。大型钢铁厂一般都不具备这一条件，必须采用循环供水系统。

由于钢铁厂的大型化、自动化和生产连续性的水平不断提高，对供水水质的要求越来越高。加以环境保护法规对排水中有害物质浓度的限制越来越严，循环供水系统的优越性就更加显著。新建的大型钢铁厂都采用循环供水系统。

循环供水系统

按水在使用过程被污染的情况，分为净循环水系统和浊循环水系统。净循环水用于设备或介质的间接冷却，使用过程不受其他物质污染，仅温度有所升高；浊循环水用于设备、产品或介质的直接冷却，用过的水不仅水温升高，还被其他物质污染。

净循环水系统又可分为开路和闭路两种。在开路循环水系统中，水在使用和冷却过程与大气接触，被灰尘和细菌污染，水质会逐渐恶化。闭路循环水系统的水在密闭的系统中流动，不与空气接触，所用的水为软水或纯水。闭路系统常用于连续铸锭机的结晶器和顶吹氧气转炉的氧枪等设备的冷却。

为使循环水系统能长期正常运行，必须在系统中设置必要的净化、冷却和稳定水质设施。水在使用和处理过程中有渗漏、蒸发、风吹损、排污、产品或泥渣带走等损失，还有少数分散的排水不能回收，要经常向循环水系统补充新水。补充水的多少反映了水的循环利用程度，一般以循环利用率表示现代钢铁厂水的循环利用率达到95％左右，个别厂甚至高达97～98％。

排水方式

钢铁厂的排水方式有分流制和合流制两种。合流制是将各种废水都集中到一个排水管道中排出。分流制一般是把生活污水作为一个排水系统，排入城市公用下水道或污水处理厂，将生产废水和雨水排入另一排水系统。

当前21页，总共32页。采矿

选矿

烧结/球团

炼铁

炼钢

热轧

硅钢

辅助工艺：

焦化

制氢

燃气

自备电

动力

一.按水的用途大概可分为2类：

1.循环水处理系统包括敞开式循环水系统、密闭式循环水系统和浊循环水系统。2.脱盐处理的脱盐水进入闭式循环水系统和锅炉补水。锅炉补给水可以供给自备电厂产生高压蒸汽，推动汽轮机发电自用，以及鼓风机对高温炼炉吹风使铁矿石发生反应。二.按水循环系统来划分：

1.纯水或者软水密闭式循环水系统用于关键设备的间接冷却，整个系统基本于外界隔绝，以确保水质。常用的工艺流程：水处理站循环供水泵出水工艺设备

板式换热器/

蒸发空冷气回水至循环水泵

2.敞开式循环水用于一般设备的间接冷却以及换热器的冷媒水。

3.浊循环水用于炼钢、炼铁、连铸、热轧等单元的煤气清洗、冲渣、火焰切割、喷雾冷却、淬火冷却、精炼除尘等钢厂用水当前22页，总共32页。钢厂用水当前23页，总共32页。钢厂用水当前24页，总共32页。钢厂用水当前25页，总共32页。钢厂用水当前26页，总共32页。1、生产水运行方式现状调查

从图中用户用水情况上看，四钢轧、三铁、焦化、电厂为新区的主要用户。当前27页，总共32页。1、生产水运行方式现状调查

上表为污水处理站来水水量统计，平均每月来水量约10万吨，由于PH、电导率和浊度高造成并网量低。时间1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月最大量（m³/h）280285270300280270290285320260285290最小量（m³/h）160180170180190175160175190160180170平均量（m³/h）210190220240245225215245230240200220当前28页，总共32页。1、生产水运行方式现状调查马钢新区近5年吨钢耗新水情况当前29页，总共32页。用户水量限定建议表序号系统用户名称谷时平时峰时平时峰时平时谷时0:00-8:008:00-9:009:00-12:0012:00-17:0017:00-22:0022:00-23:0023:00-24:001电厂化水循环泵站西路补水900560320560320560