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【关键字】冶金工程;钢铁;现状;发展
改革开放以来,我国经济整体得到了大幅度的提升,作为国家重要原材料工业之一的钢铁行业,在经济发展中承担了十分重要的作用。钢铁行业包含金属铁、铬、锰等矿物采选业、铁合金冶炼业、炼铁业、钢加工业、炼钢业、钢丝及其制品业等,是以从事黑色金属矿物采选和黑色金属冶炼加工等工业生产活动为主的工业行业。而冶金工程技术,则是钢铁行业得以发展的基础,是整个行业高速提升的保证。
尤其是进入21世纪之后,钢铁行业在经历了高速发展之后,又遇到了市场萎缩、产能过剩的困难。据统计,2007年到2011年上半年,我国钢铁行业处于稳定上升阶段,2011年上半年,整体资产规模高达48640亿元。随后,由于国内需求的降低,钢材价格的持续走低,钢铁行业整体进入"寒冰期"。2013年5月,重点大中型钢铁企业利润仅有1.5亿元,其中甚至有四成的企业亏损。而2015年,钢铁企业的"日子"更加不好过,钢铁价格持续创下新低,供需矛盾持续突出,产能过剩仍是最大问题。1月份价格持续下降,降幅达7.17%;2月份降幅减缓,但仍有2.68%。据钢协统计,2015年1月到4月,钢铁企业亏损面高达45.54%,利润持续增亏,钢铁行业成为"最不赚钱的工业"。
而国际大环境环境,同样不景气。随着我国经济的放缓和大宗商品的价格持续下跌, 多个国家的新兴市场发展缓慢,作为大宗商品巨头的嘉能可,2015年股价持续下跌70%,成为FTSE 100指数中表现最差的公司。嘉能可的危机和新兴市场的困难,进一步折射出当前钢铁市场的艰难程度。
困难当前,对于钢铁行业而言,既是挑战,也是机遇。而发展冶金工程技术,则是钢铁行业面对挑战的方法之一。冶金技术自古以来,就深深联系着人民生产和生活,是从矿石中提取金属和金属化合物,然后制成具有一定性能金属材料的工业技术。提升冶金技术水平,不仅可以节约能源和原材料,降低企业生产的成本,还有利于生产过程中的创新,突破旧有的难点,从而不断推动钢铁行业的可持续发展。
近些年,在科学技术不断突飞猛进的条件下,我国钢铁冶金工程技术也获得了不错的进展。新一代钢铁生产流程工艺与装备新理念是国家重点研究项目,通过优化现有生产装备和生产工艺,对生产过程进行洁净化。薄板坯连铸连轧紧凑流程技术不仅丰富了钢铁冶金工程技术的理论基础,也将高效、清洁的概念引入了钢铁生产之中。
优化钢铁生产流程理论是钢铁冶金工程技术发展的第一步,钢铁生产流程不仅是维系企业生产顺利进行的根本,也是优化钢铁企业整体的基础,通过对流程的研究,可以发现生产活动中存在的问题,并有针对地采取处理措施。如今,能源转化、废弃物排放、产品制造都成为流程需要考虑的对象,而新的理论,要求对流程进行解析、优化,最后再进行集成,实现钢铁生产的动态有序。早在"十一五"国民经济和社会发展规划纲要中,就已经提及对钢铁生产流程的重视。而如今的科学技术又取得了突破,智能化和自动化的发展,进一步要求钢铁生产流程的科学、合理、高效。
