论文部分内容阅读
【摘 要】对在线使用的化学除油器结构进行研究，通过结构的改进来消除现有化学除油器的设计缺陷，确保化学除油器排泥正常，保证循环水的水质正常。
【关键词】化学除油器；结构改进；水质正常 1.高线车间水循环处理简介
高线车间主要通过高速无扭轧机来轧制钢坯，生产各种线材。在高线车间的生产过程中，循环水主要作用不仅仅是直接冷却轧机辊环、轧辊等，为设备提供冷却功能；而且还直接通过控轧控冷系统直接冷却被轧制的钢件，起着改善线材的性能的作用。在冷却过程中，不仅有大量的氧化铁皮、细铁屑、悬浮物等杂质进入循环水中；而且由于在粗轧、中轧、预精轧、精轧、减定径这五道工序上的存在油气系统和润滑系统泄漏，导致相当量的润滑油进入循环水中，故浊环水中不仅仅含有大量的氧化铁皮、细铁屑、悬浮物等杂质，而且还含有相当量的乳化油、润滑油。但是在生产过程中，由于辊环、轧辊冷却喷嘴尺寸较小（一般为3mm-5mm左右），导致循环水中由氧化铁皮、细铁屑、悬浮物等杂质和润滑油、乳化油形成的混合物容易堵塞喷嘴，导致轧辊、辊环冷却不到位，造成炸辊环、轧辊断裂等生产事故，还会在成品表面粘附油斑影响外观质量，导致质量事故。所以，在高线车间的循环水必须进行相应的处理后，方可使用。循环水的水处理系统由旋流井、化学出游、冷却塔和相对应的循环水泵组成。在通过旋流井沉降去除掉循环水中较大颗粒；化学除油器通过添加药剂的方式，去除去除水中的油和悬浮物；冷却塔进行水温冷却后，循环水就可以进行正常使用，循环率可达95%以上。
化学除油器是为再次处理旋流沉淀池泵站送来的含油、含氧化铁皮浊环水设计的。以投加化学药剂，经混合反应后使水中的油类、氧化铁皮等悬浮物通过凝聚、絮凝作用沉降分离出来，达到净化水质的目的。
2.化学除油器的原理
山东石横特钢集团有限公司高线车间共计6台化学除油器，采用的是宜兴市新华达环水机械设备厂早期设计。化学除油器处理工艺是通过化学、物理作用达到净化水质的目的。废水先在旋流池进行沉淀以达到去除粗颗粒的目的；然后通过深井泵组送往中心筒使水和药剂进行混合，中心筒通过投药装置投入絮凝剂（加速絮花形成）和聚化铝（将水中杂质分离）两种化学药剂；中心筒通过搅拌以加快反应速度；然后循环水通过反应池上部溢流孔进入到化学除油器沉淀室，沉淀室上部装有六角蜂窝填料，六角蜂窝填料会将循环水的流速降下来，使得大部分沉淀物将沉淀到集泥斗中形成油泥。处理干净的水从上部溢流堰流出被循环使用。集泥斗底部装有油泥排污阀门，打开排泥阀门后，油泥和水进入油泥池。由以上内容可以看出，化学除油器是利用投加药剂使废油及悬浮物进行絮凝沉淀以达到分离净化的目的。
3.原化学除油器结构缺陷分析
3.1机械搅拌系统故障率高
池顶安装有搅拌机，起搅拌及提升作用。搅拌机为摆线针轮减速机，再经大小齿轮减速，带动搅拌轴，搅拌轴在带动底部圆盘。由于污泥在集泥斗内部的堆积，使沉淀池内部的底部圆盘与周围钢结构的间隙中、底部圆盘的下部，存在了大量的污泥，导致在机械搅拌过程中，阻力加大，经常出现减速机打齿现象。
3.2积泥严重
落泥孔太小，导致污泥在化学除油最外侧的钢板和落泥孔的钢板的夹角内堆积，无法落到集泥斗里面。
3.3沉淀池壁上的污泥无法排出
目前化学除油器底部泥斗的排泥管上配置的是手动蝶阀。化学除油器所排污泥具有粘性大、悬浮物含量高等特点，但是含水量较少，化学除油器所排污泥的含水率一般在30% 左右。化学除油器蝶阀开启瞬间有污泥排出，其后时间为大量浊循环水流出。但是由于搅拌圆盘和中心筒有间隙，在排污的时候，大量的水从该间隙落到集泥斗内，导致沉淀池内部的水无法将在填料和落泥控斜板上的污泥冲击到集泥斗，导致堆积情况加重。
