高爐冷卻系統對于高爐正常生產和長壽至關重要。如果冷卻水有問題,在冷卻器水管內部沉淀雜質或結垢或被腐蝕,那么這些部位就會產生局部過熱現象,造成溫度的上升,無論冷卻器在設計上多么合理,終究擺脫不了被燒壞的命運。因此,使用穩定性好的冷卻水對于延長冷卻器壽命,進而延長高爐壽命具有重要意義。水垢的處理可以采用物理方法或化學方法。物理方法主要是利用磁化、靜電防垢法以及超聲波防垢。磁處理具有無毒、無二次污染、無需添加動力、不改變生產工藝流程、所需投資小、操作簡單等優點。
當循環水流經磁處理設備時,由于洛侖茲力的作用,正負帶電離子運動方向要向相反方向偏離。水溶液中的等帶電離子由于洛侖茲力的作用被束縛于磁力線附近,使得該處粒子的濃度高于無磁場作用的區域,同時由于陰陽離子的運動方向相反,于是離子間的碰撞機會增加。磁場對極性水分子的取向作用抑制了晶粒的長大和生成。由于離子在溶液中都以水合離子的形式存在,頻繁的碰撞使得它們攜帶的水化膜部分甚至完全的解體,從而改變了離子的水合狀態,在生成CaCO3 晶粒的同時也生成了許多單體水分子。磁場對碰撞生成的單體水分子進行取向,從而將剛剛生成的CaCO3 晶粒束縛在水分子群中,使得它們不能自由運動,運動的自由程度和彼此間的有效碰撞大為減少,這樣阻礙了小晶粒相遇結合成為大晶粒,從而達到抑制水垢產生的影響。
采用強磁處理循環冷卻水可抑制碳酸鈣沉淀的生成,使得原來附著在管壁上的舊垢明顯脫落。經過對試驗數據的整理分析,得到磁化防垢效果的最佳方案為磁場強度為34 000 Gs。磁處理能夠起到降低p H 值的作用。冷卻水的p H 值隨著時間的延長而增加,p H 值的增大將有助于垢的生成。研究表明磁處理能夠減緩p H 值的增長速度,故能起到防垢抑垢的作用。水樣靜止12 h 后pH 值的變化規律與試驗進行中類似,說明磁處理具有“記憶效應”。隨著時間的增加、水溫的升高,經過磁場強度34 000 Gs 處理的循環水的電導率下降的時間推后,使析出晶核的時間延長,抑制沉淀的產生。