由中国金属学会理事长翁宇庆博士主持组织撰写的《Ultra-fine Grained Steels》是一本英文版超细晶钢专著,这本专著的海外出版,不仅显示我国的超细晶钢的理论研究已经处于国际领先水平,也进一步推动了我国超细晶钢的规范化生产。超细晶钢的国家标准和使用规范已经公布,在规范生产应用的基础上,进一步推动钢铁生产的成本节约和资源节约,提高钢材的利用率。
2,我国钢铁冶金工程技术的发展现状与未来
维系生存,是所有企业必须考虑的问题。我国钢铁行业在经历了高速发展的同时,也不得不面对一些必须去面对的问题。当前,国内大多数钢铁企业生产模式相似,产品也集中在中低端市场,缺乏企业的独有"保命"技术。同时,由于以往钢铁行业"黄金期"的掩盖,钢铁行业在冶金工程技术的缺陷也逐步增多。受到企业的直接影响,我国钢铁冶金工程技术总体上较为雷同,既缺乏独有的高水平技术,也没有应地制宜的生产流程。在工程设计上,对于核心技术的投入不足,过于依靠以往的经验和国外的知识,很难"突入"到钢铁冶金工程技术的"核心地带"去。久而久之,创新变成拷贝和剽窃,效益变成扩大规模,技术和产品同质化严重,造成国内各家钢铁企业之间的"恶性竞争",大打"价格战",进一步阻碍了钢铁行业的整体发展。
国内外需求市场的转变也是造成钢铁冶金工程技术目前困境的原因之一,在国内房地产等行业异常火热时,带来了巨大的市场需求,带动了钢铁行业的迅速发展。大经济环境的稳定,也让国内钢铁企业的出口顺风顺水。在这种情况下,大多数企业选择借助国外的技术和设备,满足工程项目的需求,而忽视对自主创新的重视,较少将资金投入技术的研发。在国内外需求减少,市场回落时,由于企业缺乏核心技术,无法抢占高端市场的份额,甚至国内的部分高端市场,都受到国外企业的挤压和抢占。
盲目扩大产能,缺乏核心技术的同时,国内钢铁冶金工程技术对于节约能源、保护环境方面考虑的较少。随着国家对于"绿色制造"的提倡和对重污染企业的严惩,钢铁行业这方面的问题被进一步放大。据统计,我国每生产一吨钢,排放的污物总量就比国外发达国家高40%,我国大多数规模以上钢铁企业都位于酸雨和二氧化硫控制区内,对钢铁冶金工程技术环保上的技术要求,进一步加大。
"绿色制造"是钢铁产业不变的主题,在"绿色制造"的同时,钢铁企业也需要借助冶金技术的发展积极转型,全面淘汰落后的企业和设备,谋求生产流程和产品技术上的突破。主动配合相关部门,遵循国家环保政策的指引,对不合规的设备、规划进行改造,从根本上减少生产造成的污染,早日达到国际水准。
在"一带一路"得到提倡的今天,钢铁冶金工程技术也需要与国际化进行接轨。学习国外先进的管理、设计经验,优化生产流程和管理运作模式,从而提升整体的生产水平。在员工培养上,要结合"产、学、研",积极与研究机构合作,培养一批专业的技术人才,为创新奠定人力基础。另外,利用国家实行"一带一路"方针的机遇,沿着"一带一路"的路线图,走出国门,打开国外市场。
当前行业的问题,是钢铁冶金工程技术发展过程中所必须经历的,是机遇,也是挑战。市场的萎缩倒逼钢铁冶金工程技术转换发展思路,寻求技术上的突破。积极与国际化接轨,努力掌握核心技术,开拓国内外高端市场,未来的钢铁冶金工程技术,必将为祖国的繁荣昌盛作出贡献。
【参考文献】
[1]苏天森.钢铁形势与冶金工程技术学科的发展[A].圆坯大方坯连铸技术论文集[C]. 2009.
