AMIAD 自清洗过滤器在钢铁行业中的应用

韦成俊,孙 磊,唐卫鹏

（宜兴台兴环保有限公司,江苏宜兴 214204）

1 前言

钢铁业是国民经济的重要行业，是国家实力和工业发展水平的重要标志，它为机械、能源、化工、交通、建筑、航空航天、军事等各行各业提供所需的材料产品。钢铁业废水主要来源于生产工艺过程用水、设备与产品冷却水、烟气洗涤和场地冲洗等，但70%的废水还是源于冷却用水。“十二五”规划指标中要求全国万元GDP 用水量和万元工业增加值用水量分别降低30%左右，这对于国家支柱产业，同时又是耗水大户的钢铁行业来说大力推广节水技术尤显重要。

钢铁行业用水点很多，例如：连铸二冷水、结晶器冷却水、连铸设备直接及间接冷却水、LF 炉/RH炉/VOD 炉、氧枪、一文二文喷淋、加热炉炉体、轧机设备冷却水、空压机、制氧机、高炉炉体、高炉炉顶摄像冷却水、TRT、球团、烧结等多个环节。

间接冷却水在使用过程中仅受热污染，经冷却后即可回用；直接冷却水因与产品物料等直接接触，含有污染物质，需经处理后方可回用，这不仅有利于降低生产成本，而且有利于环境保护。传统工艺处理直接冷却水通常采用快滤池、重力式无阀滤池、压力式过滤器等设备，虽然这些设备也具有结构简单、操作方便和工作可靠等优点，但存在体积大、反冲洗排水量大、对进水水质有一定要求、反洗断流、需要定期更换滤料等缺点。而Amiad 自清洗过滤器具有安装方便（直接安装在管路上，无需建过滤车间）、体积小、重量轻、自动化程度高、规格多、处理水量大、压损小以及过滤范围广等优点。随着广大工业企业对节水节能的日益重视，Amiad 自清洗过滤器的应用将为工业循环水节水增效奠定基础。

2 以色列节水技术及Amiad 公司介绍

2.1 以色列节水技术

自清洗过滤器的发源地是以色列，源于以色列属于极度缺水的国家，三分之二的国土面积为沙漠地区，全国降水量少且分布不均匀，水资源十分匮乏。上世纪60 年代初，缺水问题已成为制约以色列工农业发展的瓶颈，严重影响人们的日常生活。为此政府下大力气开发多样化的节水技术，积极资助利用高科技完成废水循环利用工程，使新技术设施不断更新问世。目前以色列100%的生活污水、72%的城市污水被循环利用，水资源综合利用率在85%以上。以色列的水处理技术处于世界领先的地位，尤其在水的预处理及循环水重复利用等方面更是具有无可比拟的技术和系统优势。

2.2 Amiad 公司介绍

以色列阿米亚德水系统有限公司（Amiad Water Systems Ltd.以下简写Amiad 公司）成立于1962年，是世界上第一台过滤器的发明者。在过去50 多年的时间里，Amiad 公司通过不断提供卓越的过滤技术，为超过70 个国家提供创造性的过滤解决方案，以满足世界各地的工业、市政及农业用户对节水的重要需求。

2001 年，Amiad 公司收购以色列另一家大型过滤器品牌-Filtomat，Filtomat 是水力作动型过滤器领域的开创者。2010 年5 月完成了对以色列Arkal 公司的收购,Arkal 是塑料叠片过滤技术的创始者和市场引领者。至此，Amiad 公司成为能够提供真正的一站式服务、满足所有水过滤系统要求、提供最灵活、技术最先进的解决方案的公司。现在Amiad 公司产品可根据用户要求独立应用于各个系统中，过滤系统完全自动运行，无需专人值守，并且设备的控制系统还可以与用户的中央控制室进行连接，实现远程监控。

自Amiad 中国公司于1992 年创立以来，利用以色列先进的过滤技术为中国钢铁行业提供了高品质的产品及完善的技术服务，目前Amiad 自清洗过滤器已在国内各大钢厂得到了广泛应用，深受用户好评。

3 钢铁行业应用案例

3.1 河北邯郸钢铁有限公司三炼钢

机型：CTF-E100，应用场合：板坯连铸二冷水过滤，工作压力：23 bar，流量：600 m3/h。

邯钢三炼钢CSP 连铸机是从德国西马克公司引进的具有世界先进技术的连铸设备，于1999 年12 月份建成投产。CSP 连铸机使用的二冷水中含有大量植物纤维、沙粒、油泥、氧化铁皮以及其他悬浮颗粒，再加上邯郸地区的气候特点及钢厂水处理设施的局限性，在调试及试生产中二冷水系统出现多种问题，随设备配套的西班牙产过滤设备经常堵塞，导致后续供水压力及流量不足，喷嘴堵塞，扇形段喷淋效果差，严重影响连铸机的生产和钢坯的质量（图1）。

