劉成 於洋 朱濤

 

　　在zai熱re軋zha工gong藝yi中zhong
，因yin為wei氧yang化hua反fan應ying的de緣yuan故gu，在zai加jia熱re爐lu內nei以yi及ji軋zha製zhi機ji組zu和he機ji架jia上shang的de半ban成cheng品pin表biao麵mian會hui形xing成cheng氧yang化hua鐵tie皮pi。除chu鱗lin水shui和he冷leng卻que水shui會hui衝chong洗xi掉diao鋼gang表biao麵mian的de氧yang化hua鐵tie皮pi，並bing將jiang其qi衝chong入ru熱re軋zha生sheng產chan線xian下xia麵mian的de水shui槽cao內nei。水shui攜xie帶dai著zhe氧yang化hua鐵tie皮pi顆ke粒li，高gao速su流liu經jing水shui槽cao注zhu入ru開kai放fang的de氧yang化hua鐵tie皮pi坑keng內nei

，水shui在zai此ci處chu減jian速su並bing變bian得de平ping靜jing，氧yang化hua鐵tie皮pi顆ke粒li在zai重zhong力li作zuo用yong下xia沉chen積ji於yu坑keng底di。

　　由於軸承與液壓機內潤滑油/油脂的泄漏和/或(huo)含(han)油(you)流(liu)體(ti)噴(pen)向(xiang)精(jing)軋(zha)工(gong)作(zuo)輥(gun)，廢(fei)水(shui)通(tong)常(chang)油(you)性(xing)很(hen)大(da)。廢(fei)水(shui)中(zhong)的(de)油(you)易(yi)黏(nian)附(fu)並(bing)汙(wu)染(ran)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)顆(ke)粒(li)。尤(you)其(qi)在(zai)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)坑(keng)中(zhong)
，氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)顆(ke)粒(li)下(xia)沉(chen)，油(you)滴(di)漂(piao)浮(fu)，逆(ni)流(liu)運(yun)動(dong)為(wei)油(you)滴(di)覆(fu)蓋(gai)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)顆(ke)粒(li)提(ti)供(gong)了(le)機(ji)會(hui)。另(ling)外(wai)，油(you)會(hui)浮(fu)起(qi)並(bing)在(zai)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)坑(keng)內(nei)的(de)廢(fei)水(shui)表(biao)麵(mian)上(shang)形(xing)成(cheng)油(you)斑(ban)。當(dang)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)被(bei)回(hui)收(shou)並(bing)經(jing)過(guo)油(you)斑(ban)時(shi)，會(hui)受(shou)到(dao)嚴(yan)重(zhong)汙(wu)染(ran)。

　　熱軋廢水是氧化鐵皮、油(you)和(he)水(shui)的(de)混(hun)合(he)物(wu)。在(zai)煉(lian)鐵(tie)和(he)煉(lian)鋼(gang)過(guo)程(cheng)中(zhong)，將(jiang)這(zhe)些(xie)成(cheng)分(fen)徹(che)底(di)地(di)相(xiang)互(hu)分(fen)離(li)，使(shi)其(qi)可(ke)以(yi)循(xun)環(huan)利(li)用(yong)。清(qing)潔(jie)的(de)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)在(zai)燒(shao)結(jie)礦(kuang)生(sheng)產(chan)中(zhong)，可(ke)以(yi)替(ti)代(dai)鐵(tie)礦(kuang)石(shi)和(he)其(qi)他(ta)高(gao)成(cheng)本(ben)鐵(tie)料(liao)
；潔淨的水在熱軋工藝中可以替代河/湖水作為除鱗水、冷卻水或水槽補給水；清qing潔jie的de油you在zai煉lian鐵tie和he煉lian鋼gang工gong藝yi中zhong則ze可ke以yi替ti代dai外wai購gou的de燃ran油you。如ru果guo這zhe些xie部bu分fen各ge自zi都dou能neng以yi較jiao高gao的de純chun度du加jia以yi回hui收shou
，便bian能neng保bao證zheng它ta們men的de可ke回hui收shou性xing，並bing實shi現xian綠lv色se零ling廢fei物wu的de熱re軋zha生sheng產chan。

