冷軋生產(chǎn)中酸洗—酸再生工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化

摘要：酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制是工業(yè)生產(chǎn)中至關(guān)重要的一步。傳統(tǒng)的酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制存在著資源浪費，耗能多，廢料多等諸多方面的不足。因此有必要對酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制進行系統(tǒng)上的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：酸洗；酸再生工序；優(yōu)化

中圖分類號：TG156.6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 24-0105-02

酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化是一項長期的過程，設(shè)計在長期的時間生產(chǎn)中不斷總結(jié)，不斷改進，使之達到最優(yōu)化的設(shè)計水平。酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化旨在提高酸洗板質(zhì)量，降低廢酸水的排放，降低能耗，實現(xiàn)資源的循環(huán)使用。酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化是符合科學(xué)發(fā)展觀的生產(chǎn)方式，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文以某公司引進了Turboffo公司的鹽酸淺槽紊流連續(xù)酸洗技術(shù)及美國ISSI公司的鹽酸再生技術(shù)為例，分析酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化。

1 相關(guān)背景

某公司引進了鹽酸淺槽紊流連續(xù)酸洗技術(shù)及鹽酸再生技術(shù)為例，實現(xiàn)了酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化。該鹽酸再生項目由兩部分構(gòu)成，分別是化學(xué)脫膠以及噴霧焙烤?；瘜W(xué)脫膠的能力達到14000L/h，而噴霧焙烤則是進行鹽酸廢液的熱分解而生成再生鹽酸及氧化鐵粉，為此，還專門設(shè)計了2條能力分別為7500L/h的鹽酸再生線進行脫硅酸液的再生處理。

將引進的鹽酸再生技術(shù)投入生產(chǎn)時間之后，時間的過程中依舊與理論存在較大差距。為此，進一步對整個技術(shù)流程優(yōu)化設(shè)計，利于提高酸洗質(zhì)量，降低成本，提高競爭力。

2 工藝探討

鹽酸再生處理與鹽酸酸洗過程組成一個閉路鹽酸酸洗液循環(huán)系統(tǒng)，酸洗機組將酸洗的廢酸液不斷的送到鹽酸再生設(shè)備，廢酸液在再生設(shè)備中分離出溶解鐵鹽FeC1：，經(jīng)焙燒后分解為氧化鐵和氯化氫氣體，氯化氫氣體被水吸收后即為鹽酸，可再返回酸洗機組繼續(xù)使用，此工藝過程的化學(xué)反應(yīng)式為：FeC12+H2O_+FeO+2HC1

目前世界上對鹽酸酸洗廢液的酸再生處理技術(shù)有噴霧焙燒法、流化床法和滑動床法三種。廢液回收。將廢酸送人裝滿鐵屑的浸溶塔內(nèi)，通過浸溶鐵屑提供酸洗廢液的pH值，反應(yīng)式

為：

NH4OH + HCI =NH4CI+ H2O

2NH4OH +FeC12=2NH4CI+Fe（OH）2

中和掉廢酸中的殘酸，提高廢酸的pH值，使pH值 3—4。定期打開沉積罐底部的閥門，將帶有Fe（OH） 和SiO 的液體送人過濾擠壓機，進行過濾、擠壓。用廢酸泵將廢酸罐的廢酸抽到廢酸過濾器中，將剩余的固體顆粒和殘渣送人預(yù)濃縮器，在預(yù)濃縮器中廢酸和焙燒爐的爐氣直接進行熱交換，使廢酸濃縮和爐氣溫度降低，爐氣中的氧化鐵和廢氣中的鹽酸發(fā)生如下反應(yīng)：

FeO + 2HC1= =FeC12+H2O

Fe2O3+4HC1=2 FeC12+2H2O +1/202

Fe3O4+8HCI=FeCI2+ 2FeC13+4H2O

該工藝生產(chǎn)的再生酸直接回用于酸洗槽，可節(jié)省大量新酸，降低了生產(chǎn)成本。其鹽酸廢液成分變化如表1所示。

表1 鹽酸廢液成分變化表

部位HCI質(zhì)量濃度（g/L）FeCI2質(zhì)量濃度（g/L）FeCI2質(zhì)量濃度（g/L）H2O質(zhì)量濃度（g/L）

廢鹽酸43.4273.36-927.84

預(yù)濃縮液102.01368.1551.11862.96

再生酸189.084.6815.67903.32

3 酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化方案

對于酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化的優(yōu)化從酸罐級鏈系統(tǒng)開始進行。改變之前的新酸由通過氣動閥門控制注入酸罐，流向酸罐，再經(jīng)酸罐后通過氣動閥門控制注人酸罐，酸洗后酸液由酸罐輸送到酸再生車間。酸液在流動過程中濃度呈現(xiàn)梯度變化。為了優(yōu)化這一設(shè)計，在新酸系統(tǒng)增加一條通向酸罐的管路且與原管路并聯(lián)，并在兩個級聯(lián)管之間加裝連通管及手動閥門。此外，廢酸管路增加一條通向酸罐的管路且與原管路并聯(lián)，廢酸液可由或酸罐排出，這樣便實現(xiàn)了原來工藝流程的優(yōu)化，提高了各個濃度酸液的濃度梯度，提高了酸洗的質(zhì)量，同時也增加了設(shè)備的穩(wěn)定性。

