CN102660670B - 一种常化炉冷却水循环再利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种常化炉冷却水循环再利用系统，包括碾碎装置、沉淀池、过滤器，所述的碾碎装置安设在集水槽的下部，碾碎装置的输出端与沉淀池的输入端相连接，所述的沉淀池输出端与过滤器相连接，该过滤器与气雾及水喷淋装置相配置；所述的过滤器分为粗过滤器及精过滤器。本发明的技术效果在于：通过碾碎装置碾碎冷却水中的杂质，经过粗滤器及精滤器层层过滤使冷却水中杂质粒度大小达到气雾或喷淋装置的要求，确保气雾及水喷淋管的喷嘴喷口正常工作，延长设备寿命，该系统安装及操作简单；冷却水循环利用，降低了运营成本。

Description

一种常化炉冷却水循环再利用系统

技术领域

本发明涉及工业用水净化处理与循环利用技术领域，具体涉及一种常化炉冷却水循环再利用系统。

背景技术

常化炉是用于钢板与带钢进行连续热处理的设备。常化即正火处理，为了满足高牌号无取向硅钢和高磁感取向硅钢的常化退火的工艺要求，设置了常化炉冷却段，通过气雾、空气及水喷淋水达到带钢冷却要求。其中气雾冷却及水喷淋装置（即气雾及水喷淋装置）的喷嘴喷口必须很小，为1mm左右，才能达到较好的喷雾与冷却效果，满足工艺要求。

现有的工业炉用冷却水系统一般分为两种：一种为直排式，通过简单的沉淀，直接进行污水排放；另一种为循环式，冷却水通过简单的沉淀及过滤，再以一定的压力和流量回供给系统，使得冷却水在系统内循环。直排式方法存在的缺点：需引入大量的冷却水，运营费用高，排放的污水杂质粒度较大，难以达到国家及企业规定的污水排放要求。循环式方式节约了大量用水，但目前的系统存在的缺点：在冷却水中含有大量的杂质，包括钢板与带钢热处理冷却过程中产生大量的大小不一的氧化铁皮，系统循环中产生的氧化铁、污泥、无机盐及其他杂物等，这些杂质会逐渐使气雾及水喷淋装置的喷嘴喷口变小，改变喷嘴的喷射速度，降低喷射动量和冷却效果，直至被完全堵塞。特别对于不连续工作的喷嘴更易发生堵塞，而且，在缺水状况下承受高温，会产生变形，严重影响工件的冷却效果。同时，这种喷嘴的有效调节范围很小，要增大调节范围必须更换喷嘴，故而影响整个系统的稳定运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述存在的不足而提供一种常化炉冷却水循环再利用系统，该系统不仅可靠稳定，而且运营成本低，可延长设备寿命，适用于同类型工艺与设备的工业用冷却水循环再利用。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：

一种常化炉冷却水循环再利用系统，其特征在于包括碾碎装置、沉淀池、过滤器，所述的碾碎装置安设在常化炉的集水槽的下部，碾碎装置的出水口与沉淀池的进水口相连接，所述的沉淀池出水口与过滤器相连接，该过滤器与常化炉的气雾及水喷淋装置相连接。

按上述技术方案，所述的过滤器为粗滤器和精滤器，粗滤器进水口与沉淀池的出水口相连接，粗滤器的出水口与精滤器的进水口相连接，所述的精滤器与气雾及水喷淋装置相连接。

按上述技术方案，所述的碾碎装置包括第一壳体、电机、小齿轮轴、大齿轮轴，在第一壳体上部有污水进口，第一壳体下部有污水出口；电机的输出轴通过联轴器与小齿轮轴相连接，小齿轮轴上的小齿轮与大齿轮轴上的大齿轮相啮合构成相对旋转运动，在小齿轮轴上还设有第一类齿条，在大齿轮轴上还设有第二类齿条，第一类齿条与第二类齿条相互嵌入，当第一类齿条与第二类齿条相嵌入时，第一类齿条的外周与第二类齿条的外周之间有空隙。

