煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑及其應用的製作方法
2023-05-25 04:12:06 1
專利名稱：煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑及其應用的製作方法
煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑及其應用技術領域
本發明屬於化學清洗技術領域，涉及一種煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑及其應用。
背景技術：
高爐循環冷卻水系統主要用來對高爐水冷壁、熱風爐等相關設備進行冷卻，交換熱量後，循環水系統的熱量由冷卻塔降溫，降溫後循環使用，其中冷卻塔和冷水池與外界接觸，在設備運行的過程中，會造成煉鐵高爐水冷壁結垢。
煉鐵高爐水冷壁結垢的危害性具體表現在如下幾個方面:一是在煉鐵高爐循環水系統腐蝕和結垢後，如果不及時進行清洗，這些汙垢使得冷卻設備和管道的運行效率下降，能耗、物耗增加，情況嚴重時能使高爐被迫停產，造成經濟損失；二是冷卻水管內附著的水垢造成高爐水冷壁換熱效率降低，甚至會因水冷壁局部過熱而導致水管爆裂，引發惡性安全生產事故。因此，為了保證系統能夠安全、穩定、高效地運行，必須對結垢的高爐水冷壁及其管道進行清洗處理。
目前通常採用的是煉鐵高爐循環冷卻水系統大清洗，在清洗過程中將清洗藥劑投入冷水池中，通過循環水泵將清洗劑送入高爐所有相關冷卻設備，不斷循環清洗。
參見圖1，這種大清洗技術的局限性表現在如下幾個方面:一是該清洗技術利用了循環冷卻水系統中的冷水池、工藝管道、循環水泵等設備設施，但由於循環冷卻水系統容積大，工藝管道長，導致該技術使用的清洗藥劑量大，成本高，用戶難以承受；二是該技術不是單獨對煉鐵高爐水冷壁進行針對性地清洗施工，而是對循環冷卻水系統中包括水冷壁在內的所有設備進行清洗，由於高爐設備的複雜性，循環水流經各個設備的流量、流速、溫度等都不盡相同，因此往往導致清洗效果差，不能滿足用戶要求；三是該技術使用的清洗藥劑量大，施工結束後需要對循環冷卻水系統進行大量排水，大量補水，因而造成嚴重的環境汙染和水資源浪費。
由於煉鐵高爐循環冷卻水系統大清洗工藝技術存在上述明顯的局限性，因此研究開發先進的煉鐵高爐水冷壁清洗技術十分必要。發明內容
為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種清除煉鐵高爐水冷壁結垢，恢復水冷壁的換熱效率、節約能源，提高設備使用壽命，提高生產效率、消除安全隱患的煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑及其應用。
本發明解決其技術問題所採`用的技術方案是:一種煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑，其組分及其重量配比是:鹽酸(按HCl計):15 30、氨基磺酸:10 20、檸檬酸:10 20、羥基乙叉二膦酸(HEDP):5 15、氨基三甲叉膦酸(ATMP):5 15、緩蝕劑:0.2 1.0、水:30 40。
所述緩蝕劑的組分及其重量配比是:甲基苯駢三氮唑:3 13、烏洛託品:37 47、苯胺:15 25、硫氰酸鉀:10 20、六偏磷酸鈉:10 20。