4.化学除油器结构改造方案
（1）将化学除油器的机械搅拌改为水力自动搅拌，将进水管深入到中心筒内部，并将聚合铝和絮凝剂的加药直接投加到中心筒内部，进水管紧靠中心筒内壁，露出约800mm。将进水管的出水开成45°的斜口，斜口背對管壁，利用有一定速度的污水在进入中心筒，遇到中心筒筒壁被迫做回转运动的原理，使水流自己旋转起来，让絮凝剂和聚合铝两种化学药剂和水充分的混合在一起。
（2）落泥孔所在的斜板全部拆除，更换为DN40的镀锌钢管做支撑，间距为400mm一根。这样不但解决了落泥孔小的问题，而且由于钢管的表面为弧形，导致污泥无法再钢管和化学除油器的最外侧板形成的夹角上堆积，减少了泥渣浓缩室的堆积。
（3）将中心筒的底部堵死。这样不但解决了中心筒处圆盘漏水问题，而且由于中心筒不在向下回流，导致水流只能由分离室的水向下流动。这样可以尽可能的带动泥渣浓缩室的污泥向下流动，进入集泥室，从而解决泥渣浓缩室的污泥堆积问题。
此种结构的优点：此种结构很好的利用了有一定速度的污水在进入中心筒，遇到中心筒筒壁被迫做回转运动的原理，解决了机械搅拌故障率高的问题。并且利用化学除油器内部结构的改进，解决了排泥的问题。
5.结束语
山东石横特钢集团有限公司高线车间化学除油器结构自2013年3月份改造完成以后，使用效果明显，化学除油器内部基本无积泥存在，提高了车间循环水的水质。
【参考文献】
[1]成大先.机械设计手册.化学工业出版社，2002，09.
[2]雷天觉.新编液压工程手册，1998，12.
[3]张忠祥，钱易.城市可持续发展与水污染防治对策[M].中国建筑工业出版社，2000.
【关键词】化学除油器；结构改进；水质正常 1.高线车间水循环处理简介
高线车间主要通过高速无扭轧机来轧制钢坯，生产各种线材。在高线车间的生产过程中，循环水主要作用不仅仅是直接冷却轧机辊环、轧辊等，为设备提供冷却功能；而且还直接通过控轧控冷系统直接冷却被轧制的钢件，起着改善线材的性能的作用。在冷却过程中，不仅有大量的氧化铁皮、细铁屑、悬浮物等杂质进入循环水中；而且由于在粗轧、中轧、预精轧、精轧、减定径这五道工序上的存在油气系统和润滑系统泄漏，导致相当量的润滑油进入循环水中，故浊环水中不仅仅含有大量的氧化铁皮、细铁屑、悬浮物等杂质，而且还含有相当量的乳化油、润滑油。但是在生产过程中，由于辊环、轧辊冷却喷嘴尺寸较小（一般为3mm-5mm左右），导致循环水中由氧化铁皮、细铁屑、悬浮物等杂质和润滑油、乳化油形成的混合物容易堵塞喷嘴，导致轧辊、辊环冷却不到位，造成炸辊环、轧辊断裂等生产事故，还会在成品表面粘附油斑影响外观质量，导致质量事故。所以，在高线车间的循环水必须进行相应的处理后，方可使用。循环水的水处理系统由旋流井、化学出游、冷却塔和相对应的循环水泵组成。在通过旋流井沉降去除掉循环水中较大颗粒；化学除油器通过添加药剂的方式，去除去除水中的油和悬浮物；冷却塔进行水温冷却后，循环水就可以进行正常使用，循环率可达95%以上。
化学除油器是为再次处理旋流沉淀池泵站送来的含油、含氧化铁皮浊环水设计的。以投加化学药剂，经混合反应后使水中的油类、氧化铁皮等悬浮物通过凝聚、絮凝作用沉降分离出来，达到净化水质的目的。
2.化学除油器的原理