邯钢CSP 是国内第一家引进德国西马克公司关键技术和设备建设的薄板坯连铸连轧热卷板生产线，其连铸机二冷水工作压力达到23 bar，拉钢时流量为600 m3/h，停浇时流量在10～30 m3/h,工作压力仍然维持在23 bar。在当时国内炼钢厂连铸机二冷水压力普遍在10 bar 以下，如此高的压力实属罕见，即使在目前大多数连铸机的二冷水工作压力也就在11～14 bar 左右。

二冷水水质比较差，水中含有泄露的设备润滑油、油泥、残余藻类、氧化铁皮以及其它悬浮颗粒等杂物。选用的过滤器既要能够过滤掉水中的杂质、确保二次冷却效果，还要确保在此高压下设备本省的安全可靠。经过技术方案论证选用了一台能处理同样水量的Amiad 公司的CTF-E100 自清洗过滤器，投入使用后二冷水系统原来存在的问题得到较好的解决，系统运行平稳，减轻了扇形段的维修量，为邯钢CSP 板卷的质量和产量打下了良好的基础（图2）。由于产能调整2001 年邯钢在原有连铸机旁又新上了一台连铸机，二冷水过滤器直接选用了与一期同型号的过滤器，目前两台设备依然在运行中。

图1 随CSP 生产线配套的过滤器（替换前）

图2 Amiad CTF-E100 过滤器（替换后）

CTF-E 系列是一种操作方便而且技术先进的电动吸吮式自清洗过滤器，单台处理水量最高可达4000 m3/h,过滤精度范围为10～800 μm，为四层不锈钢编织滤网（图3）。根据水质情况的不同，滤网材质可选SS316L、904L、SMO254 等。

图3 CTF-E100 剖面图

CTF-E100 自清洗过滤器主要由驱动系统、滤网、吸吮扫描器、排污阀、压差传感器等部件组成，清洗过程是依靠一个沿着滤网内表面运动的吸吮扫描器来完成的。当滤网内外侧压差达到设定值后（一般为0.5 bar），控制系统启动排污阀，此时吸嘴前端处将产生很高的反洗流速并形成真空，在吸吮扫描器的作用下滤网内表面的滤饼被吸下并排出本体外，整个清洗过程大约为35～40 s。

3.2 广东韶关钢铁有限公司动力厂

机型：CTF-A60,应用场合：空压站空压机冷却水过滤，工作压力：5 bar,流量：400 m3/h。

2004 年12 月韶钢动力厂四空压站空压机冷却系统循环水处理使用AMIAD CTF-A60 自清洗过滤器以来（图4），冷却水的水质得到了极大的提高，空压机运行至今未出现过结垢堵塞现象，冷却系统冷却效果良好，未出现过温度、压力过高报警的情况。与未使用AMIAD CTF-A 自清洗过滤器(采用新水)的一空压站相比，一空压的空压机经常因冷却系统内泥垢限流而出现温度、压力高报警的情况，每台空压机每半年就需要人工对冷却器进行清洗除垢一次，浪费大量的人力物力。经常性的疏通清洗，使油冷却器、空气冷却器的损伤很大，一空压离心式空压机从2002 年投运到2007 年期间，已更换油冷却器2 个，合计22 万元。

相比一直使用CTF-A60 自清洗过滤器的四空压，从没发生过冷却系统堵塞的现象，每年可节约维护成本约1 万元，设备备件成本6.6 万元。

图4 Amiad CTF-A60 用于韶钢空压机冷却系统

CTF-A 系列是一种操作方便而且技术先进的电动刷式自清洗过滤器，单台最高处理水量为7000 m3/h，过滤精度范围为130～3500 μm，采用契型或钻孔型滤网，滤网材质有SS316L、904L、SMO254 等，见图5 所示。

图5 Amiad CTF-A60 结构图

CTF-A60 自清洗过滤器主要由驱动系统、滤网、不锈钢刷、排污阀、压差传感器等部件组成，清洗过程是依靠不锈钢刷在滤网内表面旋转，清除滤网上的杂质。当滤网内外侧压差达到设定值后（一般为0.5 bar），控制系统启动排污阀，不锈钢刷将滤网上的杂质清除下来然后通过排污阀排出，整个清洗过程大约为15 s。

4 结束语

除上述两个经典案例外，Amiad 自清洗过滤器还在上海宝钢湛江基地球团厂、首钢迁安钢厂炼钢厂、本溪钢厂第二轧钢厂、太原钢厂新炼钢厂及冷轧厂、湖南华菱集团、攀枝花钢厂、江苏南钢等广泛使用，一部分过滤器已连续运行十年以上。最早的一个项目是在1992 年南京钢铁厂，直到今天仍然在正常运转，同时Amiad 中国公司零配件库存充足,可以随时随地为用户提供最满意的技术咨询和服务。

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