　　最(zui)近(jin)
，安(an)塞(sai)樂(le)米(mi)塔(ta)爾(er)熱(re)軋(zha)廠(chang)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)完(wan)成(cheng)了(le)在(zai)安(an)塞(sai)樂(le)米(mi)塔(ta)爾(er)的(de)熱(re)軋(zha)機(ji)上(shang)使(shi)用(yong)連(lian)續(xu)動(dong)力(li)分(fen)離(li)器(qi)
，將(jiang)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)從(cong)快(kuai)速(su)流(liu)動(dong)的(de)水(shui)槽(cao)廢(fei)水(shui)中(zhong)進(jin)行(xing)分(fen)離(li)的(de)工(gong)業(ye)試(shi)驗(yan)。從(cong)粗(cu)軋(zha)機(ji)水(shui)槽(cao)內(nei)將(jiang)粗(cu)軋(zha)機(ji)廢(fei)水(shui)的(de)一(yi)股(gu)支(zhi)流(liu)（~1％）chouruxuanfengshiqiexiangdonglifenliqizhong。feishuizhongdeyanghuatiepikelichenjiangdaofenliqidibu，erjingguochulideshuishangshengdaofenliqidedingbu。chenjiangxialaideyanghuatiepikeliyushuiyiqijinrufenjiji，bingtongguoluoxuanshusongjibeibuduanchouqu、脫水並排出。在試驗期間，從各個位置采集氧化鐵皮樣品和水樣，以便隨後進行分析。

 

　　方 法

 

　　熱軋機上的氧化鐵皮
、水和油的原有回收操作：

 

　　參(can)與(yu)此(ci)次(ci)研(yan)究(jiu)的(de)熱(re)軋(zha)機(ji)生(sheng)產(chan)汽(qi)車(che)用(yong)熱(re)軋(zha)鋼(gang)卷(juan)。板(ban)坯(pi)在(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)內(nei)再(zai)加(jia)熱(re)，然(ran)後(hou)排(pai)出(chu)到(dao)軋(zha)機(ji)上(shang)。加(jia)熱(re)後(hou)的(de)板(ban)坯(pi)經(jing)高(gao)壓(ya)水(shui)除(chu)鱗(lin)後(hou)，由(you)粗(cu)軋(zha)機(ji)軋(zha)輥(gun)軋(zha)製(zhi)。鋼(gang)材(cai)向(xiang)前(qian)移(yi)動(dong)，經(jing)過(guo)剪(jian)切(qie)和(he)進(jin)一(yi)步(bu)除(chu)鱗(lin)，最(zui)後(hou)由(you)精(jing)軋(zha)機(ji)軋(zha)輥(gun)軋(zha)製(zhi)成(cheng)成(cheng)品(pin)。

　　在熱軋過程中，需用大量的冷卻水來冷卻鋼並保護軋製設備。冷卻水和除鱗水攜帶氧化鐵皮注入地下約8 m的水槽中。圖1shirezhajishangdefeishuiliuchulishiyitu。gairezhajiyoulianggeshuicao，fenbieshicuzhashuicaohejingzhashuicao。chulinshuihecuzhajilengqueshuiliurucuzhajishuicao，erjingzhajilengqueshuizeliurujingzhajishuicao。cuzhashuicaoneideshuishouxianjinruzhongxinkeng
，ranhoujixuliuxiangxikeng。cuzhajishuicaoshuizhongdeyanghuatiepikelichenjiangyuzhongxinkenghexikengnei。cuzhajideshuibeituozhiyibianyouzhihuishouliyonghou，youzuoweilengqueshuideyibufenzhijiexunhuanhuidaozhajinei。jingzhajideshuiliurudongkeng，yanghuatiepikelichenjiyuci。jingzhajifeishuijingpieyouhuishouhoubeichourufeishuichulichang，zaicichuyuqitafeishuihebingchuli。feishuichulichangshengchanchuqingjiedeshui、油和油性汙泥。

　　用yong安an裝zhuang在zai行xing車che上shang的de抓zhua鬥dou回hui收shou坑keng內nei沉chen積ji的de氧yang化hua鐵tie皮pi，中zhong心xin坑keng和he東dong坑keng每mei周zhou兩liang次ci，而er西xi坑keng則ze每mei周zhou一yi次ci。均jun勻yun地di挖wa坑keng，並bing將jiang氧yang化hua鐵tie皮pi置zhi於yu堤di上shang進jin行xing脫tuo水shui後hou再zai重zhong新xin安an置zhi。

 

 

　　相關研究與認識：

 

　　早期對氧化鐵皮的研究著重於其油濃度。在研究期間
，每當挖坑時，都會收集並分析氧化鐵皮的代表樣本。2010年的研究曆時約7個月，2011年的研究為期1個月左右。前者是為了了解問題所在，後者則是通過增加挖掘頻率來評估在氧化鐵皮質量方麵的影響。

　　研究表明，氧化鐵皮的油濃度變化很大，並且可能受很多因素的影響。在許多情況下，氧化鐵皮的油濃度高於公司內耗的閾值（0.15％）。另外，僅僅改善氧化鐵皮坑操作似乎對生產清潔的氧化鐵皮沒有什麼效果。

