T-CISA 299-2023 转炉炼钢工序循环冷却水水质稳定技术规范

ICS77-010CCSH04TCISA299—2023转炉炼钢工序循环冷却水水质稳定技术规范2023-02-25发布2023-05-01实施中国钢铁工业协会发布ITCISA299—2023前言 1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14总体要求 25系统选择与水质 26溢流水量调节 67水质稳定措施 78水质检测与控制 9附录A(资料性)水处理系统流程图 10附录B(资料性)补充水水质控制指标表 12附录C(规范性)间冷循环冷却水系统水质检测项目表 13附录D(规范性)煤气净化直接冷却循环水系统检测项目表 14附录E(规范性)连铸、精炼直接冷却水系统水质检测项目表 15参考文献 16ⅢTCISA299—2023本文件参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。本文件起草单位:安徽精高水处理有限公司、宝武水务科技有限公司、安徽工业大学、冶金工业信息标准研究院。1TCISA299—2023转炉炼钢工序循环冷却水水质稳定技术规范1范围本文件规定了转炉炼钢工序循环冷却水的术语和定义、总体要求、系统选择与水质、溢流水量调节、水质稳定措施及水质检测与控制。本文件适用于钢铁企业内部转炉炼钢工序循环冷却水水质控制。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T6904工业循环冷却水及锅炉用水中PH的测定GB/T6908锅炉用水和冷却水分析方法电导率的测定GB/T6909锅炉用水和冷却水分析方法硬度的测定GB/T6913锅炉用水和冷却水分析方法磷酸盐的测定GB7484水质氟化物的测定离子选择电极法GB/T14427锅炉用水和冷却水分析方法铁的测定GB/T15451工业循环冷却水总碱及酚酞碱度的测定GB/T15452工业循环冷却水中钙、镁离子的测定EDTA滴定法GB/T15453工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定GB/T15893.1工业循环冷却水中浊度的测定散射光法GB50721钢铁企业给水排水设计规范HJ637水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法HG/T3778冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则HG/T4207工业循环冷却水异养菌菌数测定平皿计数法3术语和定义GB50721界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1废水。3.2间冷开式循环工业水系统indirectopencirculatingindustrialwatersystem补充水采用生产新水或采用软水或除盐水与生产新水混合水的间冷开式循环冷却水系统。2TCISA299—20233.3补充水采用软水或除盐水的间冷开式循环冷却水系统。3.4补充水采用生产回用水或采用生产新水、软水或除盐水与生产回用水混合水的间冷开式循环冷却水系统。3.5清洗预膜废水池cleaningandpre-filmingwastewatertank循环冷却水系统清洗、预膜过程中排出的废水贮存池。3.6一种根据循环冷却水系统的水质要求,对多种补充水进行调配的装置。3.7通过适当的池容和特定的管路连接方式减缓循环水系统液位的波动。4总体要求4.1炼钢工序冷却水应采用节水减排的循环水处理工艺。