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高炉冲渣水余热供暖腐蚀结垢原因分析及应用实践

2021-04-20孟凡双王东山李建军曾宇李晓春佟敏英

鞍钢技术 2021年2期

孟凡双 ,王东山 ,李建军 ,曾宇 ,李晓春 ,佟敏英

(1.鞍钢股份有限公司炼铁总厂,辽宁 鞍山 114021;2.鞍钢集团钢铁研究院,辽宁 鞍山 114009)

从钢铁生产流程特点来看,高炉炼铁是目前钢铁生产中能耗最多的工序,占总能耗的70%~80%。高炉生产 1 t生铁约产生 0.3~0.6 t高炉渣,温度高达 1 450~1 500 ℃,每吨高炉渣约含有(1.26~1.88)×10kJ的显热,相当于 0.04~0.06 t标煤。高炉渣经砂口渣铁分离后,受水的冲击淬化成水渣。水渣经冲渣池分离,所得冲渣水温度为70~90 ℃,采用冷却塔冷却后可重复使用,但会造成大量的热量浪费。自20世纪80年代开始,国内钢铁企业对冲渣水供暖进行了不断的尝试和研究,但均面临工艺系统复杂,易堵塞、腐蚀管道设备,取热量小等问题。

本文通过对鞍钢股份有限公司炼铁总厂 (以下简称“炼铁总厂”)高炉冲渣水水质及垢样成分进行分析,讨论了高炉冲渣水供暖过程中管道腐蚀和结垢的成因,并在工程中采用冲渣水流道宽度大于供暖水流道宽度,传热板为光板的水水换热器进行供暖,有效防止了管道设备的堵塞、结垢和腐蚀,取得了良好效果。

1 腐蚀原因分析

1.1 Cl-腐蚀

为了分析冲渣水腐蚀管道的原因,对炼铁总厂高炉冲渣水成分进行了检测分析,冲渣水水质分析数据见表1。

表1 冲渣水水质分析数据Table 1 Data of Water Quality Analysis for Slag Flushing Water in BF

由表1可以看出,高炉冲渣水成分复杂,含有多种阴阳离子,其中Cl的离子半径很小,穿透力强,可破坏Q235表面腐蚀生成的钝化膜,使金属表面由钝化状态转变为活化状态,从而促进腐蚀。因此,认为Cl是造成金属换热器腐蚀的主要因素。……

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