碳鋼推拉式酸洗機(jī)組的酸洗技術(shù)及工藝特點(diǎn)

胡永光（武漢山力板帶技術(shù)工程有限公司，湖北 武漢 430000）

碳鋼推拉式酸洗機(jī)組的酸洗技術(shù)及工藝特點(diǎn)

胡永光
（武漢山力板帶技術(shù)工程有限公司，湖北 武漢 430000）

摘 要：為了達(dá)到酸洗質(zhì)量，提高酸洗效果，節(jié)約酸洗成本，本文針對(duì)目前使用較多的碳鋼推拉式酸洗機(jī)組的工藝技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行闡述，對(duì)推拉式酸洗機(jī)組的用戶及設(shè)計(jì)人員提供一些參考和幫助，解決一系列實(shí)際生產(chǎn)問題。

關(guān)鍵詞：酸洗機(jī)組；夾送輥及九輥矯直機(jī)；淺槽紊流；五級(jí)漂洗

1 前言

酸洗機(jī)組是帶鋼冷軋加工生產(chǎn)的第一道工序，主要是通過一定溫度和濃度的酸液清洗掉帶鋼表面的氧化鐵皮和污垢，為下道工序準(zhǔn)備合適的原料卷。下面從酸洗機(jī)組酸洗原理及目前最新最成熟的酸洗工藝技術(shù)進(jìn)行闡述，如何提高酸洗質(zhì)量，達(dá)到酸洗效果，降低生產(chǎn)成本。

2 酸洗原理

酸洗是通過一定溫度和濃度的酸液浸泡帶鋼，使酸液與帶鋼表面氧化物發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到去除帶鋼表面的氧化鐵皮和污垢的目的。目前使用最多的最有效的碳鋼酸洗方式是用一定溫度和濃度的稀鹽酸來酸洗帶鋼。帶鋼表面的氧化物主要有FeO，F(xiàn)e2O3，F(xiàn)e3O4等，與鹽酸反應(yīng)如下：

FeO+2HCl=Fecl2+H2O

Fe2O3+6HCl=2Fecl3+3H2O

Fe3O4+8HCl=2Fecl3+Fecl2+4H2O

反應(yīng)后生成的鐵的化合物及水留在酸液里，當(dāng)酸液的濃度低于一定濃度，鐵離子濃度高于一定濃度后，酸液就作為廢酸處理后排放。

表1

3 碳鋼推拉式酸洗機(jī)組的生產(chǎn)工藝

酸洗機(jī)組的原料鋼卷為熱軋鋼卷，酸洗機(jī)組生產(chǎn)線上主要應(yīng)用了以下工藝技術(shù)：

3.1 夾送輥及九輥矯直機(jī)破磷矯直技術(shù)

輥式矯直機(jī)的矯直原理是通過矯直輥來反復(fù)彎折帶鋼，一方面除去帶鋼表面部分鐵銹，另一方面也使帶鋼表面氧化鐵皮變疏松，便于酸液的浸入，增加酸液與氧化物的接觸面積，提高酸洗效率。

矯直機(jī)使用的好壞對(duì)酸洗鋼卷質(zhì)量及酸液的消耗是有很大影響的。由于帶鋼厚度跨度一般為1.8～4.5mm，矯直輥直徑設(shè)計(jì)了4根Ф130與5根Ф190的兩種不同規(guī)格，可以兼顧進(jìn)行矯直不同厚度的帶鋼，當(dāng)帶鋼厚度變化后人工調(diào)整上矯直輥的壓下量，增加矯直效果。機(jī)組整個(gè)運(yùn)行中矯直機(jī)是一直投入運(yùn)行，確保板型及破磷效果，提高產(chǎn)品質(zhì)量。矯直機(jī)與夾送輥由同一套電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，這樣可以減少兩者之間的速差，防止帶鋼拱帶。

3.2 帶鋼預(yù)清洗及倒帶沖洗技術(shù)

在酸槽入口的1#及2#擠干輥之間布置了一組噴嘴，噴嘴噴射沖洗水。帶鋼前進(jìn)時(shí)噴水沖掉帶鋼表面灰塵及鐵銹。當(dāng)帶鋼后退時(shí)，噴水沖洗掉帶鋼表面的殘留酸液，防止酸液腐蝕入口段的機(jī)械設(shè)備。

3.3 新型酸槽設(shè)計(jì)配合淺槽紊流酸洗技術(shù)

現(xiàn)在新設(shè)計(jì)的酸槽內(nèi)酸液高度一般為0.5m左右，和以前深槽酸洗結(jié)構(gòu)相比，一方面可以節(jié)約用酸量，還可以提高酸液加熱速度。同時(shí)遇到故障時(shí)也可以快速排掉槽內(nèi)酸液。酸洗槽設(shè)有酸液注入、酸液回流及排放口，由熱交換器加熱后的酸液從酸槽槽壁兩側(cè)噴入，根據(jù)酸洗機(jī)理，帶鋼向前運(yùn)行時(shí)，酸液通過酸泵從酸槽側(cè)面逆向沖洗帶鋼，配合酸槽的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，每個(gè)槽內(nèi)設(shè)置的噴孔數(shù)量不同，噴流與帶鋼呈逆向運(yùn)動(dòng)，使酸液在槽內(nèi)形成較強(qiáng)的紊流狀態(tài)，強(qiáng)化酸洗效果，有效提高酸洗效率，節(jié)約酸洗成本。為了使帶鋼在槽內(nèi)呈液膜滑行，設(shè)計(jì)了向上噴孔，將消除帶鋼擦傷。槽蓋與槽體之間采用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，每段酸槽只有1～1.5個(gè)槽蓋，槽蓋與槽體之間采用水封，有效減少酸霧滲透到大氣中，減少環(huán)境污染，減少酸液損耗。酸槽槽蓋上設(shè)有觀察孔，根據(jù)需要緩蝕劑可以通過該孔加入。