　　在工藝進程中將氧化鐵皮從油內分離是以先前推導的相關公式為基礎。

　　zaicanyuciciyanjiuderezhashebeizhong，shuicaoshuiliudonghenkuai
，yizhiyuyanghuatiepikelizaishuicaozhongdezongtingliushijianzhiyoujifenzhong。danshi
，yanghuatiepikelizaiyanghuatiepikengzhongtingliuzhishao30h~40h。ciwai，yuyanghuatiepikengzhonghuanmanliudongdefeishuixiangbi

，shuicaozhongdetuanliufeishuiduiyanghuatiepikelideyounongdujiangdigengweibuli。yinci，genjugongshituiduan，congshuicaoshuizhongbujideyanghuatiepikendingbicongyanghuatiepikengneihuishoudeyanghuatiepiyaoqingjiededuo。

 

　　試驗裝置的布局：

 

　　將切向動力分離器放置在西坑附近的地麵上
，分離器的進水口與軟管相連，該軟管與粗軋機水槽中部的古德溫（Godwin）潛(qian)水(shui)泵(beng)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)。泵(beng)由(you)柴(chai)油(you)動(dong)力(li)裝(zhuang)置(zhi)推(tui)動(dong)的(de)液(ye)壓(ya)油(you)驅(qu)動(dong)，通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)動(dong)力(li)裝(zhuang)置(zhi)的(de)轉(zhuan)速(su)來(lai)調(tiao)節(jie)進(jin)水(shui)流(liu)速(su)。在(zai)分(fen)離(li)器(qi)的(de)進(jin)水(shui)管(guan)上(shang)安(an)裝(zhuang)了(le)一(yi)個(ge)捆(kun)綁(bang)式(shi)流(liu)量(liang)計(ji)。進(jin)水(shui)管(guan)上(shang)有(you)一(yi)個(ge)采(cai)樣(yang)閥(fa)以(yi)便(bian)采(cai)樣(yang)。來(lai)自(zi)分(fen)離(li)器(qi)的(de)廢(fei)水(shui)被(bei)排(pai)入(ru)西(xi)坑(keng)。

　　一些帶有氧化鐵皮和油/油(you)脂(zhi)的(de)粗(cu)軋(zha)機(ji)水(shui)槽(cao)廢(fei)水(shui)被(bei)抽(chou)入(ru)動(dong)力(li)分(fen)離(li)器(qi)。廢(fei)水(shui)切(qie)向(xiang)進(jin)入(ru)分(fen)離(li)器(qi)，氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)顆(ke)粒(li)因(yin)切(qie)向(xiang)力(li)和(he)重(zhong)力(li)，從(cong)水(shui)和(he)油(you)中(zhong)分(fen)離(li)出(chu)來(lai)。分(fen)離(li)出(chu)的(de)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)顆(ke)粒(li)沉(chen)積(ji)到(dao)分(fen)離(li)器(qi)底(di)部(bu)，與(yu)水(shui)一(yi)起(qi)流(liu)入(ru)分(fen)級(ji)室(shi)，並(bing)由(you)分(fen)級(ji)機(ji)不(bu)斷(duan)去(qu)除(chu)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)
，氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)被(bei)脫(tuo)水(shui)。

　　粗軋水槽中的廢水流速約為6000m3/h，泵至動力分離器的廢水支流約為60m3/h。因此，該試驗對粗軋機水槽中的廢水流影響不大。

 

　　取樣：

 

　　每次試驗持續不停進行4h。每隔15min取一次流入廢水的樣品和處理後流出廢水的樣品。對於每個試驗，都會保存流入廢水
、流出廢水和分離出的氧化鐵皮的複合樣品，以作預備和後續分析用。從堤上堆積的氧化鐵皮中取樣。從冷卻水噴嘴前的管中抽取0.189m3的循環水（西坑廢水）樣(yang)品(pin)。總(zong)共(gong)進(jin)行(xing)了(le)四(si)次(ci)試(shi)驗(yan)
，其(qi)中(zhong)分(fen)離(li)器(qi)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)是(shi)指(zhi)通(tong)過(guo)動(dong)力(li)分(fen)離(li)器(qi)從(cong)廢(fei)水(shui)中(zhong)分(fen)離(li)出(chu)的(de)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)，而(er)坑(keng)內(nei)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)是(shi)指(zhi)用(yong)抓(zhua)鬥(dou)從(cong)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)坑(keng)內(nei)回(hui)收(shou)的(de)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)。

 

　　樣本處理：

 