宝钢集团位于上海市区正北的宝山区,临黄浦江而建,毗邻一泻千里的长江口畔。三十多年的建设发展,宝钢成功走出了一条“引进―消化―吸收―自主创新”的技术发展之路,孜孜追求着从“跟跑”到“领跑”的转变,创造了无数辉煌而骄人的业绩,《世界钢铁业指南》评定宝钢股份在世界钢铁行业的综合竞争力为前三名,认为其也是未来最具发展潜力的钢铁企业,美国《福布斯》杂志公布的世界500强企业排名中,宝钢位列第276位。
跟随讲解员,我们对宝钢进行了半天的参观,对宝钢的生产状况、技术水平和工人的日常工作、生活情况有了初步了解,宝钢给我留下了深刻的印象,尤其是和同样属于环境高污染的煤矿相比,宝钢无论在企业发展还是职工生活方面,都有很多值得我们学习的地方。
以技术创新为核心的企业文化代代传承。宝钢走过了从弱到强、从小到大、从“跟跑”到“领跑”的艰难历程。宝钢建设初期,国内冶金技术水平与国际先进水平之间还存在着巨大差距,一期工程的设计全部由日方承包,设备基本上为全套引进,国产设备仅占12%。技术上仰人鼻息,创新又谈何容易?但宝钢人并没有让这样的窘境持续下去。二期工程建设,宝钢采取了“合作设计、合作制造”的模式,工程设计由国内承担,设备国产化率上升至61%;而到了三期工程,冶炼系统由国内设计、点菜引进、国内技术总成,设备国产化率进一步提高到80%以上,很多新技术都是通过创新、共同开发及从一、二期工程发展而来的。
三期工程的建设,让一代一代的宝钢人认识到,只有以高技术创新发展,才能造就一个欣欣向荣、充满朝气和活力的宝钢,宝钢的全员创新、敢为人先,使宝钢从国际钢铁业中不起眼的新成员成长为今天不容小觑的中坚力量。创新离不开科技,技术离不开人才,对技术人才的培养和重视,是宝钢实现全员创新的基础。
在宝钢的厂区,我们看到一座十几层高的大楼,这里是宝钢的技术中心。宝钢全厂有博士一百多位,其中五十多位分布在生产一线,他们被称为驻厂博士,目前三号高炉的炉长就是一位驻厂博士。当然他们不会永远在一线,在谙熟了生产现场的各种问题后,还要回到技术中心的科研课题上来。
宝钢注重每位技术人员的成长,新进厂的大学生全部都要到生产一线工作若干年,他们鼓励新进厂的大学生踏踏实实在一线锻炼几年,积累实践经验,厂方也从各方面为他们创造革新发展的条件,什么时候能扶起来,要看自己的能力。生产一线的大学生都是技术工人,有了一定成绩的可以被升为工程师,然后是主管工程师,等升到首席工程师的时候,年收入可以达到四十多万元。
【关键词】钢铁冶金企业;钢结构厂房;防火设计
中图分类号:U298文献标识码: A 文章编号:
引言
随着我国经济建设的迅猛发展,企业生产用房日趋大型化,而钢结构骨架建造的厂房,以强度高、自重轻、跨度大、吊装施工方便和建设时间短等优点越来越被广大厂家所采用。但这些大型钢结构厂房的建设却对火灾扑救提出了新的课题。钢材虽然是一种不燃建筑材料,其耐火性能却是很差的。由于钢材的导热系数大,比热小,在未进行防火处理的情况下,其本身虽然不会起火燃烧,但在火灾高温作用下,其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低。而未加保护的钢结构在火灾温度的作用下,只需约15min,自身温度就可达到540℃以上,屈服点抗压强度、弹性模量以及承载能力等都迅速下降;达到600℃时,强度几乎等于零。因此,在纵向压力和横向压力作用下,钢结构不可避免的扭曲变形,垮塌毁坏。因此,做好钢结构厂房的防火设计相当重要。
1 钢铁冶金企业钢结构厂房的特点
近年来,我国钢铁冶金行业迅猛发展,钢结构建筑结构形式以其自重轻、强度高、施工周期短等优势,广泛应用于钢铁冶金行业的大型厂房及各类建(构)筑物中。目前,钢铁冶金企业中采用钢结构的建(构)筑物主要有主厂房、炼钢炼铁平台、干煤棚、运煤栈桥等。钢铁冶金企业钢结构厂房具有以下特点:
