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隨著鋼鐵生產(chǎn)的發(fā)展，連鑄技術(shù)已被越來越多地被鋼鐵企業(yè)采用，我國的連鑄比大幅度上升。連鑄工藝省去了模鑄和初軋開坯的工序，鋼水直接流入連鑄機(jī)的結(jié)晶器，使液態(tài)金屬急劇冷卻，從結(jié)晶器尾部拉出的鋼坯進(jìn)入二次冷卻區(qū)，二次冷卻區(qū)由輥道和噴水冷卻設(shè)備構(gòu)成。連鑄生產(chǎn)中的主要用水工序有結(jié)晶器冷卻水、設(shè)備間接冷卻水、鑄胚及設(shè)備噴淋用水等。各工序?qū)┧|(zhì)要求如表1所示。
連鑄循環(huán)水可分為凈環(huán)水和濁環(huán)水。其中凈環(huán)水系統(tǒng)主要供結(jié)晶器、設(shè)備間接冷卻等用水。使用后水溫度升高，水質(zhì)未受到污染，主要用于降溫、濃縮率的管理和水質(zhì)穩(wěn)定等。濁環(huán)水主要供設(shè)備和鑄坯噴淋冷卻、切割渣?；皼_氧化鐵皮用水。用后水溫升高，水質(zhì)受到污染，水中含有大量氧化鐵皮微粒和少量油類。除沖氧化鐵皮用水（水質(zhì)、水溫要求低），經(jīng)一級(jí)沉淀即可循環(huán)使用外，其余水一般經(jīng)二級(jí)沉淀、過濾、除油、冷卻后循環(huán)使用。
凈環(huán)冷卻水中的儀器應(yīng)用
凈循環(huán)水由于水質(zhì)要求高，一般用軟化水，必須處理好水質(zhì)穩(wěn)定問題。采用脫硬后的軟水腐蝕速度加快。如果在水的硬度、堿度較小的地區(qū)，也可采用工業(yè)水。表2是某大型鋼廠連鑄結(jié)晶器循環(huán)冷卻水的控制指標(biāo)。
由于凈環(huán)水硬度、堿度都較低，容易吸附結(jié)晶器表面的陽離子，因此循環(huán)過程中容易產(chǎn)生腐蝕。此外，結(jié)晶器鋼液附近水溫高達(dá)100~150℃，容易造成結(jié)垢，影響結(jié)晶器的傳熱，導(dǎo)致鋼液無法形成較大強(qiáng)度的胚殼，造成廢胚或缺陷胚。因此保證凈環(huán)水水質(zhì)的合格是保證生產(chǎn)出合格鑄胚的必要條件。根據(jù)上述控制指標(biāo)，在連鑄凈環(huán)水中可使用的在線水質(zhì)分析儀器如表3所示。
濁環(huán)冷卻水中的儀器應(yīng)用
濁環(huán)水指設(shè)備和產(chǎn)品的直接冷卻水主要是指二次冷卻區(qū)產(chǎn)生的廢水，大量的噴嘴向拉輥牽引的鋼坯噴水，進(jìn)一步使鋼坯冷卻固化，此水受熱污染并帶有氧化鐵皮和油脂。二次冷卻區(qū)每噸鋼耗水量一般為0.5~0.8m3。含氧化鐵皮、油和其他雜質(zhì)以及水溫較高，這是二次冷卻水的特點(diǎn)。連鑄機(jī)濁環(huán)水要求較高，特別是二次噴淋和設(shè)備噴淋冷卻，要求冷卻水中懸浮物含量小于20~50mg/L，噴嘴直徑一般小于2mm，因此，水處理流程的選擇是否合理直接影響連鑄的正常生產(chǎn)。濁循環(huán)水處理的主要目的是除濁、除油、降溫和濃縮率管理。除濁主要是去除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氧化鐵皮，一般占鑄坯產(chǎn)量的0.2％~0.5％；除濁的主要手段為沉淀和過濾。
濁循環(huán)水處理流程一般有如下方案：
二級(jí)水處理方案，即一次沉淀和過濾，一次鐵皮坑需除去0.2mm以上的氧化鐵皮，處理后的水中懸浮物含量不大于60mg/L，可供沖氧化鐵皮和設(shè)備直接冷卻。雖可省去二次鐵皮沉淀池及相應(yīng)的設(shè)施，但一次鐵皮坑容積較大，構(gòu)筑物較深，施工難度大，造價(jià)高，故一般很少采用。
三級(jí)水處理方案，即一次沉淀、二次沉淀和過濾的方案。一次鐵皮坑需除去0.5mm以上的氧化鐵皮，出水懸浮物含量小于150mg/L，可供沖氧化鐵皮用水，并保證供水泵不受嚴(yán)重磨損，所以一次鐵皮坑容積小，造價(jià)低。二次沉淀通常采用平流沉淀池，要求除去0.2mm以上的氧化鐵皮，出水懸浮物小于60mg/L，一般為地上式構(gòu)筑物，施工和生產(chǎn)管理方便，且已有與之相配套的除油刮渣設(shè)備，因此在連鑄濁循環(huán)水系統(tǒng)中廣泛地采用三級(jí)水處理工藝。
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