申請日2014.11.04
公開(公告)日2015.12.30
IPC分類號C02F9/04; C02F5/08; C02F5/10; C02F103/16; C02F1/50; A01N47/44; A01P1/00; C02F5/12
摘要
本發(fā)明為一種電爐煉鋼純水循環(huán)系統(tǒng)水處理工藝方法，其特征在于采用一種緩蝕劑和殺菌劑應用于電爐煉鋼純水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，通過在水系統(tǒng)中投加緩蝕劑和殺菌劑，利用緩蝕劑各組分之間產(chǎn)生的協(xié)同效應，和其與殺菌劑之間產(chǎn)生的緩蝕增效作用，降低使用量，提高緩蝕效果。解決了原有的電爐煉鋼純水系統(tǒng)由于對循環(huán)水電導率有嚴格上限要求，而不得不降低緩蝕劑用量，犧牲緩蝕效果來控制水體電導率的難題。
權利要求書
1.一種電爐煉鋼純水循環(huán)水系統(tǒng)水處理工藝方法，其特征在于：所述方法包括：
1)制備緩蝕劑：
所述的緩蝕劑按重量百分比由以下組分組成：水溶性鉬酸鹽10～15%、聚環(huán) 氧琥珀酸4～10%、硼砂2～16%、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/順丁烯二酸酐/2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸四元共聚物2～5%、有機羧酸鹽1～4%、唑類0.1～2%，余量 為水;
將聚環(huán)氧琥珀酸、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/順丁烯二酸酐/2-丙烯酰胺-2-甲基丙 磺酸四元共聚物、有機羧酸鹽、水溶性鉬酸鹽置于密閉或壓力容器中，攪拌條件 下，控制反應溫度的條件范圍為40～70℃，控制壓力為0.1Mpa，加入硼砂、水， 攪拌均勻，再加入唑類，保持40～70℃，攪拌均勻至完全溶解后制得;
2)制備殺菌劑：
所述的殺菌劑按重量百分比由以下組分組成：含有多個胍基的有機胍聚合化 合物5～30%、異噻唑啉酮1～10%、戊二醛20～30%、余量為有機溶劑;
將有機胍聚合化合物置于密閉或壓力容器中，攪拌條件下，控制反應溫度的 條件范圍為40～50℃，控制壓力為0.1Mpa，加入有機溶劑、異噻唑啉酮、戊二 醛，攪拌均勻至完全溶解后制得;
3)通過在水系統(tǒng)中投加所述緩蝕劑，加藥濃度為1000～1500mg/L;在循環(huán) 水中定期投加所述殺菌劑，加藥濃度為20～200mg/L;
其中所述的聚環(huán)氧琥珀酸的結構式為：
聚合度n為4～30的整數(shù);M為Na+、H+或K+。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的水溶性鉬酸鹽為鉬酸 鈉和鉬酸鉀的一種或兩種;所述的有機羧酸鹽為葡萄糖酸、酒石酸、檸檬酸、月 桂酸和苯甲酸的鈉鹽或鉀鹽的一種或幾種;所述的唑類為苯并三氮唑和疏基苯并 唑的一種或兩種。
說明書
一種電爐煉鋼純水循環(huán)系統(tǒng)水處理工藝方法
技術領域
本發(fā)明屬于循環(huán)冷卻水處理技術領域，具體涉及一種電爐煉鋼純水循環(huán)系統(tǒng)水處 理工藝方法。
背景技術
電爐連鑄生產(chǎn)中需要大量的冷卻水,一般可分為二部分:一是間接冷卻水,主要用 于設備冷卻(包括電爐爐殼、爐蓋、煙道、底電極、液壓空調(diào)及輔助設備)和結晶器的 初冷;二是直接冷卻水,又稱為二冷噴啉,用于經(jīng)結晶器初冷的鋼包水型鋼坯的冷卻。
在間接設備冷卻中，由于水冷鋼棒式底電極、短網(wǎng)銅管、水冷電纜、導電橫臂 及電極夾頭等導電材料的特殊性，為防止設備擊穿，對冷卻水的電導率有較高的要求 (<500μs/cm)。故該類循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，一方面，采用純水(或除鹽水)作為補水來直接 冷卻;另一方面，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中使用的緩蝕劑，則要嚴格控制使用濃度，以確保 水系統(tǒng)的電導率在規(guī)定范圍內(nèi)。
一般來說，純水密閉循環(huán)水系統(tǒng)中的緩蝕劑采用氧化型緩蝕劑，主要有亞硝酸鹽、 鉬酸鹽、鎢酸鹽等。這類緩蝕劑隨著使用濃度的增加，水處理效果更好。但由于這類 緩蝕劑均屬于離子型物質，它的使用也隨之造成水系統(tǒng)電導的快速上升。