山东石横特钢集团有限公司高线车间共计6台化学除油器，采用的是宜兴市新华达环水机械设备厂早期设计。化学除油器处理工艺是通过化学、物理作用达到净化水质的目的。废水先在旋流池进行沉淀以达到去除粗颗粒的目的；然后通过深井泵组送往中心筒使水和药剂进行混合，中心筒通过投药装置投入絮凝剂（加速絮花形成）和聚化铝（将水中杂质分离）两种化学药剂；中心筒通过搅拌以加快反应速度；然后循环水通过反应池上部溢流孔进入到化学除油器沉淀室，沉淀室上部装有六角蜂窝填料，六角蜂窝填料会将循环水的流速降下来，使得大部分沉淀物将沉淀到集泥斗中形成油泥。处理干净的水从上部溢流堰流出被循环使用。集泥斗底部装有油泥排污阀门，打开排泥阀门后，油泥和水进入油泥池。由以上内容可以看出，化学除油器是利用投加药剂使废油及悬浮物进行絮凝沉淀以达到分离净化的目的。
3.原化学除油器结构缺陷分析
3.1机械搅拌系统故障率高
池顶安装有搅拌机，起搅拌及提升作用。搅拌机为摆线针轮减速机，再经大小齿轮减速，带动搅拌轴，搅拌轴在带动底部圆盘。由于污泥在集泥斗内部的堆积，使沉淀池内部的底部圆盘与周围钢结构的间隙中、底部圆盘的下部，存在了大量的污泥，导致在机械搅拌过程中，阻力加大，经常出现减速机打齿现象。
3.2积泥严重
落泥孔太小，导致污泥在化学除油最外侧的钢板和落泥孔的钢板的夹角内堆积，无法落到集泥斗里面。
3.3沉淀池壁上的污泥无法排出
目前化学除油器底部泥斗的排泥管上配置的是手动蝶阀。化学除油器所排污泥具有粘性大、悬浮物含量高等特点，但是含水量较少，化学除油器所排污泥的含水率一般在30% 左右。化学除油器蝶阀开启瞬间有污泥排出，其后时间为大量浊循环水流出。但是由于搅拌圆盘和中心筒有间隙，在排污的时候，大量的水从该间隙落到集泥斗内，导致沉淀池内部的水无法将在填料和落泥控斜板上的污泥冲击到集泥斗，导致堆积情况加重。
4.化学除油器结构改造方案
（1）将化学除油器的机械搅拌改为水力自动搅拌，将进水管深入到中心筒内部，并将聚合铝和絮凝剂的加药直接投加到中心筒内部，进水管紧靠中心筒内壁，露出约800mm。将进水管的出水开成45°的斜口，斜口背對管壁，利用有一定速度的污水在进入中心筒，遇到中心筒筒壁被迫做回转运动的原理，使水流自己旋转起来，让絮凝剂和聚合铝两种化学药剂和水充分的混合在一起。
（2）落泥孔所在的斜板全部拆除，更换为DN40的镀锌钢管做支撑，间距为400mm一根。这样不但解决了落泥孔小的问题，而且由于钢管的表面为弧形，导致污泥无法再钢管和化学除油器的最外侧板形成的夹角上堆积，减少了泥渣浓缩室的堆积。
（3）将中心筒的底部堵死。这样不但解决了中心筒处圆盘漏水问题，而且由于中心筒不在向下回流，导致水流只能由分离室的水向下流动。这样可以尽可能的带动泥渣浓缩室的污泥向下流动，进入集泥室，从而解决泥渣浓缩室的污泥堆积问题。
此种结构的优点：此种结构很好的利用了有一定速度的污水在进入中心筒，遇到中心筒筒壁被迫做回转运动的原理，解决了机械搅拌故障率高的问题。并且利用化学除油器内部结构的改进，解决了排泥的问题。
5.结束语
山东石横特钢集团有限公司高线车间化学除油器结构自2013年3月份改造完成以后，使用效果明显，化学除油器内部基本无积泥存在，提高了车间循环水的水质。
【参考文献】
[1]成大先.机械设计手册.化学工业出版社，2002，09.
[2]雷天觉.新编液压工程手册，1998，12.
[3]张忠祥，钱易.城市可持续发展与水污染防治对策[M].中国建筑工业出版社，2000.