4.2循环冷却水系统应选用无毒无害、环境友好、价格合理、优质成熟的水处理药剂。4.3水处理药剂严禁露天堆放,应设置带有冲洗水和污水收集池的专用贮存间。4.4循环冷却水系统应设置清洗预膜废水池。4.5循环冷却水系统排污水、站房地坪冲洗水及系统渗漏水应排入清洗预膜废水池。4.6清洗预膜废水池经无害化处理达标后方可排入全厂生产废水管网集中处理。5系统选择与水质5.1新建连铸结晶器冷却水应采用间冷闭式循环冷却水系统,其水质控制指标应符合表1的要求。5.2连铸结晶器冷却水采用间冷闭式循环冷却水系统和间冷半闭式循环冷却水系统时,其水质控制指标应符合表1的要求。5.3新建氧枪、转炉、连铸机及炉外精炼装置设备冷却水宜采用间冷闭式循环冷却水系统,其水质控制指标应符合表1的要求。表1间冷闭式和半闭式循环冷却水系统水质控制指标表项目单位许用值备注药剂浓度mg/L药剂配方确定全Femg/L≤1(结晶器冷却水)≤2(其他冷却水)cu2十mg/L≤0.1(结晶器冷却水)电导率μs/cm≤3000全硬度(以caco3计)mg/L≤103TCISA299—2023表1间冷闭式和半闭式循环冷却水系统水质控制指标表(续)项目单位许用值备注M碱度(以caco3计)mg/L≥30PH 9~11浊度NTU≤5(结晶器冷却水)≤10(其他冷却水)异氧菌总数cFU/mL≤1×105亚硝化菌数个/mL≤100生物黏泥量mL/m3≤3结晶器水侧壁 不得有肉眼可见白色附着物、棕黑色铁氧化物、淡绿色垢迹、乳白色垢迹腐蚀速率碳钢试片≤0.075,铜合金和不锈钢试片≤0.005污垢热阻值m2●K/W≤0.86×10—4补充水全Femg/L≤1补充水全硬度(以caco3计)mg/L≤10注:补充水宜为软水、除盐水或纯水,见附录B中表B.1o5.4氧枪、转炉、连铸机及炉外精炼装置设备冷却水采用间冷开式循环软水系统时,其水质控制指标应符合表2的要求o表2间冷开式循环软水系统水质控制指标表项目单位许用值备注药剂浓度mg/L药剂配方确定PH值 药剂配方确定浊度NTU≤10全硬度(以caco3计)mg/L≤30cl—mg/L≤200(304不锈钢材质)≤1000(316不锈钢材质)SoEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(2),4)十cl—mg/L≤1500全Femg/L≤1(结晶器冷却水)≤2(其他冷却水)cu2十mg/L≤0.1结晶器冷却水可溶性SIo2(以SIo2计)mg/L≤40补充水全Femg/L≤1补充水全硬度(以caco3计)mg/L≤10结晶器水侧壁 不得有肉眼可见白色附着物、棕黑色铁氧化物、淡绿色垢迹、乳白色垢迹污垢热阻值≤0.86×10—4腐蚀速率碳钢试片≤0.075,铜合金和不锈钢试片≤0.0054TCISA299—2023表2间冷开式循环软水系统水质控制指标表(续)项目单位许用值备注异氧菌总数cFU/mL≤1×105生物黏泥量mL/m3≤3注:补充水宜为软水或除盐水,见附录表B.1。5.5氧枪、转炉、连铸机及炉外精炼装置设备冷却水采用间冷开式循环工业水系统时,其水质控制指标应符合表3的要求。表3间冷开式循环工业水系统水质控制指标表项目单位许用值备注药剂浓度mg/L药剂配方确定PH值药剂配方确定浊度NTU≤10全硬度(以caco3计)mg/L≤75(氧枪冷却水)碳酸盐硬度(以caco3计)mg/L≤80(结晶器冷却水)钙硬度(以caco3计)mg/L30~200全碱度(以caco3计)mg/L≤350cl—mg/L≤200(304不锈钢材质)≤1000(316不锈钢材质)SoEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(2),4)十cL—mg/L≤1500全Femg/L≤1(结晶器冷却水)≤2(其他冷却水)cu2十mg/L≤0.1(结晶器冷却水)可溶性SIo2(以SIo2计)mg/L≤175补水全Femg/L≤1污垢热阻值≤3.44×10—4腐蚀速率碳钢试片≤0.075铜合金和不锈钢试片≤0.005异氧菌总数cFU/mL≤1×105生物黏泥量mL/m3≤3注:补充水的碳酸盐硬度设定宜结合工艺设备、现场工况条件及循环水浓缩倍数确定。