变间隙自清洗过滤在热轧浊环水中的应用

周建国 　孙福利
（1.酒泉钢铁公司设计院，甘肃 嘉格关735100；2.包头钢铁设计研究总院，内蒙 包头0140I0）

　　摘要：热轧浊环水含有氧化铁皮颗粒，金属粉尘和润滑油脂，采用传统的非变间隙过滤器，易堵塞，清洗困难＿采用变间隙自清洗过滤器不易堵塞，可实现全自动反冲洗，滤后水悬浮物的质量浓度小子 20 mg／L，油的质量浓度小于 5 mg／L。
　　关键词：热轧；浊环水；水处理；过滤器
　　中图分类号：X703.3 　文献标识码：B 　文章编号：1009－2455（2003）03J）075－02

　　变间隙自清洗过滤器是近几年来研制开发的一种新型高强度高精度过滤设备。它是非变间隙自清洗过滤器技术基础深度发展的结晶，大量地在国内诸多钢铁企业热轧浊环水系统中得到应用。结果证明，它能消除非变间隙自清洗过滤器在运行使用出现的缺点和弊病，在一定的过滤精度条件下，未发现悬浮物堵塞滤芯现象，使浊环水系统运行正常，保证了生产用水。因此，本文对它的结构，工作原理以及实际使用状况进行总结，加以分析，提出一些观点和看法。

1 热轧浊环水水质特点

　　热轧浊环水在轧制过程中与冷却（处理）对象直接接触，水中带人大量氧化铁皮颗粒、金属粉尘和润滑油脂，形成热轧含油浊循环水系统，实际上是一种水一固（金属粉尘）一油三相复杂的混合体系。其特点：氧化铁皮的质量浓度高、颗粒粒径较大、含油多。据有关资料介绍，水中氧化铁皮的质量浓度一般在800－1500 mglL，粒度在1.0mm以上约占50％，0.l-1.0mm约占40％－45％，小于0.1mm约占10％－5％，油的质量浓度一般在15－50 mg/L之间。
　　根据上述特点，处理时主要采用沉淀、除油、过滤、冷却等物化方法，其目的是使水、固、油三相完全分离，水实现循环使用。

2 结构特点与工作原理

　　变间隙自清洗过滤器的结构特点及其工作原理如下：
　　①使用变间隙过滤芯，其过滤元件是看十片环形薄片（过滤片）叠合在一起，组成的筒形元件。每相邻两片过滤之间有一定的间隙。所谓变间隙是指过滤片之间的间隙是可变的。用一承载弹簧将过滤片压紧，过滤片之间保持小间隙，这个间隙就是过滤间隙，即过滤精度，此时为过滤芯的过滤状态。用外力克服承载弹簧的压力，使压紧的过滤片释放，这时过滤片之间的间隙变大，这个间隙就是反冲洗间隙。由于间隙由小变大，卡夹在其中的滤渣容易被反冲掉，此时为过滤芯的反冲洗状态。
　　②采用三水腔结构，即过滤器本体由浊水腔。清水腔和反冲洗腔组成。也就是说过滤器有独立的反冲洗腔。（国内外任何一种自清洗过滤器都只有两水腔，没有独立的反冲洗腔），这种结构杜绝了无功泄水，保证了反冲洗水的压力，这就更加能够保证反冲洗的效果。
　　③增设预过滤网筒，能截留过大的杂质。

3 使用效果

　　某钢铁企业中板浊环水量为400 m³／h，原选用处理能力为400 m³/（h·台），过滤精度为0.2 mm的非变间隙自清洗过滤器。即1998年底投入使用，进水悬浮物的质量浓度平均为93.8 mg/L，油的质量浓度平均为23.35 mg／L。处理后出水悬浮物的质量浓度平均为79.9 mg/L，油的质量浓度平均为20.09mg/L。经运行一年多，发现滤芯被水中的油泥，细小草根等杂物堵塞，自动反冲洗机构卡死，只能靠人工每个月清洗一次，还是解决不了问题，处理水量从400mTh降到 150 m³／h，只能走旁通管路来保证供水量，但不能满足水质要求。后更换相同处理水量，过滤精度为0.1－0.2 mm变间隙自清洗过滤器，使用至今，滤芯未发现堵塞，实现全自动反冲洗以及无人操作管理。处理后出水悬浮物的质量浓度 ≤20 mg/L，油的质量浓度 ≤ 5 mg/L，满足了工艺用水要求，保证生产正常运行。
　　经上述比较，变间隙自清洗过滤器主要体现以下几个方面的特点：
　　①采用三水腔结构，能够实现滤芯完全反冲洗再生，彻底解决过滤堵塞滤芯问题。
　　②预过滤能截留更大的杂质，如塑料袋、树枝、草根等，保证精过滤机构和反冲洗机构正常工作。
　　③过滤精度高（≤0.05 mm），处理水量大（单机Q＝5000 m³／h），反冲洗水量小（处理水量的0.3％）以及反冲洗时间短（t=10－30S）。
　　④耐冲击负荷强，工作反冲洗压力适应范围大，悬浮物的质量浓度高于 500 mg/L，油的质量浓度高于 30 mg/L，系统工作压力低于 0.2 MPa，仍能正常过滤和反冲洗。
　　⑤具有连续供水能力，反冲洗进行时，仍能不间断供水，系统工作压力不受影响。
　　⑥自动控制功能。本机有差压和时间定时两种控制功能，能够自动过滤和反冲洗动作。本机还具有差压异常报警功能。

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作者简介：周建国（1966－），男，甘肃武威人，工程师。