上述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑的應用:先在清洗箱中緩慢加入按配方生產好的清洗劑，清洗劑的使用質量百分比濃度是5 30%，然後將清洗劑加入清洗箱內，加入的清洗劑的液面距離清洗箱頂部不小於20cm，最後將清洗劑混合均勻供施工使用； 清洗施工時，首先在煉鐵高爐水冷壁管道上安裝三通閥，方便水冷壁管道隨時切換至清洗狀態，再將2 10根高爐水冷壁管道通過三通閥串連在一起，然後再與循環泵、清洗箱和閥門連接，形成一個循環迴路，通過循環泵、閥門和連接軟管，將清洗箱內的清洗劑輸送到水冷壁管道內，對水冷壁進行清洗處理，清洗過程中腐蝕速度:20#碳鋼< lg/m2.h，紫銅、不鏽鋼:< 0.lg/m2.h,每2 10根連接好的水冷壁管道清洗時間是IOmin 60min。
所述水冷壁管道在切換至清洗狀態前處於通水狀態。
在循環迴路安裝完畢後應先試水，以驗證管道是否正確安裝。
所述循環泵的材質須耐強酸強鹼、耐腐蝕，耐150°C高溫，它的揚程:50 70m，流量:30 60m3/H，數量需2臺，一用一備。
清洗箱的材質須耐強酸強鹼和耐腐蝕，耐150°C高溫，要帶有密封蓋。
每箱清洗箱內配好的清洗劑使用次數為I 6次。
所述閥門及其閥件的材質須耐強酸強鹼、耐腐蝕，耐150°C高溫，它的規格尺寸與煉鐵高爐水冷壁管 道和塑料循環泵匹配。
所述連接軟管的材質須耐強酸強鹼、耐腐蝕，耐150°C高溫，它的規格尺寸與煉鐵高爐水冷壁管道和塑料循環泵匹配。
本發明的積極效果是:根據高爐水冷壁結垢狀況有選擇性地對高爐水冷壁進行分層分段清洗施工，完全依據高爐冷卻壁的實際需要進行清洗，不需要清洗的設備沒有接入局部清洗工藝中，一是恢復了高爐水冷壁的換熱效率，節約能源，二是能提高設備使用壽命，三是提高生產效率，消除安全隱患。
圖1是煉鐵高爐循環冷卻水系統大清洗的工藝流程方框圖。
圖2是本發明的工藝流程圖。
圖2中:1-連接軟管、2-高爐水冷壁、3-閥門、4-循環泵、5-清洗箱。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本發明進一步說明。
一種煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑，其組分及其重量配比是:鹽酸(按HCl if): 15 30、氨基磺酸:10 20、檸檬酸:10 20、羥基乙叉二膦酸(HEDP):5 15、氨基三甲叉膦酸(ATMP):5 15、緩蝕劑:0.2 1.0、水:30 40。所述緩蝕劑的組分及其重量配比是:甲基苯駢三氮唑:3 13、烏洛託品:37 47、苯胺:15 25、硫氰酸鉀:10 20、六偏磷酸鈉:10 20。
上述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑的應用:先在清洗箱中緩慢加入按配方生產好的清洗劑，清洗劑的使用質量百分比濃度是5 30%，然後將清洗劑加入清洗箱內，加入的清洗劑的液面距離清洗箱頂部不小於20cm，最後將清洗劑混合均勻供施工使用； 參見圖2，清洗施工時，首先在煉鐵高爐水冷壁管道上安裝三通閥，方便水冷壁管道隨時切換至清洗狀態，水冷壁管道在切換至清洗狀態前處於通水狀態；再將2 10根高爐水冷壁管道通過三通閥串連在一起，然後再與循環泵、清洗箱和閥門連接，形成一個循環迴路，在循環迴路安裝完畢後應先試水，以驗證管道是否正確安裝，整個清洗系統安裝完畢後確保沒有跑冒滴漏現象是十分必要的；通過循環泵、閥門和連接軟管，將清洗箱內的清洗劑輸送到水冷壁管道內，對水冷壁進行清洗處理，清洗過程中腐蝕速度:20#碳鋼< lg/m2.h，紫銅、不鏽鋼:< 0.lg/m2.h,每2 10根連接好的水冷壁管道清洗時間是IOmin 60min。
所述循環泵的材質須耐強酸強鹼、耐腐蝕，耐150°C高溫，它的揚程:50 70m，流量:30 60m3/H，數量需2臺，一用一備。
清洗箱的材質須耐強酸強鹼和耐腐蝕，耐150°C高溫，要帶有密封蓋；每箱清洗箱內配好的清洗劑使用次數為I 6次。