1.1 面积大,跨度大,高度高
如上海宝钢集团的某大型厂房和一些特种构筑物都采用钢结构,其一、二期工程钢结构建筑面积就达105万m2,有的厂房面积达22.4万m2;无缝钢管厂跨度和柱距最大48 m,最多的连跨为8跨;有的车间柱高50 m。
1.2厂房内存在大量生产性热源
如高温铁水、铁块等,而且在生产中大量使用电气设备和加温工序,同时也存储、使用各类可燃物。
1.3工艺流程长,大型设备多,设备密集。考虑到钢铁冶金企业流程性生产及节约能耗,独立的工艺厂区建筑结构连体成片,生产机器设备布置密集。
1.4工厂管网、电缆、桥架等较多,钢结构厂房的局部完整性因此受到破坏或影响。
2我国钢铁冶金企业钢结构厂房防火设计存在问题细分
2.1丁、戊类厂房防火分隔与工艺要求的矛盾
根据钢铁冶金行业的生产特点,如果按照“建规”的相关规定需要对炼钢、炼铁等主厂房进行防火分隔,将会导致工艺流程的不顺畅以及成本和能耗的大幅度增加,甚至还会造成无法进行生产或不能进行改、扩建等问题。如果仅仅因为满足工艺要求或改、扩建工程的实施要求而进行防火设计,将会增加很多安全隐患。例如在热轧厂,其厂房上部两侧都设有运输成品或半成品的运输行车的轨道,如果进行防火分隔,那么行车将无法运行,整个生产将受到很大影响。
目前国内的钢铁冶金企业规模越来越大,生产设备向大型化、现代化、连续化的方向发展,建成了大型烧结机、大型现代化高炉、转炉,冷热连轧生产线,薄板坯连铸连轧生产线等大型先进技术工艺生产线,而且很多钢铁企业都采用了这些新的生产工艺,如宝钢三期、武钢三炼钢、珠钢薄板坯连轧、唐钢超薄板带和鞍钢1780轧机生产线等,而这些都给钢铁冶金行业钢结构厂房的防火分区问题带来了很大的难题,如连铸连轧生产线,如果按照“建规”将厂房进行防火分隔,将导致生产工艺流程无法正常进行,新生产工艺的优越性也无法得到体现。
根据多年的钢铁企业钢结构厂房的消防经验及国内外大量火灾案例分析统计情况,钢铁冶金企业各主厂房由于没有进行防火分区而导致火灾发生的案例很少。因此,对于钢铁冶金行业的主厂房进行防火分隔其意义不大。
2.2丁、戊类钢结构厂房防火措施的经济合理性问题
目前,钢结构厂房采用的防火保护方法有很多种,主要有:钢结构防火涂料保护、防火板保护、混凝土防火保护、柔性卷材防火保护、耐火钢、结构内通水冷却等。
我国“建规”用耐火极限作为建筑物构件燃烧性能的判定标准,从规范中可以看出,未加保护的钢梁、钢柱、钢制屋顶承重结构的耐火极限为0.25h,要克服钢结构材料在实际应用中防火性能方面的不足,必须对其进行必要的防火处理。
目前我国钢铁冶金企业厂房的钢结构防火主要是采用涂刷防火涂料等方法,但涂刷防火涂料从经济性、可操作性和适用性上均存在一定问题。首先,涂刷防火涂料会大大增加建设投资费用,在《钢铁冶金企业设计防火规范》还未编制完成前,依据现有的一些相关标准或规范处理,需要对钢结构整体全部涂刷防火涂料(未按危险部位区分对待),其费用相当高,如为某钢铁集团热轧厂钢结构涂刷防火涂料增加的费用就达到几千万元,其中还不包括后期的维护费用等;其次,要达到预期的防火效果,必须保证防火涂料的涂刷厚度,但是在施工验收过程中很难保证和检验防火涂料的涂刷厚度;此外,防火涂料存在着使用期限的问题,在涂刷3~4年后,就会出现老化脱落的现象,需要定期重新涂刷,费用不断增加;最后,有些防火涂料本身就存在阻燃性能差的特点,在高温的环境中反而易引发火灾等。以上这些原因导致了目前钢铁冶金企业钢结构厂房防火保护中对此类钢结构建(构)筑物均未采取防火措施,经消防部门审批时通常需要进行专家论证,这是特别值得关注和需要解决的问题。
3 《钢铁冶金企业设计防火规范》对钢结构厂房的防火设计的要求