按上述技术方案，所述的粗滤器为细长方形水池，其上部设有遮流板，底部呈斜坡状，在斜坡状底部的最低处设有排污口，所述的水池底部设有冲污口。

按上述技术方案，所述的粗滤器有六个，分为三组，每两个粗滤器并列设置为一组，第一组粗滤器的进水口与沉淀池的出水口连接，第一粗滤器的出水口与第二粗滤器的进水口相连接，第二粗滤器的出水口与第三组粗滤器的进水口相连接，第三组粗滤器的出水口与精滤器的进水口相连接，构成三级过滤结构。

按上述技术方案，所述的精滤器包括第二壳体、滤筒、设于第二壳体进水侧上部的污水进管，设于第二壳体底部的排污管，第二壳体的一侧设有反冲水进水管，第二壳体的另外一侧设有出水管，滤筒位于第二壳体内，其特征在于还包括与反冲水进水管相连接的高压固定喷管，所述的高压固定喷管安设于滤筒内部，在出水管的一端连接有带滤网的进水口，带滤网的进水口的带滤网端位于滤筒内，所述的滤筒的一端与高压固定喷管通过第一轴承相连接，另一端与带滤网的进水口连接，带滤网的进水口的一端通过第二轴承安设在第二壳体上，带滤网的进水口另一端通过第三轴承与高压固定喷管相连接，所述的第二壳体的顶部安设有带减速机的电机，在电机输出轴上安设有主动链轮，在滤筒与出水管连接端上安设有从轮链轮，主动链轮通过链条与从动链轮相连接。

按上述技术方案，所述的高压固定喷管包括汇水管、支水管和喷射管，所述的支水管连接汇水管和喷射管，喷射管上设有喷孔。

按上述技术方案，所述的滤筒包括左端板、右端板、滤网、滤板骨架与孔板，左端板与右端板外周通过滤板骨架相连接，孔板安设在滤板骨架的外侧与左端板和右端板外周相连接，滤网安设在孔板和滤板骨架之间，带滤网的进水口与右端板连接。

按上述技术方案，所述的孔板材质为不锈钢，孔径为20mm；滤网材质为不锈钢，网目为100目-200目。

按上述技术方案，所述的精滤器为三个，该三个精滤器并列设置，三个精滤器的进水口均与粗滤器的出水口相连接，其出水口与气雾及水喷淋装置的进水口相连接。

按上述技术方案，所述的沉淀池为两个且并列设置，两沉淀池底部均为倾斜设置。

本发明相对于现有技术的有益技术效果在于：

1、通过碾碎装置碾碎冷却水中的杂质，经过粗滤器及精滤器层层过滤使冷却水中杂质粒度大小达到气雾或喷淋装置的要求，确保气雾及水喷淋装置的喷嘴喷口正常工作，延长设备寿命，该系统安装及操作简单；冷却水循环利用，降低了运营成本。

2、冷却水经过此系统粗过滤过程中，三级自然沉降方式实现自然降温，精滤器补偿水的加入，冷却水水温进一步得到了有效的降低，满足了工艺要求。

3、通过多个粗滤器及精滤器的设置可在不影响系统正常运行的情况下实现排污，进一步提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1中碾碎装置的结构图。