5.6连铸机及炉外精炼装置设备采用间冷开式循环回用水系统时,其水质控制指标应符合表4的要求。表4间冷开式循环回用水系统水质控制指标表项目单位许用值备注药剂浓度mg/L药剂配方确定PH值药剂配方确定浊度NTU≤20ca硬度十M碱度(以caco3计)mg/L≤11005TCISA299—2023表4间冷开式循环回用水系统水质控制指标表(续)项目单位许用值备注ca硬度(以caco3计)mg/L≤200(拉矫机、拉矫辊冷却水)cl—mg/L≤200(304不锈钢材质)≤1000(316不锈钢材质)SoEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(2),4)十cl—mg/L≤1500全Femg/L≤2可溶性SIo2(以SIo2计)mg/L≤175补充水全Femg/L≤1污垢热阻值≤3.44×10—4腐蚀速率碳钢试片≤0.075铜合金和不锈钢试片≤0.005异氧菌总数cFU/mL≤1×105生物黏泥量mL/m3≤3注:补充水的碳酸盐硬度设定宜结合工艺设备、现场工况条件及循环水浓缩倍数确定。5.7连铸二次喷淋冷却水采用直接冷却循环水系统工艺,其水质控制指标应符合表5的要求。表5连铸直接冷却循环水水质控制指标表项目单位许用值备注碳酸盐硬度(以caco3计)mg/L≤450ca硬度十M碱度(以caco3计)mg/L≤1100氟化钙浓度积 ≤15000≥20000宜改进连铸保护渣品种PH值 ≤7~9悬浮物mg/L≤10过滤器出水悬浮物粒径≤0.2过滤器出水cl—mg/L≤500M碱度(浓度caco3计)mg/L≥50过滤器出水油类mg/L≤5二次沉淀池(化学除油器)出水悬浮物mg/L≤25进水悬浮物≤200二次沉淀池(化学除油器)出水油类mg/L≤10进水油类≤35~45混凝剂和絮凝剂药剂浓度mg/L根据现场工艺条件确定腐蚀速率根据企业经济条件确定腐蚀速率冷水池水质缓蚀药剂浓度mg/L药剂配方确定冷水池水质异氧菌总数cFU/mL≤1×105冷水池水质污垢热阻值≤3.44×10—4冷水池水质阻垢分散药剂浓度mg/L药剂配方确定冷水池水质漂浮物—二冷水喷嘴处不得有絮状物6TCISA299—2023表5连铸直接冷却循环水水质控制指标表(续)项目单位许用值备注过滤器滤头状况—过滤器排空阀滤料泄漏监测装置不得有砂石注:在20℃~25℃温度下,水中钙离子浓度与氟离子浓度的乘积。5.8转炉煤气净化冷却水采用直接冷却循环水工艺,其水质控制指标应符合表6的要求。表6煤气除尘直接冷却循环水系统水质控制指标表项目单位许用值备注分配槽进水PH值9~12加酸调节沉淀池出水电导率μs/cm≤7500沉淀池出水悬浮物mg/L50~100一文供水悬浮物mg/L≤2000碳酸盐硬度(以caco3计)mg/L≤200加碳酸钠和阻垢分散剂≤30仅加碳酸钠二文喉口处结垢现象—喉口处附着物厚度不应影响喉口气流速度和调节性能喉口处出现明显乳白色附着物时应改进转炉石灰投加措施设备传热面水侧黏附速率10~15具体由现场试验确定5.9转炉炉外精炼真空废气系统冷却水采用直接冷却循环水工艺,其水质控制指标应符合表7的要求。