CN103194761A - 炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂及其应用 - Google Patents

炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂及其应用 Download PDF

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本发明涉及一种炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂及其应用,其组分及其重量配比是:盐酸(按HCl计):15~30、氨基磺酸:10~20、柠檬酸:10~20、羟基乙叉二膦酸(HEDP):5~15、氨基三甲叉膦酸(ATMP):5~15、缓蚀剂:0.2~1.0、水:30~40。本发明根据高炉水冷壁结垢状况有选择性地对高炉水冷壁进行分层分段清洗施工,完全依据高炉冷却壁的实际需要进行清洗,不需要清洗的设备没有接入局部清洗工艺中,一是恢复了高炉水冷壁的换热效率,节约能源,二是能提高设备使用寿命,三是提高生产效率,消除安全隐患。

Description

炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂及其应用技术领域[0001] 本发明属于化学清洗技术领域,涉及一种炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂及其应用。背景技术[0002] 高炉循环冷却水系统主要用来对高炉水冷壁、热风炉等相关设备进行冷却,交换热量后,循环水系统的热量由冷却塔降温,降温后循环使用,其中冷却塔和冷水池与外界接触,在设备运行的过程中,会造成炼铁高炉水冷壁结垢。[0003] 炼铁高炉水冷壁结垢的危害性具体表现在如下几个方面:一是在炼铁高炉循环水系统腐蚀和结垢后,如果不及时进行清洗,这些污垢使得冷却设备和管道的运行效率下降,能耗、物耗增加,情况严重时能使高炉被迫停产,造成经济损失;二是冷却水管内附着的水垢造成高炉水冷壁换热效率降低,甚至会因水冷壁局部过热而导致水管爆裂,引发恶性安全生产事故。因此,为了保证系统能够安全、稳定、高效地运行,必须对结垢的高炉水冷壁及其管道进行清洗处理。[0004]目前通常采用的是炼铁高炉循环冷却水系统大清洗,在清洗过程中将清洗药剂投入冷水池中,通过循环水泵将清洗剂送入高炉所有相关冷却设备,不断循环清洗。[0005] 参见图1,这种大清洗技术的局限性表现在如下几个方面:一是该清洗技术利用了循环冷却水系统中的冷水池、工艺管道、循环水泵等设备设施,但由于循环冷却水系统容积大,工艺管道长,导致该技术使用的清洗药剂量大,成本高,用户难以承受;二是该技术不是单独对炼铁高炉水冷壁进行针对性地清洗施工,而是对循环冷却水系统中包括水冷壁在内的所有设备进行清洗,由于高炉设备的复杂性,循环水流经各个设备的流量、流速、温度等都不尽相同,因此往往导致清洗效果差,不能满足用户要求;三是该技术使用的清洗药剂量大,施工结束后需要对循环冷却水系统进行大量排水,大量补水,因而造成严重的环境污染和水资源浪费。[0006] 由于炼铁高炉循环冷却水系统大清洗工艺技术存在上述明显的局限性,因此研究开发先进的炼铁高炉水冷壁清洗技术十分必要。发明内容[0007]为了克服现有技术的上述缺点,本发明提供一种清除炼铁高炉水冷壁结垢,恢复水冷壁的换热效率、节约能源,提高设备使用寿命,提高生产效率、消除安全隐患的炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂及其应用。[0008] 本发明解决其技术问题所采`用的技术方案是:一种炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂,其组分及其重量配比是:盐酸(按HCl计):15〜30、氨基磺酸:10〜20、柠檬酸:10〜20、羟基乙叉二膦酸(HEDP):5〜15、氨基三甲叉膦酸(ATMP):5〜15、缓蚀剂:0.2 〜1.0、水:30 〜40。[0009] 所述缓蚀剂的组分及其重量配比是:甲基苯骈三氮唑:3〜13、乌洛托品:37〜47、苯胺:15〜25、硫氰酸钾:10〜20、六偏磷酸钠:10〜20。[0010] 上述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂的应用:先在清洗箱中缓慢加入按配方生产好的清洗剂,清洗剂的使用质量百分比浓度是5〜30%,然后将清洗剂加入清洗箱内,加入的清洗剂的液面距离清洗箱顶部不小于20cm,最后将清洗剂混合均匀供施工使用; 清洗施工时,首先在炼铁高炉水冷壁管道上安装三通阀,方便水冷壁管道随时切换至清洗状态,再将2〜10根高炉水冷壁管道通过三通阀串连在一起,然后再与循环泵、清洗箱和阀门连接,形成一个循环回路,通过循环泵、阀门和连接软管,将清洗箱内的清洗剂输送到水冷壁管道内,对水冷壁进行清洗处理,清洗过程中腐蚀速度:20#碳钢< lg/m2.h,紫铜、不锈钢:< 0.lg/m2.h,每2〜10根连接好的水冷壁管道清洗时间是IOmin〜60min。[0011] 所述水冷壁管道在切换至清洗状态前处于通水状态。[0012] 在循环回路安装完毕后应先试水,以验证管道是否正确安装。[0013] 所述循环泵的材质须耐强酸强碱、耐腐蚀,耐150°C高温,它的扬程:50〜70m,流量:30〜60m3/H,数量需2台,一用一备。[0014] 清洗箱的材质须耐强酸强碱和耐腐蚀,耐150°C高温,要带有密封盖。[0015] 每箱清洗箱内配好的清洗剂使用次数为I〜6次。[0016] 所述阀门及其阀件的材质须耐强酸强碱、耐腐蚀,耐150°C高温,它的规格尺寸与炼铁高炉水冷壁管 道和塑料循环泵匹配。