图3为图2中A-A的剖视结构图。

图4为图2中两齿轮轴向配置的结构图。

图5为图1中粗滤器的结构图。

图6为图1中精滤器的结构图。

图7为图6中高压固定喷管的结构图。

图8为图6中滤筒的结构图。

图中： 1-气雾或水喷淋装置，2-集水槽，3-碾碎装置，4-电动阀，5-沉淀池，6-粗滤器，7-精滤器，8-手动阀，9-补水管，10-水泵，11-单向阀；1a-电机； 2a-减速机；3a-小齿轮轴； 31a-第一类齿条；4a-大齿轮轴； 41a-第二类齿条；5a-螺栓紧固件； 6a-防护罩； 7a-密封圈； 8a-挡圈； 9a-滚动轴承； 10a-压盖； 11a-右端板； 12a-左端板； 13a-键； 14a-联轴器； 15a-壳体； 16a-小齿轮； 17a-大齿轮； 18a-螺钉；1b-倾斜底板；2b-排污口；3b-冲污口；4b-遮流板；5b-进水口；6b-出水口；：1c-壳体； 2c-污水进管； 3c-高压固定喷管； 31c-汇水管； 32c-支水管； 33c-喷射管；4c-反冲水进水管； 5c-滤筒； 51c-左端板； 52c-孔板； 53c-滤板骨架； 54c-滑动轴承；55c-右端板； 56c-进水腔； 6c-排污管； 61c-排污阀； 7c-冲污管； 71c-堵板； 8c-从动链轮； 9c-出水管； 10c-链条； 11c-主动链轮； 12c-电机；13c-滤网； 14c-管箍。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，它包括气雾或水喷淋装置1、碾碎装置3、沉淀池5、粗滤器6、精滤器7；气雾或水喷淋装置1对钢板或带钢进行喷射冷却，在冷却过程中产生大量的大小不一的氧化铁，含有铁皮的冷却水进入集水槽2；碾碎装置3安装在集水槽2下部，依次连接有沉淀池、粗滤器、精滤器。

如图2、图3、图4所示，碾碎装置它包括壳体15a、电机1 a、小齿轮轴3a、大齿轮轴4a，在壳体上部有污水进口，壳体下部有污水出口；电机1a与减速机2a相连接，减速机2a的输出轴通过键13a和联轴器14a与小齿轮轴3a相连接，小齿轮轴3a上的小齿轮16a与大齿轮轴4a上的大齿轮17a的模数相同相啮合构成相对旋转运动，小齿轮轴3a和大齿轮轴4a均通过滚动轴承安装在右端板11a和左端板12a上，压盖10a将密封圈7a安装在轴承9a的一端，压盖10a用螺栓固定在右端板上，挡圈8a安设在齿轮轴上的齿轮的前端，护罩6a通过螺栓紧固件5a固定在右端板上，左端板12a通过螺栓紧固件固定在壳体15a上。

在小齿轮轴3a上安设有第一类齿条31a，在大齿轮轴4a上安设有第二类齿条41a，第一类齿条31a与第二类齿条41a相互嵌入，当第一类齿条与第二类齿条相嵌入时，第一类齿条的外周与第二类齿条的外周之间有空隙。第一类齿条与第二类齿条相嵌入部位位于污水进口与污水出口所构成的通道内。小齿轮轴3a带动大齿轮轴4a作低速旋转时，第一类齿条的外周与第二类齿条的齿根与齿顶相互嵌入且不接触。这样既能将大块的氧化铁皮碾碎，又能保证氧化铁皮不至碾成粉状，还能使污水迅速通过该装置；由于第一类齿条与第二类齿条不直接相互接触作用，使齿条工作寿命更长。

小齿轮轴安装齿条的轴上有多条轴向燕尾槽，第一类齿条31a通过螺钉18a固定在轴向燕尾槽中，大齿轮轴安装齿条的轴上有多条轴向燕尾槽，第二类齿条41a通过螺钉固定在轴向燕尾槽中。通过螺钉将齿条固定在齿轮上，齿条可更换，日常维护方便，运营成本低。

含有细小铁皮的冷却水通过手动阀及电动阀进入沉淀池5；含有细小铁皮的冷却水通过沉淀池5；沉淀池为两个且并列设置，两沉淀池底部均为倾斜设置便于排污。在沉淀池上设有液位计及溢流高度不同的多个溢流管。含有少量细小铁皮的冷却水通过手动阀、水泵及单向阀流向粗滤器6。

如图5所示，粗滤器为细长形水池，包括进水口5b、出水口6b、排污口2b、冲污口3b，以增大沉降路径，上部设置遮流板4b；为增加沉降效果，采用三级自然沉降的方式过滤绝大部分的细小铁皮和铁泥；前级到后级采用小落差自然溢流的流动方式。其中，粗滤器有六个，分为三组，每两个粗滤器并列设置，第一组粗滤器的进水口与沉淀池的出水口连接，第一粗滤器的出水口与第二粗滤器的进水口相连接，第二粗滤器的出水口与第三组粗滤器的进水口相连接，第三组粗滤器的出水口与精滤器的进水口相连接，构成三级过滤结构。平时两个粗滤器同时运行，排污时，一个正常运行、一个进行排污。粗滤器底部设有倾斜底板1b，排污口设在最低处。粗滤器在冲污口处设有高压固定喷管，排污前先将水箱中的水放掉大部分，然后对污泥进行搅拌，以便于清污。