表7精炼装置直接冷却循环水水质控制指标表项目单位许用值备注PH7~9混凝剂mg/L由现场试验确定阻垢分散剂mg/L由现场试验确定根据工艺要求投加悬浮物mg/L10~50根据工艺确定具体数据异氧菌总数cFU/mL≤1×105碳酸盐硬度(以caco3计)mg/L≤500硫酸盐(以soEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(2),4)—计)mg/L≤2000电导率μs/cm≤2000M碱度(以caco3计)mg/L≥505.10对于冷却用水设备、补充水和外排水水质等有特殊要求的循环水处理系统,可参照上述相应条款酌情采用。6溢流水量调节6.1循环水处理系统兼做集水井的吸水井常水位上部宜留有管路和设施可回流保有水量的存储容积。6.2连铸直接冷却循环水系统采用高速过滤器时,应适当放大前、后吸水井的容积。6.3间冷闭式循环水系统宜设置独立的旁通过滤器过滤和反冲洗水系统。6.4间冷半闭式循环水系统旁通过滤器、反冲洗水泵宜单设,反冲洗排水的集水池应留有一次反冲洗排7TCISA299—2023水量。6.5精炼装置直接冷却循环水系统宜设调节池,调节池容积不小于一个精炼周期的用水量。7水质稳定措施7.1循环冷却水系统清洗和预膜7.1.1间冷闭路和开路循环冷却水系统应进行化学清洗、预膜。7.1.2直接冷却循环水系统新建的应进行化学清洗清洗,无须预膜。7.1.3化学清洗、预膜的方案和方法,应参照HG/T3778相关要求执行。7.1.4执行总磷间接排放浓度为0.5mg/L的排放限值地域,宜选用含有锌盐、共聚物、多糖、助剂等成分的无磷环保型预膜剂。7.2间冷闭式、间冷半闭式循环冷却水系统的装置要求和运行药剂的选择7.2.1装置要求如下:a)不同类型的结晶器应分别设置独立的循环冷却水系统并严禁串接其他用水设备;b)应设置旁流过滤器,旁滤水量为2%~5%;c)可设置系统补充水反渗透装置,控制补充水全Fe浓度不高于1mg/L;d)高位事故水塔和事故排水储存池等构筑物内壁应采取可靠的防腐措施;e)应设置旁路挂片器,以检测管道腐蚀和粘泥情况;f)循环冷却水系统应设置浮游生物网装置,以检测和观察粘泥情况;g)自动加药装置的投药点应设在回水管道上。7.2.2运行药剂选择如下:a)间冷闭式循环冷却水系统宜选用亚硝酸钠、苯甲酸钠、巯基苯并噻唑(MBT)或苯并三氮唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)等缓蚀剂,杀生剂应选用非氧化型品种;b)间冷闭式循环冷却水系统和间冷半闭式循环冷却水系统也可选用钼酸钠及钼酸钠为主的复合水处理剂,应交替使用非氧化型与氧化型杀生剂;c)氧化型杀生剂宜选用次氯酸钠或氯精类,不宜使用液氯作为杀生剂;非氧化型杀生剂宜选用异噻唑啉酮类的衍生物;d)执行总磷间接排放浓度为0.5mg/L的排放限值地域,宜选用无磷药剂为主的复合水处理剂。7.3间冷开式循环冷却水系统的装置要求和运行药剂的选择7.3.1装置要求如下:a)应设置旁流过滤器,旁滤水量为5%~10%;b)应设置旁路挂片器,检测和观察腐蚀和粘泥情况;c)应设置浮游生物网装置,检测和观察粘泥情况;d)补充水宜设置多水源调配装置,系统水也可设置旁路软水处理装置,调整水质在标准范围;e)循环冷却水系统宜设硫酸投加装置,调整系统水的碱度;f)水质稳定剂投加点宜设在冷却塔下方储水池总出口处;g)杀生剂投加点宜设在冷却塔进水总管上,也可设在热水池进口处。7.3.2运行药剂选择如下:a)宜选用钼酸钠与低磷或无磷药剂为主的复合水处理剂,也可选用有机胺分散剂类复合药剂,或选用膦酰基中羧酸共调聚物(POCA)、聚环氧琥珀酸(PESA)、水解聚马来酸酐(HPMA)、硫酸8TCISA299—2023锌和苯并三氮唑(BTA)复合药剂;b)宜交替使用非氧化型与氧化型杀生剂;c)氧化型杀生剂宜选用次氯酸钠或氯精类,不宜使用液氯作为杀生剂,非氧化型杀生剂宜选用异噻唑啉酮类的衍生物;d)执行总磷间接排放浓度为0.5mg/L的排放限值地域,应选用无磷药剂为主的复合水处理剂。