《钢铁冶金企业设计防火规范》对钢结构厂房的防火问题充分考虑了钢铁企业中的环境因素,生产工艺因素以及各生产工艺间的协调问题等。同时还从防火的安全性和经济的合理性两方面进行科学的分析和比较,以便最终选择一种经济合理的防火措施。
3.1丁、戊类钢结构厂房的防火规定
通常在没有火灾负荷的情况下,钢结构的防火设计不需要考虑在火灾情况下钢构件性能的变化,而对于火灾荷载比较大的钢构件部位,则应加强防火安全保护。因此,对于以往防火设计所参照的标准规范,《钢铁冶金企业设计防火规范》(送审稿)结合工艺特点和实际经验,在一些方面放宽防火要求,从而降低了消防投资。在《钢铁冶金企业设计防火规范》第3.0.4条对丁、戊类厂房或库房的防火要求作出了明确规定:“丁、戊类厂房或库房中的承重构件为钢结构时,可不采取防火保护措施,防火分区应根据工艺要求划分,面积可不限。但对使用甲、乙、丙类液体或可燃气体部位的建(构)筑物承重构件,应采取外包敷不燃材料或其他防火隔热保护措施。这些部位装设自动灭火设备时,构件可不采取防火保护措施”。
第5.2.5条为对热源至厂房各种结构距离的规定:“建(构)筑物有可能被铁水、钢水或熔渣喷溅造成危害的构件,应采取耐热和隔热的保护措施。运载铁水罐、钢水罐、渣罐、红锭、红(热)坯等高温物品的过跨车和空钢锭模及底盘铸车、钢锭模车、(热)铸锭车以及车间内其他类似电动车辆的外表面距厂房柱、楼板或平台柱的外表面不应小于0.8m,且柱子和楼板还应包敷防热层隔热”。在后来的报批稿中该条又修改为“当采用无轨车辆运输红热状态的高温物体时,应采用柴油车辆且其油箱必须采取隔热保护措施。当采用厂内无轨方式运输液渣或铁水时,宜设置专用道路,避免与铁路平交及与其他车辆混行。严禁利用城市公交线路运输铁水与液渣”。
3.2干煤棚钢结构的防火要求
近年来,钢结构也广泛地在运煤系统干煤棚建(构)筑物中采用,其结构形式多为拱形屋架、网架。在钢铁冶金企业中,使用、贮存煤的场所多、场地分散(主要集中在工艺流程的上游,如:综合原料场、烧结、球团、焦化等),但其储量较小,一般仅为5~7d的用量,而且在焦化工艺中使用的炼焦煤一般为含水率10%左右的洗精煤,火灾发生的几率小。因此钢铁冶金企业干煤棚的防火要求要较低于火电厂。
干煤棚储存的是固体煤,不同于可燃液体,实践经验表明,煤场火灾均为煤的自燃,无大的火焰,因此无需计算火焰高度,但考虑到干煤棚结构形式的特点,如果拱形屋架的根部被破坏,将造成较大损失。因此,《钢铁冶金企业设计防火规范》中第3.0.12条规定:“当干煤棚或室内贮煤场采用钢结构时,堆煤高度范围内的钢结构应采取有效的防火保护措施,其耐火极限不应低于1.0h。”
参考文献
[1]程彩霞,丁国锋,唐葆华,刘敏.钢铁冶金企业钢结构厂房防火设计研究[J]. 消防科学与技术. 2006(03)
关键词:铁矿石造块原理与工艺;钢铁冶金;课程改革;探索
一、“铁矿石造块原理与工艺”课程现状
中南大学冶金科学与工程学院冶金工程专业办学六十年以来,已经拥有有色金属冶金、冶金物理化学和钢铁冶金三个二级学科,其中有色金属冶金是老牌二级国家重点学科,但钢铁冶金二级学科处于建设起步阶段,因此“铁矿石造块原理与工艺”就成为了本学院学生选修钢铁冶金方向的一门选修课,32个学时。通过该课程的学习,能使学生掌握烧结球团造块过程中烧结基本原理、生产工艺及操作,球团矿生产基本理论、生产工艺及操作等知识,为今后从事钢铁冶金球团烧结及相关行业的研究开发工作奠定基础。
1.认真备课,提炼重难点,做好课件
