申請日2014.11.04
公開(公告)日2015.03.04
IPC分類號C02F9/04; C02F5/08; C02F5/10; C02F103/16; C02F1/50; A01N47/44; A01P1/00; C02F5/12
摘要
本發明為一種電爐煉鋼純水循環系統水處理工藝方法，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冷卻水系統，通過在水系統中投加緩蝕劑和殺菌劑，利用緩蝕劑各組分之間產生的協同效應，和其與殺菌劑之間產生的緩蝕增效作用，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由于對循環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水系統水處理工藝方法，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)通過在水系統中投加所述緩蝕劑，加藥濃度為1000～1500mg/L;在循環水中定期投加所述殺菌劑，加藥濃度為20～200mg/L;
其中所述的聚環氧琥珀酸的結構式為：
聚合度n為4～30的整數;M為Na+、H+或K+ 。
2.根據權利要求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系統水處理工藝方法
技術領域
本發明屬于循環冷卻水處理技術領域，具體涉及一種電爐煉鋼純水循環系統水處 理工藝方法。
背景技術
電爐連鑄生產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)。故該類循環冷卻水系統，一方面，采用純水(或除鹽水)作為補水來直接 冷卻;另一方面，循環冷卻水系統中使用的緩蝕劑，則要嚴格控制使用濃度，以確保 水系統的電導率在規定范圍內。
一般來說，純水密閉循環水系統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電導的快速上升。
現階段的處理方式，主要是降低緩蝕劑的使用量，以犧牲一定的水處理效果，來 滿足循環水系統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，也會因水系統電導貼近上限運行加大水系統的日常運行控制難度。
為此，開發一種適用于電爐煉鋼純水循環系統水處理工藝方法，具有重要的實際 意義。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種電爐煉鋼純水循環系統的水處理工藝方 法，以克服現有技術存在的水處理效果差、水系統日常運行控制難度大的不足。
本發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 過各組分之間產生的協同效應，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由于對循環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：
本發明為一種電爐煉鋼純水循環水系統水處理工藝方法，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)通過在水系統中投加所述緩蝕劑，加藥濃度為1000～1500mg/L;在循環水中 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，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;可使純水循環水系統的電導可控制在500us/cm以下;循環水中碳 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、異養菌數小于1×105個/mL、鐵細菌數小于5×102個/mL、硝化菌數 小于1×102個/mL。本發明可應用于絕大部分純水(軟水)密閉循環水系統中，尤其 可應用于對水系統電導有嚴格上限要求的電爐煉鋼純水密閉循環水系統中。
具體實施方式
為了更好地理解本發明，下面結合實施方式進一步闡明本發明的內容，但本發明 內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水系統的緩蝕劑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水系統 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 爐煉鋼純水循環水系統的殺菌劑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水系統的殺 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
按照本發明所述的電爐煉鋼純水循環水系統循環水處理工藝方法，在電爐煉鋼純 水循環系統中確保緩蝕劑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 循環水系統的電導可控制在400us/cm左右，實現循環冷卻水的穩定運行。本發明所述 的緩蝕劑和殺菌劑可應用于補水為純水的密閉循環水系統，尤其可應用于對水系統電 導有嚴格上限要求的電爐煉鋼純水密閉循環水系統中。循環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、異養菌數小 于1×105個/mL。鐵細菌數小于5×102個/mL、硝化菌數小于1×102個/mL。
實施例6
按照本發明所述的電爐煉鋼純水循環水系統循環水處理工藝方法，在電爐煉鋼純 水循環系統中確保緩蝕劑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 水循環水系統的電導可控制在小于500us/cm，實現循環冷卻水的穩定運行。本發明所 述的緩蝕劑和殺菌劑可應用于補水為純水的密閉循環水系統，尤其可應用于對水系統 電導有嚴格上限要求的電爐煉鋼純水密閉循環水系統中。循環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、異養菌數小 于1×105個/mL。鐵細菌數小于5×102個/mL、硝化菌數小于1×102個/mL。
