钢铁企业的水处理药剂市场及其发展方向_钢铁公司发展方向

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钢铁企业的水处理药剂市场及其发展方向

2001年我国的钢产量达到12848.58万t，居世界第一。钢铁企业的进展，加速了和钢铁工业紧密相关的水处理药剂市场的形成，促进了我国水处理技术的进展。“水是钢铁生产的血液”已成共识。国家要求节约利用水资源，保护水环境，减少污废水外排或“零排放”，以实现清洁生产过程和钢铁工业的可持续进展。因此水处理药剂市场进一步进展是肯定的，水稳技术应该说“英雄有用武之地”。钢铁企业水处理药剂进展简史

冷却水水质稳定技术进展在国外已有几十年的历史，并经历了几个阶段。到20世纪50-60年代，以美国、日本、西德为代表的西方国家，开发了许多种水处理药剂，并逐步在工业冷却水处理中得到广泛地应用。

我国钢铁企业的冷却水水质稳定技术应用起源于20世纪70年代后期，武钢引进1700工程。随着主体设备的引进，和其相配套的水处理技术也相应引进。其中主要有净循环系统、浊循环系统的水质稳定技术，废酸、废油系统的水处理等。随后原冶金部组织有关设计、科研等单位进行引进消化学习，在钢铁企业中，对水处理技术引起丁重视，奠定了水处理药剂应用的基础。20世纪80年代中期，随着宝钢的兴建，水处理技术及水质稳定药剂进一步进展。在宝钢工程中，主要是净循环的开路冷却水系统；软水、纯水的开闭路循环系统；浊循环的高炉煤气洗涤水、转炉烟气除尘、轧钢浊循环水处理；酸、碱废水处理；水源系统的水处理等药剂得到全面进展。宝钢全厂水的循环率达到95%左右。

宝钢兴建20年来，水处理药剂主要依靠引进的局面基本结束。大部分药剂逐步走向国产化。原化工部组织了天津化工研究设计院、南京化工研究院开发了许多国内常用的水质稳定剂的产品供给市场，一些乡镇企业也纷纷加进到药剂生产的行列，国内水处理药剂的生产初具规模。

随着冶金技术、装备和生产工艺的进展进步，冷却水对稳定生产运行、提高生产效率和产品产量、质量，降低生产成本的作用越显重要。促进了先进的水处理药剂、技术和工艺装备的进展，提高了水的综合利用率。药剂主要种类及市场份额

2.1 水处理系统分类及药剂种类

在钢铁工业中，主要水处理系统及药剂使用种类如下。

(1)炼铁厂：高炉、热风炉冷却净循环水处理系统，包括开路循环系统、半开路循环系统、纯水闭路循环系统等工艺；高炉煤气洗涤水浊循环系统；高炉炉渣水循环系统；鼓风机站净循环水处理系统。

(2)炼钢厂：氧气转炉烟气净化污水处理系统；转炉间接冷却循环水处理系统；电炉净循环冷却水系统；转炉软化冷却水系统；电炉软水冷却水系统；转炉污泥处理系统；电炉真空处理污水处理系统。

(3)连铸厂：结晶器软水(或除盐水)闭路循环水系统；二次冷却浊循环水系统；直接冷却浊循环水系统；污泥脱水处理系统。

(4)热轧厂：热轧净循环水处理系统；热轧浊循环水处理系统；过滤器反洗水处理系统；含油、含乳化液废水处理系统；污泥处理系统。

(5)冷轧厂：间接冷却开路循环水处理系统；酸碱废水处理系统；含油、含乳化液废水处理系统；污泥处理系统。

(6)这些系统主要使用的药剂：缓蚀阻垢剂、阻垢分散剂、杀生剂、凝聚剂、助凝剂、除油剂。

2.2 典型企业水处理系统的实例

在钢铁企业中，由于生产钢铁的原料及产品品种不同，以及水质条件的差异，水处理系统种类繁多，现把典型的水处理系统介绍如下，以便药剂生产厂商对钢铁工业水处理大类有一些初步了解。

(1)日产生铁约3500t的炼铁厂的水处理系统如下：净循环水系统循环量约为5560m3/h，主要冷却对象为高炉风口冷却、炉体冷却、空压站冷却等；浊循环水系统循环量约为1560m3/h，主要用于炉缸喷水；炉渣处理水系统是循环量约为4800m3/h的浊循环水系统，主要用于冲水渣，干渣冷却等；煤气洗涤循环水 1

系统是循环量约为1060m3/h的浊循环系统。主要用于“一文”及“二文”煤气洗涤水。

(2)3×300t氧气转炉炼钢厂，年产钢670万t。引进日本设备。其主要水处理系统包括烟道汽化冷却系统：1800m3/h，纯水；纯水闭路循环系统：4900m3/h，主要用于罩裙及烟罩冷却系统；软化开路循环系统：2560m3/h，主要用于氧枪、RH设备冷却、炉体、挡板等冷却；RH直接冷却浊循环系统：300m3/h；OG烟气净化浊循环系统：3500m3/h，主要用于“一文”及“二文”冷却；炉渣处理直接冷却浊循环水：210m3/h。

(3)薄板连铸厂，年产量243万t钢。引进西马克公司设备。其主要水处理系统包括软水闭路循环系统：2000m3/h，软化水水质，主要用于结晶器间接冷却水；工业净循环系统：700m3/h，工业水开路循环；连铸机二次冷却系统：1010m3/h，直接冷却浊循环，主要用于连铸坯的喷水冷却。