所述閥門及其閥件的材質須耐強酸強鹼、耐腐蝕，耐150°C高溫，它的規格尺寸與煉鐵高爐水冷壁管道和塑料循環泵匹配。
所述連接軟管的材質須耐強酸強鹼、耐腐蝕，耐150°C高溫，它的規格尺寸與煉鐵高爐水冷壁管道和塑料循環泵匹配。
清洗過程中每次可以連接2 10根水冷壁管道，這樣可以提高清洗效率。如果每次連接水冷壁管道過多，則會造成清洗劑溫度很快上升，影響循環泵、管道、閥門等設備的正常工作，不利於清洗工作的持續進行；如果每次連接水冷壁管道過少，則會造成工作效率低下。
煉鐵高爐水冷壁及其管道清洗後能見金屬本體，水垢、鏽垢等清洗乾淨、徹底。
煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗施工時的注意事項有:在施工使用時的關鍵工作之一是管道連接，快速、準確地連接好高爐水冷壁管道，是確保在線帶負荷局部清洗施工成功的前提；高爐水冷壁管道連接時，每2 10根管道通過三通閥串連在一起，然後再與循環泵、配藥箱、閥門等連接，形成一個循環迴路。如果小型高爐的水冷壁管道上沒有三通閥，則應在清洗施工前先安裝三通閥，方便水冷壁管道隨時切換至清洗狀態。水冷壁管道切換至清洗狀態前處於通水狀態；清洗劑、緩蝕劑、循環泵和清洗箱等放置在高爐平臺處，方便清洗操作；清洗施工前應該開現場碰頭會，確定甲乙雙方的聯絡人及聯繫方式；了解與煉鐵高爐水冷壁管道清洗有 關的所有設備的實際工況，尤其是循環水泵、三通閥的使用，運行，停用等情況，確保清洗工作的順利進行；對安裝好的清洗裝置進行檢查，試水、防漏；清洗過程確保各設備能正常運行，特別是循環泵的正常工作；安排合適的工作人員，在清洗過程中投加各種清洗藥劑，開啟或關閉循環泵、切換三通閥等；每次清洗工作完畢後應將水冷壁管道通過三通閥立即切換至通水狀態，讓煉鐵高爐水冷壁正常工作。
本發明根據高爐水冷壁結垢狀況有選擇性地對高爐水冷壁進行分層分段清洗施工，完全依據高爐冷卻壁的實際需要進行清洗，不需要清洗的設備沒有接入局部清洗工藝中，經清洗後的煉鐵高爐水冷壁:一是提高換熱效率，節約能源，高爐水冷壁結垢後，設備傳熱效率將降低，垢層的熱導率與碳鋼相比低很多，在維持正常生產過程中，水垢越厚，能耗越大。因此，清洗除垢能提高設備換熱效率，節約能源；二是能提高設備使用壽命，高爐長壽的關鍵是延長冷卻壁的壽命，而延長冷卻壁壽命的主要因素是防止冷卻壁水管因結垢和腐蝕大量破損漏水，對於高爐爐壁而言，由於結垢使導熱性能下降，爐壁溫度升高，局部過熱可能會產生爆裂等事故。計算表明，Imm厚的水垢可能使冷卻壁內表面溫度升高400°C，3 —5_厚的水垢可能使冷卻壁內表面溫度升高600°C，甚至超過材料最高允許使用溫度，從而引起壁體龜裂，剝落而造成冷卻壁損壞，因此，對高爐水冷壁進行清洗，可降低設備水側溫度，有效避免各種事 故，延長設備使用壽命；三是提高生產效率，消除安全隱患，高爐水冷壁結垢不僅給設備工作效率和安全帶來嚴重影響，而且給生產系統造成很大的不利，如果冷卻壁內水管結垢逐漸增厚會使熱阻越來越大，實際過水量減小，帶走熱量減少，極易造成冷卻壁過熱而導致燒損漏水乃至重大生產事故的發生。
權利要求
1.一種煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑，其特徵在於組分及其重量配比是:鹽酸(按HCl計):15 30、氨基磺酸:10 20、檸檬酸:10 20、羥基乙叉二膦酸(HEDP):5 15、氨基三甲叉膦酸(ATMP):5 15、緩蝕劑:0.2 1.0、水:30 40。
2.如權利要求1所述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑，其特徵在於:所述緩蝕劑的組分及其重量配比是:甲基苯駢三氮唑:3 13、烏洛託品:37 47、苯胺:15 25、硫氰酸鉀:10 20、六偏磷酸鈉:10 20。