通过三级自然沉降的方式过滤绝大部分的细小铁皮和铁泥；通过手动阀含有少量及粒度较小杂质的冷却水进入精滤器7；

如图6所示，所述的精滤器包括壳体1c、滤筒5c、设于壳体1c进水侧上部的污水进管2c、设于壳体1c进水侧底部的排污管6c及设于壳体1c进水侧中部的托管座，反冲水进水管4c通过螺栓固定在托管座上，出水管9c设于反冲水进水管4c的对侧；其中，排污管6c与排污阀61c通过法兰密封联接在壳体1c的外侧，在壳体1c出水侧底部还设有冲污管7c，冲污管7c与堵板71c为法兰密封联接；滤筒5c位于壳体1c内，其中污水进管2c、排污管6c安设在滤筒6c的外部，高压固定喷管3c与反冲水进水管4c相连接设于滤筒内，滤筒5c的一端与高压固定喷管3c通过滚动轴承相连接， 另一端通过带滤网的进水口56c与壳体连接。

如图7所示，高压固定喷管3c是由汇水管31c、支水管32c及喷射管33c组成，支水管32c连接汇水管31c与喷射管33c，喷射管33c上一侧设有若干个喷孔，其中支水管为3个。

如图8所示，滤筒5c是由左端板51c、右端板55c、滤板骨架53c与孔板52c组成，右端板55c外周、左端板51c外周通过若干个滤板骨架53c焊接固定，孔板52c焊接固定在滤板骨架53c上的外侧与左端板和右端板外周相连接，滤网安设在孔板与滤板骨架之间，其中，孔板材质为不锈钢，孔径为20mm；滤网材质为不锈钢，网目为150目。带滤网的进水口与右端板焊接固定。

在带滤网的进水口56c的前端设有滤网13c，滤网13c通过管箍14c固定。带滤网的进水口56c的前端位于滤筒内通过滑动轴承54c与高压固定喷管3c的汇水管31c连接，另一端通过滚动轴承安设在壳体上，其中出水管9c与带滤网的进水口56c连接。

在壳体1 c顶部设有带减速机的电机12c，在电机输出轴上安设有主动链轮11c，在滤筒与出水管连接端上安设有从轮链轮8c，主动链轮通过链条10c与从动链轮相连接，构成相对旋转运动。

该精滤器的工作过程为：冷却水经过污水进管2c进入到壳体1c，当水面达到一定高度时，带减速机的电机12c带动滤筒5c以5r/min低速旋转，高压反冲水从反冲水进管4c进入高压固定喷管3c的喷射管33c，通过高压反冲水的连续冲洗及滤筒的连续旋转可不断的清洗覆盖在滤网上面的杂质，经过滤筒过滤的冷却水进入滤筒内完成一次过滤，再经过带滤网的进水口过滤完成二次过滤，最后通过出水管流出。滤筒低速旋转，对其旋转轴及支承座没有较高的加工及装配要求制作成本较低高，不易磨损，滤筒旋转时不会使沉淀的杂质搅拌上涌。

该系统一共并列设置三个精滤器，平时一起运行，清污时可设置一个单个独立进行清污，不影响其他两个的正常运行。

补充水经过补水管9及手动阀8进入精滤器7的高压固定喷管，对滤网进行连续的反冲洗；通过滤网过滤形成的净水从精滤器中排出；经过精滤器过滤的冷却水杂质含量达到气雾或喷淋装置的要求，净水通过手动阀8、水泵10及单向阀11进入气雾或喷淋装置1对钢板或带钢进行喷射或喷淋冷却，实现常化炉冷却水的循环再利用。

Claims (9)