現(xiàn)階段的處理方式，主要是降低緩蝕劑的使用量，以犧牲一定的水處理效果，來 滿足循環(huán)水系統(tǒng)的水質對電導率控制上限這一特殊要求。這樣，既造成了水處理效果 變差，也會因水系統(tǒng)電導貼近上限運行加大水系統(tǒng)的日常運行控制難度。
為此，開發(fā)一種適用于電爐煉鋼純水循環(huán)系統(tǒng)水處理工藝方法，具有重要的實際 意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電爐煉鋼純水循環(huán)系統(tǒng)的水處理工藝方 法，以克服現(xiàn)有技術存在的水處理效果差、水系統(tǒng)日常運行控制難度大的不足。
本發(fā)明的設計思路是將陰極與陽極緩蝕劑、吸附型與氧化型緩蝕劑進行組合，通 過各組分之間產(chǎn)生的協(xié)同效應，降低各組分的用量，尤其是降低氧化型緩蝕劑組分的 用量，并通過與殺菌劑之間產(chǎn)生的緩蝕增效作用，進一步降低使用量，提高緩蝕效果。 這樣，就解決了原有的電爐煉鋼純水系統(tǒng)由于對循環(huán)水電導率有嚴格上限要求，而不 得不降低緩蝕劑用量，犧牲緩蝕效果來控制水體電導率的難題。具體是通過以下技術 方案予以實現(xiàn)：
本發(fā)明為一種電爐煉鋼純水循環(huán)水系統(tǒng)水處理工藝方法，其特征在于：所述方法 包括：
1)制備緩蝕劑：
所述的緩蝕劑按重量百分比由以下組分組成：水溶性鉬酸鹽10～15%、聚環(huán)氧琥 珀酸4～10%、硼砂2～16%、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/順丁烯二酸酐/2-丙烯酰胺-2-甲基 丙磺酸四元共聚物2～5%、有機羧酸鹽1～4%、唑類0.1～2%，余量為水;
將聚環(huán)氧琥珀酸、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/順丁烯二酸酐/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸 四元共聚物、有機羧酸鹽、水溶性鉬酸鹽置于密閉或壓力容器中，攪拌條件下，控制 反應溫度的條件范圍為40～70℃，控制壓力為0.1Mpa，加入硼砂、水，攪拌均勻， 再加入唑類，保持40～70℃，攪拌均勻至完全溶解后制得;
2)制備殺菌劑：
所述的殺菌劑含有重量百分比的含有多個胍基的有機胍聚合化合物5～30%、異噻 唑啉酮1～10%、戊二醛20～30%、余量為有機溶劑;
將有機胍聚合化合物置于密閉或壓力容器中，攪拌條件下，控制反應溫度的條件 范圍為40～50℃，控制壓力為0.1Mpa，加入有機溶劑、異噻唑啉酮、戊二醛，攪拌 均勻至完全溶解后制得;
3)通過在水系統(tǒng)中投加所述緩蝕劑，加藥濃度為1000～1500mg/L;在循環(huán)水中 定期投加所述殺菌劑，加藥濃度為20～200mg/L;緩蝕劑投加濃度通過鉬酸根或pH 值控制;
所述的聚環(huán)氧琥珀酸的結構式為：
其中，M為Na+、H+或K+;;聚合度n為4～30的整數(shù)，較佳聚合度范圍4～15;
所述的水溶性鉬酸鹽為鉬酸鈉和鉬酸鉀的一種或兩種;
所述的有機羧酸鹽為葡萄糖酸、酒石酸、檸檬酸、月桂酸和苯甲酸的鈉鹽或鉀鹽 的一種或幾種;
所述的唑類為苯并三氮唑和疏基苯并唑的一種或兩種。
本發(fā)明方法的有益效果在于：鉬酸鹽以MoO42-計控制在50.0～100.0mg/L;或pH 值控制在9.5～11.0;可使純水循環(huán)水系統(tǒng)的電導可控制在500us/cm以下;循環(huán)水中碳 鋼掛片和試管的腐蝕率小于0.075mm/a、不銹鋼的腐蝕率小于0.005mm/a、銅合金的 腐蝕率小于0.005mm/a、粘附速率小于15mg/cm2·月、污垢熱阻值小于 3.44×10-4m2·K/W、異養(yǎng)菌數(shù)小于1×105個/mL、鐵細菌數(shù)小于5×102個/mL、硝化菌數(shù) 小于1×102個/mL。本發(fā)明可應用于絕大部分純水(軟水)密閉循環(huán)水系統(tǒng)中，尤其 可應用于對水系統(tǒng)電導有嚴格上限要求的電爐煉鋼純水密閉循環(huán)水系統(tǒng)中。
具體實施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結合實施方式進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施方式。
實施例1
按以下重量百分比的物質制備緩蝕劑：