　　將jiang水shui樣yang稱cheng重zhong並bing傾qing析xi。從cong水shui樣yang中zhong分fen離li出chu的de懸xuan浮fu固gu體ti被bei稱cheng量liang並bing分fen析xi油you和he顆ke粒li尺chi寸cun分fen布bu。根gen據ju樣yang品pin總zong重zhong量liang和he傾qing析xi的de固gu體ti重zhong量liang，計ji算suan出chu水shui樣yang中zhong的de懸xuan浮fu固gu體ti濃nong度du。分fen析xi氧yang化hua鐵tie皮pi樣yang品pin中zhong的de油you和he顆ke粒li尺chi寸cun分fen布bu，對dui顆ke粒li尺chi寸cun分fen布bu進jin行xing篩shai分fen分fen析xi。根gen據ju入ru水shui和he出chu水shui中zhong的de固gu體ti濃nong度du
，計ji算suan出chu分fen離li率lv。

 

　　結果與討論

 

　　氧化鐵皮樣本中的油濃度結果表明，分離器氧化鐵皮中的油濃度隨分離器中廢水流量的增加而降低，一旦廢水流入量超過43m3/h左右，分離器氧化鐵皮中的油濃度便可忽略不計。

　　分fen離li器qi氧yang化hua鐵tie皮pi樣yang品pin的de尺chi寸cun分fen布bu結jie果guo表biao明ming
，在zai低di流liu速su下xia，水shui中zhong的de大da顆ke粒li更geng少shao。分fen離li器qi氧yang化hua鐵tie皮pi樣yang品pin在zai較jiao高gao流liu速su下xia細xi粒li更geng少shao的de另ling一yi個ge原yuan因yin，可ke能neng是shi因yin為wei停ting留liu時shi間jian較jiao短duan而er降jiang低di了le細xi小xiao氧yang化hua鐵tie皮pi顆ke粒li的de分fen離li率lv。

　　氧化鐵皮樣品中＜0.106mmbufendezhiliangbaifenbibeiyongzuoyanghuatiepiyangpinzhongxililiangdezhibiao。younongduhexilizhibiaozhijianyouhenqiangdeguanlianxing。yinci，zaizuixiaoliusuyishangjinxingfenliqicaozuozhiguanzhongyao。ruci，dadeyanghuatiepikelijiubuhuichenjizaiguandaonei，erfenlichulaideyanghuatiepiyejiangbiandeganjing。

　　fenliqichanshengdeyanghuatiepibicongkengneihuishoudezhajiyanghuatiepigengqingjie。kengneiyanghuatiepiyangpinzhongdeyounongduyuxiangyingdefenliqiyanghuatiepiyangpinzhongdeyounongduzhibidayu5。因此
，試驗證明，從快速流動的水槽水中分離出氧化鐵皮便可生產出更清潔的氧化鐵皮。

 

　　經處理水內的總懸浮固體濃度：

 

　　處chu理li過guo後hou的de水shui，其qi樣yang品pin中zhong總zong懸xuan浮fu固gu體ti的de濃nong度du結jie果guo表biao明ming
，與yu原yuan有you的de循xun環huan水shui相xiang比bi，經jing分fen離li器qi處chu理li後hou的de水shui更geng為wei潔jie淨jing，分fen離li器qi流liu出chu廢fei水shui中zhong的de總zong懸xuan浮fu固gu體ti比bi原yuan有you循xun環huan水shui少shao三san分fen之zhi二er左zuo右you。分fen離li器qi流liu出chu廢fei水shui之zhi所suo以yi更geng加jia幹gan淨jing，是shi因yin為wei分fen離li器qi可ke以yi捕bu集ji更geng多duo的de細xi小xiao固gu體ti，而er抓zhua鬥dou卻que無wu法fa抓zhua取qu非fei常chang細xi小xiao的de氧yang化hua鐵tie皮pi顆ke粒li。常chang規gui的de氧yang化hua鐵tie皮pi坑keng沉chen降jiang——機械回收，不能有效地從水中分離出細小的氧化鐵皮顆粒。

 

　　分離率：

 

　　動力分離器和坑（中心坑+西坑）之間的分離率結果表明，動力分離器的分離率比中心坑和西坑的總和高出20％。

　　此ci外wai
，進jin水shui的de流liu速su和he固gu體ti濃nong度du對dui分fen離li率lv也ye有you影ying響xiang。較jiao高gao的de流liu速su意yi味wei著zhe停ting留liu時shi間jian較jiao少shao，因yin此ci分fen離li率lv更geng低di。從cong直zhi觀guan上shang來lai看kan，固gu體ti濃nong度du較jiao高gao時shi，分fen離li率lv也ye相xiang應ying更geng高gao。

