3.7.1. Качество охлаждающей воды и очистка змеевиков холодильников

В практике работы доменных печей нередки случаи зарастания змееви­ков холодильников. Змеевики холодильников зарастают по двум причинам: из-за отложения минеральных солей на стенках труб и размножения в трубках холодильников биологических организмов (личинок, бактерий, водорослей), образующих плотный теплоизоляционный слой.

Пригодность воды для охлаждения определяется ее жесткостью, выра­женной в градусах жесткости или в миллиграмм-эквивалентах на 1 л воды. Один градус жесткости соответствует содержанию в1л воды 20,04 мг ионов кальция или 12,16 мг ионов магния. Различают постоянную, общую и времен­ную жесткость воды. Временная жесткость образуется растворением в воде бикарбонатов кальция (Са(НСО₃)₂) и магния (Mg(HCO₃)₂). Постоянная жест­кость возникает при растворении в воде солей хлористого кальция (СаСl₂), сернокислого магния (MgSO₄) и сернокислого кальция (CaSO₄). Общая жест­кость представляет собой сумму временной и постоянной жесткостей. При на­гревании соли временной жесткости превращаются в соли постоянной жест­кости, образуя накипь в виде углекислого магния и углекислого кальция:

Mg(HCО₃)₂ → MgCО₃ + CО₂ ↑+ Н₂О;

Са(НСО₃)₂→ СаСО₃ + CO₂ ↑+ Н₂О.

Выделение солей временной и постоянной жесткости зависит от их кон­центрации в воде и от температуры нагрева воды в охлаждающих устройствах. Чем выше концентрация солей и температура нагрева воды, тем интенсивнее образуется накипь. Поэтому для уменьшения образования накипи следует уве­личивать давление и количество воды, подаваемой в холодильник.

Содержание минеральных солей в воде зависит от времени года. Во вре­мя весенних паводков концентрация растворенных в воде минеральных солей уменьшается в несколько раз. В зимнее время и особенно в засушливое лето жесткость воды резко возрастает. В эти периоды рекомендуется принимать профилактические меры против образования накипи по учащенному графику.

Для улучшения качества воду очищают от механических примесей и минеральных солей. Механические примеси удаляют отстаиванием воды и добавлением коагулянтов, обладающих свойством собирать механические взве­си и выпадать в осадок. В качестве коагулянтов применяют сернокислое желе­зо и сернокислый алюминий. Содержание минеральных солей в воде умень­шают химической обработкой, в результате чего растворенные соли выпадают в осадок. Химическую обработку выполняют известковой водой. При замкну­том цикле водоснабжения воду подкисляют серной кислотой, разрушающей соли постоянной жесткости. Иногда в оборотную воду добавляют фосфат на­трия, препятствующий выпадению из воды углекислого кальция и магния.

Наиболее эффективным средством борьбы с биологическими обраста­ниями является хлорирование и купоросирование воды, а также покрытие внут­ренних стенок трубок ядосодержащей краской.

Для предупреждения образования отложений в змеевиках холодильников в межремонтные сроки (не реже одного раза в месяц) необходимо осуществ­лять промывку холодильников. Для этого в трубки холодильника поочередно подают воду и сжатый воздух, давление которого должно быть выше давления воды, в следующем порядке. Подключают один шланг к ближайшему резерв­ному водоводу стояка высокого давления, а другой - к вентилю воздуха и про­мывочному шлангу. Производят проверку всей промывочной системы, после чего водопроводчик закрывает напорный кран промываемого холодильника, а другой водопроводчик надевает шланг на патрубок исходящей трубы холо­дильника. Эту операцию необходимо произвести быстро и четко. После этого открывают кран высокого давления воды и промывают холодильник 2-3 мин, затем закрывают воду и открывают вентиль сжатого воздуха. При появлении воздуха на напорном кране воздушный вентиль закрывают и открывают кран воды высокого давления. Чередование производится несколько раз до появле­ния чистой воды на напорном кране.

В зимне-летние периоды, когда резко возрастает жесткость воды, холо­дильники необходимо промывать 10%-ным раствором соляной кислоты. Для уменьшения воздействия соляной кислоты на трубки холодильника в раствор добавляют формалин и уротропин в количестве 1 г на 1 л воды.

В о время капитальных ремонтов змеевики холодильников нижней части печи лучше всего очищать с помощью пескоструйного устройства (рис. 3.36).

Через трое суток после остановки печи прекращают подачу воды на холо­дильники, остатки воды выдувают сжа­тым воздухом и дают возможность тру­бам и образовавшейся накипи полностью высохнуть. Очистку змеевиков начинают лишь после прекращения выделения пара из трубок. Выводные трубки змеевика освобождают от фитингов. К змеевику присоединяют рукав 5 пескоструйного аппарата. Рукав 8 при помощи гайки 9 подключают к воздухопроводу или комп­рессору, обеспечивающему давление воз­духа не менее 5 атм (490 кПа), и предварительно продувают холодильник чистым воздухом. Затем рукав 5 отключают, а к продутому змеевику холодильника под­ключают рукав 1. В сосуд 2 через пробку 4 и муфту 3 засыпают 12-16 кг сухого просеянного речного песка. Открывая вентиль 7, через штуцер б в сосуд подают сжатый воздух, который увлекает за собой частицы песка и по рукаву 1 прогоня­ет их через змеевик холодильника. Продувку продолжают до тех пор, пока не прекратится выход темно-коричневой пыли из трубки холодильника. Для пол­ного удаления отложений продувку повторяют в обратном направлении.

На ряде заводов промывку холодильников доменных печей осуществля­ют водой высокого давления с абразивным материалом фракции 2-5 мм. Про­мывку производят с помощью аппарата, представляющего собой цилиндр ди­аметром 300 мм, установленный на треноге. Нижняя часть цилиндра перехо­дит в конус с вваренным штуцером, имеющим резьбу на конце. На эту резьбу накручен трехходовой кран диаметром 1-1,5 дюйма. К крану с одной стороны подключают шланг для подвода воды высокого давления, а с другой - шланг к промываемой арматуре. Верх цилиндра закрыт крышкой, имеющей отверстие диаметром 2 дюйма, в которое вварен штуцер для манометра. В цилиндр засы­пают абразивный материал в количестве 10-15 кг и ставят на верхний штуцер заглушку. Для проверки напора через шланги подают воду высокого давления. Для организованного отвода воды и абразивного материала от промываемого холодильника в прямой ход трехходового крана вкручивают штуцер с шлангом и ставят трехходовой кран промываемого холодильника глухой стороной к коллектору. Присоединив шланг от аппарата к сливной трубе холодильника, подают воду высокого давления через трехходовой кран аппарата к холодиль­нику. После появления воды высокого давления на сливном шланге дают абра­зивный материал порциями в течение 3-5 сек, контролируя его поступление рукой на обрезе сливного шланга. При этом напор воды на сливе должен быть постоянным. В случае снижения напора воды подачу абразивного материала прекращают, продолжая промывку водой высокого давления до восстановле­ния напора.