1.一种常化炉冷却水循环再利用系统，包括碾碎装置、沉淀池、过滤器，所述的碾碎装置安设在常化炉的集水槽的下部，碾碎装置的出水口与沉淀池的进水口相连接，所述的沉淀池出水口与过滤器相连接，该过滤器与常化炉的气雾及水喷淋装置相连接；

所述的过滤器为粗滤器和精滤器，粗滤器进水口与沉淀池的出水口相连接，粗滤器的出水口与精滤器的进水口相连接，所述的精滤器与气雾及水喷淋装置相连接；

其特征在于：所述的精滤器包括壳体、滤筒、设于壳体进水侧上部的污水进管，设于壳体底部的排污管，壳体的一侧设有反冲水进水管，壳体的另外一侧设有出水管，滤筒位于壳体内，其特征在于还包括与反冲水进水管相连接的高压固定喷管，所述的高压固定喷管安设于滤筒内部，在出水管的一端连接有带滤网的进水口，带滤网的进水口的带滤网端位于滤筒内，所述的滤筒的一端与高压固定喷管通过第一轴承相连接，另一端与带滤网的进水口连接，带滤网的进水口的一端通过第二轴承安设在壳体上，带滤网的进水口另一端通过第三轴承与高压固定喷管相连接，所述的壳体的顶部安设有带减速机的电机，在电机输出轴上安设有主动链轮，在滤筒与出水管连接端上安设有从轮链轮，主动链轮通过链条与从动链轮相连接。

2.根据权利要求1所述的一种常化炉冷却水循环再利用系统，其特征在于所述的高压固定喷管包括汇水管、支水管和喷射管，所述的支水管连接汇水管和喷射管，喷射管上设有喷孔。

3.根据权利要求1所述的一种常化炉冷却水循环再利用系统，其特征在于所述的滤筒包括左端板、右端板、滤网、滤板骨架与孔板，左端板与右端板外周通过滤板骨架相连接，孔板安设在滤板骨架的外侧与左端板和右端板外周相连接，滤网安设在孔板和滤板骨架之间，带滤网的进水口与右端板连接。

4.根据权利要求3所述的一种常化炉冷却水循环再利用系统，其特征在于所述的孔板材质为不锈钢，孔径为20mm；滤网材质为不锈钢，网目为100目-200目。

5.根据权利要求4所述的一种常化炉冷却水循环再利用系统，其特征在于所述的精滤器为三个，该三个精滤器并列设置，三个精滤器的进水口均与粗滤器的出水口相连接，其出水口与气雾及水喷淋装置的进水口相连接。

6.根据权利要求1所述的一种常化炉冷却水循环再利用系统，其特征在于所述的碾碎装置包括壳体、电机、小齿轮轴、大齿轮轴，在壳体上部有污水进口，壳体下部有污水出口；电机的输出轴通过联轴器与小齿轮轴相连接，小齿轮轴上的小齿轮与大齿轮轴上的大齿轮相啮合构成相对旋转运动，在小齿轮轴上还设有第一类齿条，在大齿轮轴上还设有第二类齿条，第一类齿条与第二类齿条相互嵌入，当第一类齿条与第二类齿条相嵌入时，第一类齿条的外周与第二类齿条的外周之间有空隙。

7.根据权利要求1所述的一种常化炉冷却水循环再利用系统，其特征在于所述的粗滤器为细长方形水池，其上部设有遮流板，底部呈斜坡状，在斜坡状底部的最低处设有排污口，所述的水池底部设有冲污口。

8.根据权利要求7所述的一种常化炉冷却水循环再利用系统，其特征在于所述的粗滤器有六个，分为三组，每两个粗滤器并列设置为一组，第一组粗滤器的进水口与沉淀池的出水口连接，第一粗滤器的出水口与第二粗滤器的进水口相连接，第二粗滤器的出水口与第三组粗滤器的进水口相连接，第三组粗滤器的出水口与精滤器的进水口相连接，构成三级过滤结构。

9.根据权利要求1或2所述的一种常化炉冷却水循环再利用系统，其特征在于所述的沉淀池为两个且并列设置，两沉淀池底部均为倾斜设置。