將聚環(huán)氧琥珀酸10%(市售的液體制劑，聚合度為4～10，固含量為40%)、丙烯 酸/丙烯酸羥丙酯/順丁烯二酸酐/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸四元共聚物2%、檸檬酸鈉 2%、鉬酸鈉10%置于密閉或壓力容器中，攪拌條件下，控制反應溫度的條件范圍為 60℃(控制反應溫度為55℃)，控制壓力為0.1Mpa，加入硼砂8%、水67.9%，攪拌 均勻，再加入苯并三氮唑0.1%，保持60℃，攪拌均勻至完全溶解，得到淡黃色的適 于電爐煉鋼純水循環(huán)水系統(tǒng)的緩蝕劑I。
實施例2
按以下重量百分比的物質制備緩蝕劑：
將聚環(huán)氧琥珀酸6%(市售的液體制劑，聚合度為4～10，固含量為40%)、丙烯 酸/丙烯酸羥丙酯/順丁烯二酸酐/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸四元共聚物2%、月桂酸鉀 3%、鉬酸鉀12%置于密閉或壓力容器中，攪拌條件下，控制反應溫度的條件范圍為 50℃，控制壓力為0.1Mpa，加入硼砂10%、水66.8%，攪拌均勻，再加入疏基苯并唑 0.2%，保持50℃，攪拌均勻至完全溶解，得到無色的適于電爐煉鋼純水循環(huán)水系統(tǒng) 的緩蝕劑II。
實施例3
按以下重量百分比的物質制備殺菌劑：
將醋酸雙氯苯雙胍己烷(市售商品，醋酸洗必泰)20%置于密閉或壓力容器中， 攪拌條件下，控制反應溫度的條件范圍為40～50℃，控制壓力為0.1Mpa，加入異丙 醇55%、異噻唑啉酮5%、戊二醛20%，攪拌均勻至完全溶解，得到黃綠色的適于電 爐煉鋼純水循環(huán)水系統(tǒng)的殺菌劑I。
實施例4
按以下重量百分比的物質制備殺菌劑：
將聚二亞己基三胺鹽酸胍10%置于密閉或壓力容器中，攪拌條件下，控制反應溫 度的條件范圍為40～50℃，控制壓力為0.1Mpa，加入乙二醇50%、異噻唑啉酮10%、 戊二醛30%，攪拌均勻至完全溶解，得到黃綠色的適于電爐煉鋼純水循環(huán)水系統(tǒng)的殺 菌劑II。
其中聚二亞己基三胺鹽酸胍制備方法按照專利CN201310512932中所涉及的方 法。即：向裝有冷凝器和氨氣回收裝置的反應瓶中，加入二亞己基三胺215g、鹽酸胍 95.5g和乙二醇200g，升溫到80℃反應4h，再升溫到180℃反應2h后制得聚二亞己基三 胺鹽酸胍。
實施例5
按照本發(fā)明所述的電爐煉鋼純水循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水處理工藝方法，在電爐煉鋼純 水循環(huán)系統(tǒng)中確保緩蝕劑I含量1000mg/L左右,每周投加一次殺菌劑I，用量150mg/L， 水系統(tǒng)的鉬酸鹽以MoO42-計控制在50.0～75.0mg/L;pH值控制在9.5～10.5;可使純水 循環(huán)水系統(tǒng)的電導可控制在400us/cm左右，實現(xiàn)循環(huán)冷卻水的穩(wěn)定運行。本發(fā)明所述 的緩蝕劑和殺菌劑可應用于補水為純水的密閉循環(huán)水系統(tǒng)，尤其可應用于對水系統(tǒng)電 導有嚴格上限要求的電爐煉鋼純水密閉循環(huán)水系統(tǒng)中。循環(huán)水中碳鋼掛片和試管的腐 蝕率小于0.075mm/a、不銹鋼的腐蝕率小于0.005mm/a、銅合金的腐蝕率小于0.005 mm/a、粘附速率小于15mg/cm2·月、污垢熱阻值小于3.44×10-4m2·K/W、異養(yǎng)菌數(shù)小 于1×105個/mL。鐵細菌數(shù)小于5×102個/mL、硝化菌數(shù)小于1×102個/mL。
實施例6
按照本發(fā)明所述的電爐煉鋼純水循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水處理工藝方法，在電爐煉鋼純 水循環(huán)系統(tǒng)中確保緩蝕劑II含量1500mg/L左右,每周投加一次殺菌劑II，用量100mg/L， 水系統(tǒng)的鉬酸鹽以MoO42-計控制在70.0～100.0mg/L;pH值控制在10.0～11.0;可使純 水循環(huán)水系統(tǒng)的電導可控制在小于500us/cm，實現(xiàn)循環(huán)冷卻水的穩(wěn)定運行。本發(fā)明所 述的緩蝕劑和殺菌劑可應用于補水為純水的密閉循環(huán)水系統(tǒng)，尤其可應用于對水系統(tǒng) 電導有嚴格上限要求的電爐煉鋼純水密閉循環(huán)水系統(tǒng)中。循環(huán)水中碳鋼掛片和試管的 腐蝕率小于0.075mm/a、不銹鋼的腐蝕率小于0.005mm/a、銅合金的腐蝕率小于0.005 mm/a、粘附速率小于15mg/cm2·月、污垢熱阻值小于3.44×10-4m2·K/W、異養(yǎng)菌數(shù)小 于1×105個/mL。鐵細菌數(shù)小于5×102個/mL、硝化菌數(shù)小于1×102個/mL。