對于酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化第二個關(guān)鍵在于酸泵無水密閉結(jié)構(gòu)的改造。之前的酸泵無水密封機構(gòu)是有雙端面水洗式組合機械密封，酸機封與水機封通過分體軸套連接，實現(xiàn)密封作用。但是這樣的機構(gòu)顯然存在著巨大的改進空間。將酸機封動、靜環(huán)厚度增加，材質(zhì)由石墨改為性能更優(yōu)越的碳化硅，并取消水密封；軸套為一體式噴四氟結(jié)構(gòu)，碟簧彈性系數(shù)增加，材質(zhì)由304不銹鋼改為304不銹鋼外包耐酸四氟層，經(jīng)過這樣的改造，便能使得酸泵的運行時間與帶密封的水酸泵運行時間相同，這樣就是的設(shè)備的使用時間得以延長。同時配合以嚴格的檢修紀律，這樣就大大較少了酸循環(huán)中對于水的消耗，實現(xiàn)了資源的節(jié)約。

對于酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化其他方面方面在于對酸分離器的的改進，有原來的噴嘴性酸分離器改為更大角度的分離器。這樣就可以增加酸液的回收，減少酸的消耗，并且降低成本，節(jié)約能耗。同時在酸洗線酸泵入口新增加過濾裝置，這個過濾裝置能夠減少在實際聲場中所帶來的對于設(shè)備的頻繁損耗，延長設(shè)備的壽命，同時提高酸洗的效率，避免因吸入雜志而形成堵塞，帶來不必要的麻煩。另一方面，在酸槽與備用漂洗槽增加隔板也是對于酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制有一部優(yōu)化。這樣的設(shè)計可以降低廢液中水的含量并增加漂洗水中自由酸和鐵離子的含量。與此同時，還在漂洗槽增加遮流板，使噴濺到槽蓋的漂洗水全部回流到漂洗槽，從而使漂洗用脫鹽水用量得到控制。

除了以上對于工藝設(shè)備的優(yōu)化，在破磷機系統(tǒng)方面也進行了改進。由于在實際生產(chǎn)的過程中，由于破磷機化常常在打開和關(guān)閉的過程中導(dǎo)致受力不均而出現(xiàn)張力輥失張，從而使得整條生產(chǎn)線被迫停止。同時發(fā)現(xiàn)，張力輥失張的情況可以通過在對于液壓系統(tǒng)的改進得以緩解，通過對吹掃裝置以及灑水裝置的優(yōu)化得以解決。同時，為了避免張力輥在異常場合下的非正常打開和關(guān)閉，應(yīng)保證檢測系統(tǒng)的正常運行，這樣可以起到降低成本的作用。

在酸再生穩(wěn)定運行攻關(guān)及工藝控制優(yōu)化同樣進行了改進，其中余姚市酸再生配酸管道的改造。由于之前的配酸系統(tǒng)是通過預(yù)先設(shè)定特定的濃度，通過對于新酸供應(yīng)閥的控制實現(xiàn)對于酸的在線配置。但是這樣的系統(tǒng)，當(dāng)無再生酸的情況下，效果很不理想。主要是因為新酸與水配酸時，由于新酸泵與再生酸泵的能力相差較大，操作工不易控制，配酸效果不好。為了優(yōu)化這一情況，曾經(jīng)經(jīng)歷先后兩次管道改造。在保持原有罐管口設(shè)計的情況下，在新酸泵出口處通過引出一根新管道接到酸性地坑進入酸罐的管道上，這樣的做法既節(jié)省了管道，也為施工帶來了方便。與此同時，再加裝一根由漂洗水泵出口進人酸罐的管道，通過合理調(diào)整管道和泵的連接。

除此之外，在酸再生文丘里泵出口管道方面、酸再生洗滌塔泵出口管道PPH蝶閥方面、酸再生主風(fēng)機程序控制和相關(guān)控制網(wǎng)程序以及控制主風(fēng)機葉輪腐蝕等方面的改進也是在酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化必不可少的重要環(huán)節(jié)。

4 結(jié)語

通過對于傳統(tǒng)工業(yè)流程的認真分析，成功的實現(xiàn)了酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化，并且取得了顯著地效果。酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化使得在實際生產(chǎn)中可以降低成本，并且提高產(chǎn)品質(zhì)量，向著酸洗、酸再生實現(xiàn)清潔高效生產(chǎn)的目標大踏步邁進。

參考文獻：

[1]王海燕.鹽酸再生技術(shù)的特點及應(yīng)用分析[J].河北冶金，2007（4）：51-52.

[2]張春青.寶鋼冷軋廠酸再生工藝簡介及設(shè)備特點[J].工業(yè)加熱，2004，33（4）：56-58.

[3]谷開峰.1420冷軋酸再生預(yù)濃縮器液位異常分析及對策[J].寶鋼技術(shù)，2005（6）：62-65.