7.4煤气除尘直接冷却循环水系统的装置要求和运行药剂的选择7.4.1装置要求如下:a)煤气除尘循环冷却水系统应单独设置,不宜与其他系统水串接;b)除尘风机冲洗水、污泥系统排水等有关排污水应优先回到本转炉煤气除尘循环冷却水系统;c)应设碳酸钠和阻垢分散剂自动投加装置;d)碳酸钠投加点应设在给水吸水井进水口处,阻垢分散剂投加点宜设在“二文”炉台附近进水管道上,也可设在给水泵出水总管上;e)酸、碱液调整剂投加点宜设在粗颗粒分离器进口;f)混凝剂的投加点宜设在粗颗粒分离器和沉淀池的入口之间的流槽的起点处;g)可选择反渗透除盐水作为补充水,也可同时投加碳酸钠,控制系统水的电导率。7.4.2运行药剂选择如下:a)宜选择聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁作为混凝剂,可采用分子量1000万以上阴离子型的聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂作为助凝剂;b)宜选择碳酸钠、有机磷酸盐类阻垢分散剂,提高阻垢效果;c)宜选择硫酸调节系统水的PH值。7.5连铸直接冷却循环水系统的装置要求和运行药剂的选择7.5.1装置要求如下:a)宜在沉淀池入口处设置助凝剂投加点;b)宜在冷水池进水口处投加阻垢分散剂、缓蚀剂,热水池进口处投加杀生剂;c)宜设置浮游生物网装置,检测和观察粘泥情况;d)宜设置过滤器滤料离线循环清洗装置;e)宜在过滤器排空阀出口处设置滤料泄漏监测装置;f)补充水宜设置多水源调配装置,系统水也可设置旁路软水处理装置,调整水质在标准范围;g)循环冷却水系统可设硫酸投加装置,调整系统水的碱度。7.5.2运行药剂选择如下:a)宜选择聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁作为混凝剂;b)宜选用水溶性线型高聚物油絮凝剂作为除油药剂;c)对于氟离子含量较高的系统水,宜选择具有降氟效果的复合缓蚀阻垢分散剂;d)宜交替使用非氧化型与氧化型杀生剂;e)氧化型杀生剂宜选用次氯酸钠或氯精类,不宜使用液氯作为杀生剂;f)非氧化型杀生剂宜选用异噻唑啉酮类的衍生物;g)宜选择硫酸调节系统水的PH值。7.6精炼装置直接冷却循环水系统的装置要求和运行药剂选择7.6.1装置要求如下:9TCISA299—2023a)宜在沉淀池入口处设置助凝剂投加点;b)宜在冷水池进水口处投加阻垢分散剂,热水池进口处投加杀生剂。7.6.2运行药剂选择如下:a)宜选择聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁作为混凝剂,可采用分子量1000万以上阴离子型的聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂作为助凝剂;b)宜交替使用非氧化型与氧化型杀生剂;c)氧化型杀生剂宜选用次氯酸钠或氯精类,不宜使用液氯作为杀生剂;d)非氧化型杀生剂宜选用异噻唑啉酮衍生物等杀生剂。8水质检测与控制8.1离线检测包括:a)间冷循环冷却水系统水质项目、检测方法、检测频率应符合附录C表C.1要求;b)煤气除尘直接冷却循环水系统水质项目、检测方法、检测频率应符合附录D表D.2要求;c)连铸、精炼装置直接冷却循环水系统水质项目、检测方法、检测频率应符合附录E表E.3要求。