3.—種如權利要求1所述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑的應用,其特徵在於工藝步驟是: 先在清洗箱中緩慢加入按配方生產好的清洗劑，清洗劑的使用質量百分比濃度是5 30%，然後將清洗劑加入清洗箱內，加入的清洗劑的液面距離清洗箱頂部不小於20cm，最後將清洗劑混合均勻供施工使用； 清洗施工時，首先在煉鐵高爐水冷壁管道上安裝三通閥，方便水冷壁管道隨時切換至清洗狀態，再將2 10根高爐水冷壁管道通過三通閥串連在一起，然後再與循環泵、清洗箱和閥門連接，形成一個循環迴路，通過循環泵、閥門和連接軟管，將清洗箱內的清洗劑輸送到水冷壁管道內，對水冷壁進行清洗處理，清洗過程中腐蝕速度:20#碳鋼< lg/m2.h，紫銅、不鏽鋼:< 0.lg/m2.h,每2 10根連接好的水冷壁管道清洗時間是IOmin 60min。
4.如權利要求3所述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑的應用，其特徵是:所述水冷壁管道 在切換至清洗狀態前處於通水狀態。
5.如權利要求3所述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑的應用，其特徵是:在循環迴路安裝完畢後應先試水，以驗證管道是否正確安裝。
6.如權利要求3所述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑的應用，其特徵是:所述循環泵的材質須耐強酸強鹼、耐腐蝕，耐150°C高溫，它的揚程:50 70m，流量:30 60m3/H，數量需2臺，一用一備。
7.如權利要求3所述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑的應用，其特徵是:清洗箱的材質須耐強酸強鹼和耐腐蝕，耐150°C高溫，要帶有密封蓋。
8.如權利要求3或7所述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑的應用，其特徵是:每箱清洗箱內配好的清洗劑使用次數為I 6次。
9.如權利要求3所述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑的應用，其特徵是:所述閥門及其閥件的材質須耐強酸強鹼、耐腐蝕，耐150°C高溫，它的規格尺寸與煉鐵高爐水冷壁管道和塑料循環泵匹配。
10.如權利要求3所述煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑的應用，其特徵是:所述連接軟管的材質須耐強酸強鹼、耐腐蝕，耐150°C高溫，它的規格尺寸與煉鐵高爐水冷壁管道和塑料循環泵匹配。
全文摘要
本發明涉及一種煉鐵高爐水冷壁在線帶負荷局部清洗的清洗劑及其應用，其組分及其重量配比是鹽酸(按HCl計)15～30、氨基磺酸10～20、檸檬酸10～20、羥基乙叉二膦酸(HEDP)5～15、氨基三甲叉膦酸(ATMP)5～15、緩蝕劑0.2～1.0、水30～40。本發明根據高爐水冷壁結垢狀況有選擇性地對高爐水冷壁進行分層分段清洗施工，完全依據高爐冷卻壁的實際需要進行清洗，不需要清洗的設備沒有接入局部清洗工藝中，一是恢復了高爐水冷壁的換熱效率，節約能源，二是能提高設備使用壽命，三是提高生產效率，消除安全隱患。
文檔編號C23G1/06GK103194761SQ20131012206
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月10日 優先權日2013年4月10日
發明者肖波, 李志輝 申請人:韶關市雅魯環保實業有限公司