在教学环节中为了让学生能更好地学习烧结过程机理、烧结生产工艺和球团矿焙烧理论基础及其生产工艺等,教师必须认真备课,钻研教材,提炼重点难点。例如在讲解“烧结基本原理”时,重难点是掌握控制高温区,矿化作用,熔剂在烧结过程的反应,粒度的控制,燃料的用量;在讲授“烧结生产工艺及操作”时,掌握配料的精确度、一混和二混的作用,布料均匀,点火参数等;讲解“球团矿生产基本理论”时,成球过程和影响造球的因素,造球机工艺参数,干燥的原则,破裂温度、爆裂温度,球团的焙烧固结方式和焙烧制度等是重难点;学习“球团矿生产工艺及操作”时,重点学习球团生产原料的准备、配料及混料与烧结的区别,竖炉的结构、工作原理,事故判断及处理,带式焙烧机和链箅机—回转窑生产原理等。
“铁矿石造块原理与工艺”课程是工艺性和实践性很强的课程,本课程老师在讲解过程中叙述性文字比较多,比较抽象,为了便于学生理解,教师利用多媒体图像和动画模拟工程实际过程,把抽象的概念具体化、实物化,加强了直观教学,使学生获得感性认识,便于理解。同时也激发学生学习兴趣,获得较好的课堂学习效果。例如在讲授烧结过程时,烧结机的示意图、烧结过程示意图和烧结层内反应进行状态图都要一一进行图片和动画展示,让学生对烧结主体设备及其过程有一个充分的理解。在讲授球团造球—烧结过程时,对造球设备圆盘造球机和烧结设备链箅机-回转窑这些主体设备的结构及运行过程进行图片讲解,让抽象的理论和工艺过程通过图片和动画具体化、实物化。
2.抓住“原理—工艺—设备”这条主线
在讲授本课程过程中,始终抓住“原理—工艺—设备”这条主线,建立它们之间的相互联系。根据所需的不同高炉原料,采取的烧结方法会有所不同,其烧结原理不同,工艺过程和烧结设备也会有很大的区别。例如采取烧结法烧结,其原料可以是掺入了含铁杂料(高炉灰、转炉灰、轧钢皮、氧化铁皮、黄铁矿烧渣和硫酸渣)的铁精矿,而球团法和压团法就必须是品位较高的铁精矿;烧结法、球团法和压团法它们各自的烧结机理不同,其工艺操作过程也大相径庭,且设备烧结法是烧结机为主,球团法是链箅机-回转窑为主,压团法经过压制后根据其实际情况来选取烧结设备,说明设备也是不同的。因此,在讲授时应抓住这条主线,并把它贯穿于每一章节的原理、每个工艺和每个设备,这样脉络清楚,从而便于学生学习理解。
3.注重培养学生的自主学习意识
传统的教学方法是以教师为中心对学生进行填鸭式教学,学生缺乏自学和思考的主动性。教学本来应该是教与学的互动过程,教师通过适当的教学方法,学生通过自主有目的的学习,这样才能取得好的学习效果。例如在讲解烧结球团设备过程中,我们事先让学生通过查阅资料和图片了解设备的种类、设备的用途和设备的运行情况,然后在上课时大家各自发言,培养自主学习的动力。
二、“铁矿石造块原理与工艺”课程存在的问题和改进建议
“铁矿石造块原理与工艺”这门课程在讲授过程中,笔者觉得有些地方可以进行改进,提出了以下建议:
1.加强教材体系建设
该课程教材要么是1996年由傅菊英、姜涛和庆编,由中南工业大学出版社出版的《烧结球团学》;要么是2008年的自编讲义《铁矿石造块原理与工艺》;或者是2006年由王悦祥编写,由冶金工业出版社出版的《烧结矿与球团矿生产》。这些教材知识有些陈旧,有些工艺和设备不太适合现在钢铁工业铁矿石造块发展要求,建议重新编写。而且,教材编写时还需补充近几年铁矿石造块方面的最新理论、工艺和设备以及将来的发展趋势,只有这样才能让学生紧跟钢铁工业发展步伐和保持高度的兴奋状态,为以后的就业打下坚实的基础。因此,目前编写一本关于铁矿石造块原理与工艺的教材是很有必要的。
2.激发学习动机和学习兴趣
中南大学冶金科学与工程学院的本科生大部分学习有色金属冶金方向,因为其实力在国内屈指可数,就业的时候基本可以在几个单位之间挑选,而钢铁冶金处于发展阶段,来选本课程的同学基本抱着了解一下钢铁冶金中造块方法的心态,学习兴趣不大。鉴于这种情况,我建议将课程名称改为“造块原理与工艺”,把钢铁冶金和有色金属冶炼过程中所用到的造块原理和方法以及工艺来和学生分享,这样既可以拓宽知识面,又可以让大家觉得该课程不仅适用于钢铁冶金,也适合于有色冶金,对将来的继续深造或就业都大有裨益。