(4)热轧钢板厂，钢板年产量为400万t。其主要水处理系统包括间接冷却净循环系统：10100m3/h，工业水开路循环，主要用于油冷却系统，电机通风，空调冷却水等；层流冷却浊循环系统：11600m3/h，含氧化铁皮等，主要用于滞钢层流冷却、辊道冷却等；浊循环系统：12560m3/h，含氧化铁皮、油等，主要用于冲氧化铁皮沟，轧辊冷却，高压水除鳞，轧机机架冷却等。

(5)冷轧钢板厂，年产量210万t。其主要水处理系统包括间接冷却净循环系统：13500m3/h，工业水开路循环，主要用于乳化液冷却、电机通风、连续退火机组、冷水站、罩式炉等冷却；酸碱废水处理系统：535m3/h，主要用于酸洗机组、涂层机组、脱盐水站排污水。节约水资源的需求

钢铁企业是国家的基础工业，也是高用水行业之一。而我国是水资源严峻短缺的国家，有300多座城市缺水。年缺水量达58亿m3，每年因缺水造成的工业损失高达2300亿元。水资源短缺已成为制约我国和社会进展的重要因素。

据全国节水办公室的调查，工业循环水的利用率普遍较低，最低的只有68.2%。各企业要达到91%以上的目标，任重而道远。

根据国家经贸委《工业节水“十五”规划》要求，钢铁工业到2005年，取水量操纵在23.2亿m3以内，每年下降5.5%。吨钢取水量下降到16m3，节水量18.6亿m3，“十五”时期累计节水量58.3亿m3。如不再做好节水工作，将影响我国国民经济持续进展。

节水主要有效措施是提高水的循环率。在2001年4月调查中，广州冷却水循环率为92.1%，上海为93.7%，大连为96.1%。循环率比较低的地区，主要存在水处理技术治理比较落后，药剂质量较差，药剂品种较少，药剂价格较高等问题。

针对这些情况，切实要加强药剂的开发及生产，以低价优质水处理药剂供给市场，达到提高水的循环率，节约水资源，为国民经济持续进展作贡献。目前存在主要问题及进展方向

4.1 耐高温药剂的开发和应用

在钢铁企业中，具有高热流密度的设备较多，这和化工工业有着显著的不同。例如高炉热风口、热风炉热风阀、转炉氧枪、连铸机的结晶器的冷却等，均为高热流密度的冷却设备。连铸结晶器热流密度高达210×10的4次方W/m2左右。而“工业循环冷却水处理设计规范”(GB50050-1995)中，热流密度不宜大于

5.82×10的4次方W/m2。因此，在钢铁企业的高热流密度的冷却水中，开发应用耐高温、低公害或无公害的价廉物美的阻垢缓蚀剂，是今后的进展方向。

4.2 进一步开发浊循环水处理药剂

4.2.1 洗涤浊循环水

高炉煤气洗涤浊循环系统：随着炼铁工艺及炉料不同，高炉煤气洗涤循环水的水质成分变化很复杂。由于矿石中氧化钙的溶进以及水中CO2在冷却塔中大量流失，造成管道结垢，喷头堵塞，影响生产正常运行。

转炉烟气净化洗涤浊循环系统：转炉炼钢过程中，投进造渣剂石灰。部分石灰细粉被烟气带出，在烟气洗涤塔中和循环水生成Ca(OH)2，随后和烟气中的CO2反应生成CaCO3。循环水中的总硬度大于150mg/L，产生严峻结垢，造成洗涤塔中喷嘴堵塞，输水管道断面减少，阻力增加，浪费能源。济南二炼钢、上海某

钢厂三转炉的生产实际情况均为如此。为了维持生产，每班开炉前须清理堵塞的喷嘴及管道。

在高炉煤气洗涤和转炉烟气净化浊循环水中，主要解决洗涤水中大量悬浮物的净化以及严峻结垢问题。需要进展低价优质聚凝剂、分散剂及除硬稳定剂。满足水质运行要求，保证生产正常运行。

4.2.2 连铸及轧钢浊循环水

连铸及轧钢浊循环水主要是细小的氧化铁皮悬浮物及循环水中油的往除问题。这类循环水的水处理工艺是沉淀、除油、过滤、冷却。水处理药剂主要采用絮凝剂、助凝剂、除油剂及少量的阻垢分散剂等。目前国内生产的絮凝剂主要是铝盐及铁盐，助凝剂主要是聚丙烯酰胺类高分子药剂(PAM)。国产的PAM相对分子质量只有几百万，而且化解较难，使用成效较差。国外同类产品相对分子质量大部分在1500万以上，而且易溶解，絮凝成效较好。

开发适用于钢铁企业中多种高效絮凝剂、助凝剂、除油剂是当务之急，以低价优质的新药剂应用于浊循环水处理系统，解决钢铁浊循环水系统中冷却设备及喷嘴堵塞的问题，保证系统安全生产，提高浊循环水的循环率。

4.3 组织药剂科研生产单位，进展水处理药剂产业

当前我国水处理药剂生产企业普遍存在着产品质量较差，生产规模较小，自动化程度较低，科研力量较薄弱及研究资金投进较少等不足。从企业规模、产品质量上还没有一个能和国外大型企业抗衡的单位。在药剂科研、生产一体化大型企业中，美国的纳尔科公司、GE-贝迪公司、日本的栗田公司、德国的贝克吉利尼公司都是非常有实力的大公司。过往他们的水处理药剂产品不能全面进进中国市场，主要是关税较高，在价格上缺乏竞争力。现在，我国已加进WTO组织，药剂市场也要逐步开放。不久的未来，这些大公司的产品将和国内药剂生产商站在同一起跑线上，到那时候，我国一大批技术力量薄弱、产品质量较差的企业，在规范的市场竞争中，