[发明专利]用于炼钢转炉浊环水处理的复合水质稳定剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于炼钢转炉浊环水水质稳定处理的复合水质稳定剂。

背景技术

转炉烟气是转炉在冶炼过程中产生的、主要是由石灰、石灰石、白云石和铁的氧化 物组成的粉尘。转炉烟气一般通过洗涤水湿法除尘处理后，送至烟囱燃烧后排放，而洗涤水 则通过高架明槽排入沉淀池，经过混凝沉淀及冷却塔冷却后循环使用，该水被称为转炉浊 环水。

转炉浊环水水质由于受到炼钢原料和工况等因素的多重影响，水质极不稳定，其 成分和性质随着冶炼周期变化而变化，该水具有碱性大，悬浮物含量高、硬度大、高温易结 垢等特点。含钙、镁的石灰、石灰石、白云石和含铁的氧化物等物料不可能完全用于造渣，一 部分会进入到水中，使转炉浊环水成为结垢型水质，水质稳定难度较大。

由于石灰和白云石进入使水的pH及硬度升高，同时烟气中含有一定量的CO₂气体， 与溶于水中的氧化钙发生反应，易生成碳酸钙，从而导致浊环水系统极易结垢，可能发生的 反应如下：

CaO+H₂O→Ca(OH)₂

Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃+H₂O

Ca(OH)₂+2CO₂→Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)₂→2CaCO₃+2H₂O

Ca(HCO₃)₂→CaCO₃+H₂O+CO₂

Mg²⁺+CO₃^2-→MgCO₃

Mg²⁺+2OH^-→Mg(OH)₂；

上述化学反应贯穿于转炉烟气洗涤过程的始终，即使系统经过混凝沉淀后，过饱和的 CaCO₃和铁氧化物也很容易附着在转炉浊环系统文丘里喉口、冷却塔填料、泵叶轮处成垢， 当前国内外对转炉烟气净化浊环水采用的主要措施有：（1）投加软化剂，使钙、镁离子转化 为碳酸钙、碳酸镁或者氢氧化镁沉淀而得到去除，降低浊环水硬度；（2）投加絮凝剂，强化碳 酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、铁氧化物沉淀过程，不再结垢；（3）投加阻垢分散剂，使水中过饱和 的碳酸钙、氢氧化镁、碳酸镁、铁氧化物等发生晶格畸变，同时发挥阻垢分散剂络合增容，各 成分之间协同增效等功效，缓解水质结垢。

尽管投加软化剂（纯碱和片碱）、絮凝剂、阻垢分散剂作为保持转炉浊环水水质稳 定的基本方法得到共识，但是如果絮凝剂的选用不当，主要是絮凝剂的剂型（阴离子、阳离 子、非离子）和分子量选用不合适、阻垢分散剂配伍不合理，或者只是考虑了阻止污垢中的 单一成分，没有考虑污垢组分的复杂性，就会最终导致水质稳定效果差。

现在的实际情况是钢铁行业效益下滑，无力购买杂质含量低、品质好的矿石，加之 各厂的操作管理水平差距很大，导致冶炼的工况差异较大，进入到水中的钙、镁离子的含量 也有很大的差别，在浊环水成垢物质碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、铁氧化物大量存在情况下， 如果水质稳定药剂使用不合理，导致污垢附着在回水管等空间，除尘水量就会减少，转炉烟 气洗涤过程中，水气比就会失衡，当水量减少到一定程度，除尘效率急剧下降，烟囱排黄烟， 造成烟气事故性排放。有些时候一天甚至一个班（8小时）就不得不停炉采用高压水枪清洗 易结垢部位，这就随之带来工人劳动强度大、非正常停车时间延长，劳动环境差、水耗量增 大等弊病。

故研发一种适用于炼钢物料差异大，工况差异大，进入到水中的钙、镁离子的含量 差别大的转炉浊环水复合水质稳定剂，以解决转炉浊环水的水质稳定问题，进而减轻工人 劳动强度、减少非事故停车时间，降低吨钢水耗就显得十分必要了，这对炼钢乃至冶金行业 的浊环水稳定处理也具有普遍意义。

发明内容