3.运用网络辅助教学平台
在本课程讲授过程中,笔者基本可以利用多媒体图片和动画进行讲述,让学生有一个详细和直观的感官冲击。但课后由于教师与学生相距较远,不能随时方便地安排答疑时间和面对面地解决学生的疑问,如果有网络辅助平台,就可以对学生进行课后辅导,课堂上未能理解的难点和课外遇到的问题,学生可以很方便地提出自己的疑问。教师也不会受到地域和时间的限制,即使在家中,也可以很及时、方便、快捷地解决学生提出来的问题。这对学生的学习具有较大的促进作用。
4.开放本课程相关实验
关键词:钢铁冶金企业;给排水系统;循环水系统
Abstract: through analysis of steel metallurgical enterprise of the water supply and drainage system, the paper introduces the characteristic of the steel metallurgical enterprise water supply system of the classification and water circulating system is set up, and the water treatment facilities and the design of the main structures are analyzed, the circulating water system design of the steel mill is more reasonable and feasible.
Keywords: steel metallurgical enterprise; Water supply and drainage system; Water circulating system
中图分类号:TF 文献标识码:A文章编号:
给排水设施设计的合理性、操作性、适应性和可靠性,不仅是环境保护和水污染防治的基本要求,也是冶金企业维持正常和高效生产的重要前提。对于冶金工业的建设至关重要,它不仅直接影响冶金企业的用水效果,而且还与经济效益、环保密切相关。
一、关于水量规范
随着工业发展,环境保护问题日益严峻,水资源保护和控制成为世界性的突出问题。《污水综合排放标准》(GB8978-96)中规定中,对水排放量及污染物总量进行限制。因而,对钢厂给排水设计和管理提出了更高的要求。为此,在拟定给排水系统和水量平衡时, 就应以充分利用循环水(回水)和减少排放为主导思想。
二、钢铁冶金企业给排水系统的特点
循环供水系统在各类工业生产中早已普遍应用,钢厂生产企业循环供水系统通常单台设备的用水量小,用水点多,安全供水要求高,若考虑不周,将造成设备损坏事故,因此对供水压力要求严格。设计此类循环给水系统,应慎重考虑供、排水管的压力平衡,并应在进、出水管处采取相应技术措施,以确保系统运行的安全可靠。
三、循环水系统的分类和设置
按循环水介质可分为以下几类: 纯水(或软水)密闭式循环水处理系统、敞开式工业净循环水处理系统、浊循环水处理系统、污泥处理系统。
1、浊循环水处理系统
浊循环水系统常用于冶金行业的炼铁、炼钢、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。有时因受到场地限制,但为了方便管理、节约用地,将高线浊环水、连铸二冷水和设备冷却水的处理设置合建在一起或采用水质分开处理独立运行方式高线和连铸排出的浊水含油、氧化铁皮和其他悬浮物,采用化学除油器处理,并投加絮凝能力强、除效率高的高分子絮凝剂,经混合反应后与原水中杂质、油滴相互碰撞接触吸附,使水中油类、氧化铁皮和悬浮物通过凝聚、沉淀分离出来,达到净化水质的目的。