8.2在线检测包括:a)间冷闭式循环冷却水系统和间冷半闭式循环冷却水系统宜设有腐蚀速率检测、药剂浓度检测、浊度检测、硬度检测、电导率检测等功能的远程检测装置;b)间冷开式循环冷却水系统宜设有腐蚀速率检测、药剂浓度检测、浊度检测、ORP检测、硬度检测、补充水水质硬度检测功能的远程检测装置;c)煤气除尘直接冷却循环水系统宜设有PH值检测、硬度检测功能的远程检测装置;d)连铸直接冷却循环水系统宜设有硬度检测功能的远程检测装置。8.3自动控制包括:a)宜采用在线药剂浓度计自动调节加药泵投加量;b)宜采用在线ORP检测仪自动控制氧化型杀生剂加药泵投加量;c)宜采用在线PH计自动控制酸/碱加药泵投加;d)对选择亚硝酸钠药剂时,宜采用在线电导仪自动控制加药泵投加量;e)对间冷开式循环回用水系统,并采用在线硬度计自动控制排污阀。10TCISA299—2023附录A(资料性)水处理系统流程图水处理系统流程见图A.1~图A.6O图A.1间冷闭式循环冷却水系统流程图图A.2间冷半闭式循环冷却水系统流程图图A.3间冷开式循环冷却水系统流程图11TCISA299—2023图A.4煤气除尘直接冷却循环水系统流程图图图A.5连铸直接冷却循环水系统流程图图A.6精炼装置直接冷却循环水系统流程图12TCISA299—2023附录B(资料性)补充水水质控制指标表补充水水质控制指标见表B.1。表B.1补充水水质控制指标表指标单位生产新水软水除盐水回用水纯水PH值 7~97~96.5~96~96~7悬浮物mg/L≤10≤5≤1≤20检不出全硬度(以cacO3计)mg/L≤150≤10≤2≤450微量ca硬度(以cacO3计)mg/L≤100≤2≤1≤300微量M碱度(以cacO3计)mg/L≤110≤110≤1≤330—氯离子(以cL—计)mg/L≤220≤200≤1≤660≤1硫酸根离子(以SOEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(2),4)—计)mg/L≤80≤80未检出≤240≤1全铁(以Fe计)mg/L≤1≤1≤0.1≤3微量可溶性SIO2(以SIO2计)mg/L≤6≤6≤0.1≤18≤0.1含油mg/L≤2≤1未检出≤5 电导率≤500≤500≤10≤3000≤10蒸发残渣(溶解)mg/L≤300≤300≤5≤1000 氨氮mg/L≤10≤10≤1≤10—cODmg/L———≤100—碳酸盐硬度(以cacO3计)mg/L————微量溶解性总固体mg/L————检不出注:表中纯水水质指标见《钢铁工业给水排水设计手册》,其余水质指标见《钢铁企业给水排水设计规范》(GB13TCISA299—2023附录C(规范性)间冷循环冷却水系统水质检测项目表间冷循环冷却水系统水质检测项目见表c.1O表C.1间冷循环冷却水系统水质检测项目表项目检测方法检测频率备注间冷闭式间冷开式药剂浓度—3次/周1次/天No3—HG/T35261次/周—亚硝酸盐方案cu2十GB/T14638.21次/周1次/天全FeGB/T144273次/周3次/天正磷GB/T6913.13次/周3次/周电导率GB/T69083次/周1次/天全硬度(以caco3计)GB/T69091次/天1次/天碳酸盐硬度(以caco3计)GB/T69091次/天1次/周PH值GB/T69043次/周3次/周浊度GB/T15893.13次/周1次/天异氧菌总数HG/T42071次/周1次/周生物黏泥量生物过滤网法1次/周1次/周结晶器水侧壁结晶器更换时结晶器更换时腐蚀速率试片法1次/月1次/月污垢热阻值GB/T392961次/月1次/月Ga硬度(以caco3计)GB/T15763次/周3次/周M碱度(以caco3计)GB/T15763次/周3次/周cl—GB/T15453 3次/周SoEQ\*