[0017] 所述连接软管的材质须耐强酸强碱、耐腐蚀,耐150°C高温,它的规格尺寸与炼铁高炉水冷壁管道和塑料循环泵匹配。[0018] 本发明的积极效果是:根据高炉水冷壁结垢状况有选择性地对高炉水冷壁进行分层分段清洗施工,完全依据高炉冷却壁的实际需要进行清洗,不需要清洗的设备没有接入局部清洗工艺中,一是恢复了高炉水冷壁的换热效率,节约能源,二是能提高设备使用寿命,三是提高生产效率,消除安全隐患。附图说明[0019] 图1是炼铁高炉循环冷却水系统大清洗的工艺流程方框图。[0020] 图2是本发明的工艺流程图。[0021] 图2中:1-连接软管、2-高炉水冷壁、3-阀门、4-循环泵、5-清洗箱。具体实施方式[0022] 下面结合实施例和附图对本发明进一步说明。[0023] 一种炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂,其组分及其重量配比是:盐酸(按HCl if): 15〜30、氨基磺酸:10〜20、柠檬酸:10〜20、羟基乙叉二膦酸(HEDP):5〜15、氨基三甲叉膦酸(ATMP):5〜15、缓蚀剂:0.2〜1.0、水:30〜40。所述缓蚀剂的组分及其重量配比是:甲基苯骈三氮唑:3〜13、乌洛托品:37〜47、苯胺:15〜25、硫氰酸钾:10〜20、六偏磷酸钠:10〜20。[0024] 上述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂的应用:先在清洗箱中缓慢加入按配方生产好的清洗剂,清洗剂的使用质量百分比浓度是5〜30%,然后将清洗剂加入清洗箱内,加入的清洗剂的液面距离清洗箱顶部不小于20cm,最后将清洗剂混合均匀供施工使用; 参见图2,清洗施工时,首先在炼铁高炉水冷壁管道上安装三通阀,方便水冷壁管道随时切换至清洗状态,水冷壁管道在切换至清洗状态前处于通水状态;再将2〜10根高炉水冷壁管道通过三通阀串连在一起,然后再与循环泵、清洗箱和阀门连接,形成一个循环回路,在循环回路安装完毕后应先试水,以验证管道是否正确安装,整个清洗系统安装完毕后确保没有跑冒滴漏现象是十分必要的;通过循环泵、阀门和连接软管,将清洗箱内的清洗剂输送到水冷壁管道内,对水冷壁进行清洗处理,清洗过程中腐蚀速度:20#碳钢< lg/m2.h,紫铜、不锈钢:< 0.lg/m2.h,每2〜10根连接好的水冷壁管道清洗时间是IOmin〜60min。[0025] 所述循环泵的材质须耐强酸强碱、耐腐蚀,耐150°C高温,它的扬程:50〜70m,流量:30〜60m3/H,数量需2台,一用一备。[0026] 清洗箱的材质须耐强酸强碱和耐腐蚀,耐150°C高温,要带有密封盖;每箱清洗箱内配好的清洗剂使用次数为I〜6次。[0027] 所述阀门及其阀件的材质须耐强酸强碱、耐腐蚀,耐150°C高温,它的规格尺寸与炼铁高炉水冷壁管道和塑料循环泵匹配。[0028] 所述连接软管的材质须耐强酸强碱、耐腐蚀,耐150°C高温,它的规格尺寸与炼铁高炉水冷壁管道和塑料循环泵匹配。[0029] 清洗过程中每次可以连接2〜10根水冷壁管道,这样可以提高清洗效率。如果每次连接水冷壁管道过多,则会造成清洗剂温度很快上升,影响循环泵、管道、阀门等设备的正常工作,不利于清洗工作的持续进行;如果每次连接水冷壁管道过少,则会造成工作效率低下。[0030] 炼铁高炉水冷壁及其管道清洗后能见金属本体,水垢、锈垢等清洗干净、彻底。[0031] 炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗施工时的注意事项有:在施工使用时的关键工作之一是管道连接,快速、准确地连接好高炉水冷壁管道,是确保在线带负荷局部清洗施工成功的前提;高炉水冷壁管道连接时,每2〜10根管道通过三通阀串连在一起,然后再与循环泵、配药箱、阀门等连接,形成一个循环回路。如果小型高炉的水冷壁管道上没有三通阀,则应在清洗施工前先安装三通阀,方便水冷壁管道随时切换至清洗状态。水冷壁管道切换至清洗状态前处于通水状态;清洗剂、缓蚀剂、循环泵和清洗箱等放置在高炉平台处,方便清洗操作;清洗施工前应该开现场碰头会,确定甲乙双方的联络人及联系方式;了解与炼铁高炉水冷壁管道清洗有 关的所有设备的实际工况,尤其是循环水泵、三通阀的使用,运行,停用等情况,确保清洗工作的顺利进行;对安装好的清洗装置进行检查,试水、防漏;清洗过程确保各设备能正常运行,特别是循环泵的正常工作;安排合适的工作人员,在清洗过程中投加各种清洗药剂,开启或关闭循环泵、切换三通阀等;每次清洗工作完毕后应将水冷壁管道通过三通阀立即切换至通水状态,让炼铁高炉水冷壁正常工作。[0032] 本发明根据高炉水冷壁结垢状况有选择性地对高炉水冷壁进行分层分段清洗施工,完全依据高炉冷却壁的实际需要进行清洗,不需要清洗的设备没有接入局部清洗工艺中,经清洗后的炼铁高炉水冷壁:一是提高换热效率,节约能源,高炉水冷壁结垢后,设备传热效率将降低,垢层的热导率与碳钢相比低很多,在维持正常生产过程中,水垢越厚,能耗越大。因此,清洗除垢能提高设备换热效率,节约能源;二是能提高设备使用寿命,高炉长寿的关键是延长冷却壁的寿命,而延长冷却壁寿命的主要因素是防止冷却壁水管因结垢和腐蚀大量破损漏水,对于高炉炉壁而言,由于结垢使导热性能下降,炉壁温度升高,局部过热可能会产生爆裂等事故。计算表明,Imm厚的水垢可能使冷却壁内表面温度升高400°C,3 —5_厚的水垢可能使冷却壁内表面温度升高600°C,甚至超过材料最高允许使用温度,从而引起壁体龟裂,剥落而造成冷却壁损坏,因此,对高炉水冷壁进行清洗,可降低设备水侧温度,有效避免各种事 故,延长设备使用寿命;三是提高生产效率,消除安全隐患,高炉水冷壁结垢不仅给设备工作效率和安全带来严重影响,而且给生产系统造成很大的不利,如果冷却壁内水管结垢逐渐增厚会使热阻越来越大,实际过水量减小,带走热量减少,极易造成冷却壁过热而导致烧损漏水乃至重大生产事故的发生。