2、净化系统
首先是加热炉水循环系统,采用加热炉水余压直接上冷却塔冷却,减少了一泵组,降低了运行费用,为了满足安全运行的要求,加热炉事故水塔仍然保留;其次,设备水循环系统:设备用水的特点是用水点多且分散,软水系统的用户主要是连铸结晶器,软水通过结晶器后温升,冷却设施采用密闭式的湿式空冷器,通风为引风式,管束安装为水平管箱式,对管束进行表面喷淋冷却的冷却水水源为生活水Q=8m /h 台。净水和软水在运行过程中向水体中投加杀生剂、阻垢剂和缓蚀剂,以保证运行水质的稳定。
3、污泥处理系统
将浊环水系统、除尘水系统及过滤设施、反冲洗排水的污泥集中处理。所以建1座污泥处理间共分五层,其一层设置加药设施,主要是向化学除油器、浓缩机投加絮凝剂,以及向浊环水投加杀生剂。二层为污泥处理,设有3台板框压滤机,分别压滤高线和连铸浊水的污泥,出液形式为明流。交替进料、压榨、卸料,将浓缩机设在三层主要是利用位能可使浓缩后的含泥污水直接进入板框压滤机以减少一级污泥提升。另外在二层还设有带滤机压滤除尘含泥污水,由吊车装车外运。四层设置新高线浊环水、连铸二冷水和设备冷却水调节池,由高线和连铸旋流池输送过来的管道进入调节池,采用在池底敷设,并每隔15m开¢80mm孔作为出水口,以防止污泥沉淀。五层设置事故保安水池。
四、主要设备构筑物
斜管除油沉淀池,该设备为专利产品,是浊环系统的关键设备,其特点是除油池与沉淀池合二为一。净环系统的旁滤器,净环系统采用开放式循环冷却水,不可避免会将空气中的尘埃带进系统。随着科学技术的进步,近年来微孔过滤技术已在国内钢铁企业水处理中得到广泛运用,它最大的优点是可直接安装在压力管道上,反冲洗时利用管道内的水实现无需外部动力且管道内的水不会断流,操作简单。因此工程设计中为慎重起见先在设备净环系统的压力管道上安装了一台字清洗管道过滤器,并为加热炉净环系统以后的安装预留了位置,经国内众多钢厂运行结果证明该过滤技术安全可靠。
五、关于循环水设施的平面布置
确定工业循环水处理站的形式,主要是确定循环水处理站是采用泵房还是露天泵场的形式。采用泵房,水处理设备设于室内,便于今后日常运行管理及设备的维护、检修和保养。采用露天泵场,便于设备和管道的布置,并可节约土建的造价,一般工业循环水处理站总的土建造价约为整个站房的40%~50%,大型泵房可占土建总投资的30%~40%;但设备处于室外露天条件,日晒雨淋对设备本身不利,另外运行管理及设备的维护、检修和保养等工作条件较差。目前在国内大型工业企业中采用泵房或是采用露天泵场的形式都存在。钢厂即工业都会选取循环冷却水来处理,处理站的选址首先要尽量贴近主工艺、紧邻主要用户布置。其次,工业循环冷却水处理站内水处理设备众多,有水泵、阀门、冷却塔、换热器、搅拌机等等,循环水处理站常有药剂、水处理所产生的污泥也需大量运输,因此循环水处理站宜设在厂区主干道路旁侧,以便于生产运输的要求。另外,工业循环水处理站,尽量不要靠近除尘系统设置,以避免散放的灰尘影响敞开式净循环水水质。
六、结语
在钢铁企业中,有大量的循环冷却水用户,循环冷却水系统具有系统复杂、用户多、水量大、循环水介质种类多等特点,循环冷却水系统如同主工艺生产的生命线,对于正常的生产和维护设备的安全起着至关重要的作用。工业循环冷却水处理站承担着工业循环冷却水水质处理、降温冷却的任务,是循环冷却水系统的核心。工业循环水处理站是项目在前期规划中必须重视的一个重要方面,对于整个项目的工艺布置和厂区布局有着很大的影响。
参考文献:
[1] 黄丽,李宇莹.钢铁厂循环水处理系统设计研究——结合某钢铁厂改造工程实例[J].科技资讯. 2008(15)
[2] 陈瑜.冶金工业给排水设计措施问题的探讨[J].中国科技信息. 2007(05)