 

　　新技術帶來的益處：

 

　　試shi驗yan結jie果guo表biao明ming
，在zai工gong藝yi進jin程cheng中zhong將jiang氧yang化hua鐵tie皮pi從cong水shui槽cao水shui中zhong分fen離li可ke生sheng產chan出chu幾ji近jin無wu油you的de更geng清qing潔jie的de氧yang化hua鐵tie皮pi以yi及ji更geng潔jie淨jing的de循xun環huan水shui，該gai水shui中zhong的de懸xuan浮fu固gu體ti濃nong度du是shi原yuan有you循xun環huan水shui的de三san分fen之zhi一yi。開kai發fa的de這zhe種zhong新xin技ji術shu還hai可ke以yi帶dai來lai許xu多duo其qi他ta益yi處chu。

　　首shou先xian，工gong藝yi內nei分fen離li的de氧yang化hua鐵tie皮pi始shi終zhong可ke回hui收shou利li用yong。現xian有you氧yang化hua鐵tie皮pi再zai循xun環huan利li用yong的de主zhu要yao障zhang礙ai是shi氧yang化hua鐵tie皮pi中zhong的de油you。就jiu鐵tie礦kuang石shi燒shao結jie中zhong的de氧yang化hua鐵tie皮pi回hui收shou而er言yan，針zhen對dui以yi使shi用yong鐵tie礦kuang石shi作zuo為wei高gao爐lu主zhu要yao原yuan料liao的de綜zong合he鋼gang鐵tie公gong司si，氧yang化hua鐵tie皮pi的de基ji準zhun油you限xian值zhi為wei0.5％。安塞樂米塔爾美國公司用於燒結的氧化鐵皮油限為0.15％，遠高於基準極限。

　　工(gong)藝(yi)內(nei)分(fen)離(li)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)公(gong)司(si)的(de)油(you)限(xian)標(biao)準(zhun)，而(er)坑(keng)內(nei)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)樣(yang)品(pin)大(da)多(duo)超(chao)過(guo)了(le)極(ji)限(xian)值(zhi)。因(yin)此(ci)，通(tong)過(guo)實(shi)施(shi)工(gong)藝(yi)內(nei)分(fen)離(li)技(ji)術(shu)，參(can)與(yu)此(ci)次(ci)研(yan)究(jiu)的(de)工(gong)廠(chang)可(ke)以(yi)安(an)全(quan)地(di)回(hui)收(shou)所(suo)有(you)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)
，而(er)不(bu)會(hui)出(chu)現(xian)排(pai)放(fang)違(wei)規(gui)
、產品損壞和設備故障等問題。因無需公開回購高價鐵料，具有顯著的成本優勢。

　　其次，懸浮物較少且更為幹淨的循環水能防止管道和噴嘴堵塞，這將減少設備停機時間和維護成本，並確保設備的高效性。

　　第di三san，更geng清qing潔jie的de氧yang化hua鐵tie皮pi意yi味wei水shui中zhong將jiang殘can留liu更geng多duo的de油you。結jie果guo便bian是shi撇pie油you器qi能neng從cong廢fei水shui中zhong回hui收shou更geng多duo的de油you，而er額e外wai回hui收shou的de油you能neng替ti代dai更geng多duo的de外wai購gou燃ran油you。

　　新技術在分離器氧化鐵皮上達到了86.45％的分離率和0.04％的油濃度。假設年產400萬噸的成品鋼卷，如果采用新技術
，每年可以多回收1200噸左右的油。

　　第(di)四(si)，高(gao)效(xiao)的(de)分(fen)離(li)說(shuo)明(ming)可(ke)以(yi)生(sheng)產(chan)出(chu)更(geng)多(duo)可(ke)回(hui)收(shou)的(de)清(qing)潔(jie)氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)，而(er)且(qie)廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)產(chan)生(sheng)的(de)油(you)性(xing)汙(wu)泥(ni)也(ye)會(hui)更(geng)少(shao)。采(cai)用(yong)現(xian)有(you)的(de)操(cao)作(zuo)實(shi)踐(jian)，氧(yang)化(hua)鐵(tie)皮(pi)總(zong)量(liang)中(zhong)有(you)41.55％變為油性汙泥，但采用新技術後，可降至13.55％。工藝中分離操作的優化可能會進一步降低油性汙泥的產生率。因此，工藝內分離技術可以實現近零廢物熱軋生產。

　　最後，由於進入廢水處理廠的固體和油較少

，廢水處理成本得以顯著降低。

 

　　結 語