Claims (10)

1.一种炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂,其特征在于组分及其重量配比是:盐酸(按HCl计):15〜30、氨基磺酸:10〜20、柠檬酸:10〜20、羟基乙叉二膦酸(HEDP):5〜15、氨基三甲叉膦酸(ATMP):5〜15、缓蚀剂:0.2〜1.0、水:30〜40。
2.如权利要求1所述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂,其特征在于:所述缓蚀剂的组分及其重量配比是:甲基苯骈三氮唑:3〜13、乌洛托品:37〜47、苯胺:15〜25、硫氰酸钾:10〜20、六偏磷酸钠:10〜20。
3.—种如权利要求1所述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂的应用,其特征在于工艺步骤是: 先在清洗箱中缓慢加入按配方生产好的清洗剂,清洗剂的使用质量百分比浓度是5〜30%,然后将清洗剂加入清洗箱内,加入的清洗剂的液面距离清洗箱顶部不小于20cm,最后将清洗剂混合均匀供施工使用; 清洗施工时,首先在炼铁高炉水冷壁管道上安装三通阀,方便水冷壁管道随时切换至清洗状态,再将2〜10根高炉水冷壁管道通过三通阀串连在一起,然后再与循环泵、清洗箱和阀门连接,形成一个循环回路,通过循环泵、阀门和连接软管,将清洗箱内的清洗剂输送到水冷壁管道内,对水冷壁进行清洗处理,清洗过程中腐蚀速度:20#碳钢< lg/m2.h,紫铜、不锈钢:< 0.lg/m2.h,每2〜10根连接好的水冷壁管道清洗时间是IOmin〜60min。
4.如权利要求3所述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂的应用,其特征是:所述水冷壁管道 在切换至清洗状态前处于通水状态。
5.如权利要求3所述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂的应用,其特征是:在循环回路安装完毕后应先试水,以验证管道是否正确安装。
6.如权利要求3所述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂的应用,其特征是:所述循环泵的材质须耐强酸强碱、耐腐蚀,耐150°C高温,它的扬程:50〜70m,流量:30〜60m3/H,数量需2台,一用一备。
7.如权利要求3所述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂的应用,其特征是:清洗箱的材质须耐强酸强碱和耐腐蚀,耐150°C高温,要带有密封盖。
8.如权利要求3或7所述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂的应用,其特征是:每箱清洗箱内配好的清洗剂使用次数为I〜6次。
9.如权利要求3所述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂的应用,其特征是:所述阀门及其阀件的材质须耐强酸强碱、耐腐蚀,耐150°C高温,它的规格尺寸与炼铁高炉水冷壁管道和塑料循环泵匹配。
10.如权利要求3所述炼铁高炉水冷壁在线带负荷局部清洗的清洗剂的应用,其特征是:所述连接软管的材质须耐强酸强碱、耐腐蚀,耐150°C高温,它的规格尺寸与炼铁高炉水冷壁管道和塑料循环泵匹配。
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