低频电磁场处理中水的水质稳定试验研究

第8期迟金宝等:低频电磁场处理中水的水质稳定试验研究(a)在线试片污垢电镜照片;(b)在线试片污垢能谱分析;(c)试验管污垢电镜照片;(d)试验管污垢能谱分析图3污垢电镜扫描与能谱分析Fig.3SEMandEDXanalysesofthefouling图4污垢XRD分析Fig.4XRDanalysisofthefouling100%,MgFe2O4在第6天的污垢中出现,主峰强度为2014%,随时间增加至15天增加到3611%。此外,在线试片污垢中MgFe2O4的主峰强度为42114%,高于试验管污垢中MgFe2O4的主峰强度38.65%,此结果与能谱分析结果基本一致。2.4包钢回用中水水质对电磁处理的影响运用RSI、PSI指数法[7]分别对包钢回用中水进行水质倾向判断,结果见表5。结合试验结果可知,静态试验中N=1.0时,回用中水的腐蚀性比较显著,随着N的增大,动态模拟试验中N≥2.0时,回用中水由腐蚀转变为结垢倾向,尤其是在具有换热界面的换热器管道上结垢现象十分严重。包钢回用中水水质的复杂性,将影响包钢回用中水的回用范围与难度。本试验研究中,在无热交换的表面上,如在线试片、集水池试片及输水管壁表5水质判断结果Table5Resultsofwaterqualityjudgment指数方法t/℃浓缩倍数N与倾向判断1.0判断2.0判断3.0判断RSI405.92轻度结垢4.76严重结垢4.00严重结垢PSI407.18腐蚀显著5.83轻度结垢4.75严重结垢·101·钢铁第44卷上,磁场处理起到了显著的阻垢作用;但对于有热交换的表面上,如换热器管壁上,磁场处理的阻垢效果受到影响。从XRD分析结果可知,包钢回用中水中的Mg2+含量偏高可能是磁场处理阻垢效果受到影响的原因。MgFe2O4是一种尖晶石型结构化合物,结构比较稳定,尖晶石型结构化合物通常可用作高温耐火材料或电子陶瓷材料。3结论(1)包钢回用中水用于高炉循环冷却水,水质特征是随着浓缩倍数的提高至2.0后,逐渐由显著腐蚀转变为严重结垢倾向。运用低频梯度电磁场处理方法能够显著控制冷却水系统中非换热界面的结垢现象,但不能显著控制换热界面的结垢问题。(2)在动态模拟试验条件下,非换热界面的污垢沉积率与腐蚀率随着电磁处理时间的延长,都呈减慢趋势。污垢沉积率与腐蚀率分别由静态时的最佳处理效果54.89mg/(cm2·月)、0.761mm/a减小到动态时的35.02mg/(cm2·月)、0.136mm/a,并有继续减小的趋势。(3)在动态模拟试验条件下,换热界面的污垢沉积率受界面温度梯度与界面流速等综合因素的不利影响,达184.59mg/(cm2·月);但腐蚀率受上述因素的影响较小,为0.158mm/a,与非换热界面结果相当。参考文献:[1]ChibowskiE,HotyszL,SzczesA.TimeDependentChangesinZetaPotentialofFreshlyPrecipitatedCalciumCarbonate[J].ColloidsandSurfacesA:PhysicochemicalandEngineer2ingAspects,2003,222(123):41.[2]黄嘉顺,袁善庆.变频式直流脉冲电磁水处理技术[J].工业水处理,2007,27(3):10.(HUANGJia2shun,YUANShan2qing.FrequencyConvertingDirectCurrentPulseElectromag2neticWaterTreatmentTechnology[J].IndustrialWaterTreatment,2007,27(3):10.)[3]Bikul’chyusG,RuchinskeneA,DeninisV.CorrosionBehav2iorofLow2CarbonSteelinTapWaterTreatedWithPermanentMagneticField[J].ZashchitaMetallov,2003,39(5):492.[4]刘卫国,刘建东,赵陈龙.水的磁处理防腐蚀机理研究[J].腐蚀与防护,2006,27(4):196.(LIUWei2guo,LIUJian2dong,ZHAOChen2long.Corrosion2PreventionMechanisminMag2neticTreatmentofWater[J].CorrosionandProtection,2006,27(4):196.)[5]LiM,QuJH,PengYZ.SterilizationofEscherichiaColiCellsbytheApplicationofPulsedMagneticField[J].JournalofEnvironmentalS