3.4 酸循環(huán)罐酸濃度階梯式配置技術(shù)

每個(gè)酸洗槽均配備一個(gè)帶有熱交換器的循環(huán)回路，其作用是：正常工作時(shí)向酸洗槽供送一定的濃度和溫度酸液，酸液通過酸液循環(huán)泵不斷循環(huán)流動(dòng)并經(jīng)石墨熱交換器加熱使之保持在設(shè)計(jì)溫度范圍內(nèi)。

當(dāng)酸洗機(jī)組因事故停車時(shí)，酸液3分鐘內(nèi)可從酸槽排至循環(huán)罐內(nèi)。事故處理完畢后，酸液用泵送入酸洗槽。

根據(jù)不同生產(chǎn)產(chǎn)量，確定不同酸洗槽數(shù)量及長度，以5段酸槽酸洗線為例，酸溶液的循環(huán)流向與帶鋼運(yùn)行方向相反，溶液從5#循環(huán)罐流到1#循環(huán)罐，故1#循環(huán)罐中的酸濃度最低，而5#循環(huán)罐中的酸濃度最高。各循環(huán)回路之間設(shè)逆流供酸設(shè)施保持各罐的設(shè)定液位。1#循環(huán)罐中酸液濃度經(jīng)檢測降為廢酸時(shí)，將廢酸排向酸再生站，同時(shí)酸再生站的再生酸泵自動(dòng)啟動(dòng)向5#循環(huán)罐內(nèi)補(bǔ)充。

各酸循環(huán)罐內(nèi)酸液濃度配置范圍見表1。

這樣，各酸槽內(nèi)酸液濃度形成一定梯度，有效提高酸洗效率，節(jié)省酸耗。

3.5 五級(jí)循環(huán)漂洗技術(shù)

漂洗槽位于酸槽出口處，用于清洗從酸洗槽出來的帶鋼表面的殘留酸液。

整個(gè)清洗槽共分5級(jí)清洗，串聯(lián)連接。清洗槽各段之間各設(shè)一對(duì)擠干輥，出口設(shè)兩對(duì)擠干輥，使帶鋼帶出的清洗水量達(dá)到最小。

酸洗槽與清洗槽接口合一，避免了腐蝕。

清洗槽設(shè)有脫鹽水注入口、清洗水回流口及排空口。正常運(yùn)行時(shí)，槽內(nèi)各級(jí)均有循環(huán)噴管，用于對(duì)帶鋼表面進(jìn)行強(qiáng)力噴洗。

清洗水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)在酸洗機(jī)組工藝段傳動(dòng)側(cè)，其作用是：正常工作時(shí)向清洗槽供送一定溫度的熱水（脫鹽水）。將帶鋼清洗到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)值。

正常工作時(shí)清洗水由第5級(jí)清洗槽逐級(jí)流入第1級(jí)，并向第5級(jí)連續(xù)補(bǔ)充新水（冷凝水或脫鹽水）。因此，可以保持清洗水量和水溫。第1、2、3、4、5級(jí)槽內(nèi)各設(shè)有噴淋集管，用于循環(huán)噴淋。此外，第5段將另有一個(gè)進(jìn)水口，用于供熱水（冷凝水或脫鹽水）。每根噴淋集管均配備有足夠數(shù)量的噴嘴，以使噴流能覆蓋所需的帶鋼噴洗寬度。

每一級(jí)槽對(duì)應(yīng)設(shè)置有清洗水循環(huán)泵組。機(jī)組運(yùn)行正常時(shí)，用冷凝水直接對(duì)鋼板的上下表面進(jìn)行噴淋沖洗，清洗后的水流入槽內(nèi)，當(dāng)?shù)?級(jí)槽內(nèi)水位高于溢流堰后，向第4級(jí)槽，第3級(jí)、第2級(jí)、第1級(jí)槽溢流，清洗水向前一級(jí)溢流，最后作為清洗廢水自流排放到清洗廢水收集罐，再用泵抽排到鹽酸再生站。

在5#清洗槽上設(shè)有溫度檢測裝置，以確保清洗水溫度為設(shè)定值85℃，控制加熱器自動(dòng)工作。

在5#清洗槽還設(shè)有電導(dǎo)率檢測裝置，檢測值將在控制室顯示。并由此檢測值自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入最后一級(jí)清洗槽的冷凝水的量。當(dāng)5#槽內(nèi)電導(dǎo)率超標(biāo)后，就需要從5#槽內(nèi)增加漂洗水，1#槽內(nèi)往外排放漂洗廢水。這樣，既可以達(dá)到清洗效果，也節(jié)約了用水消耗。

3.6 三級(jí)酸霧洗滌處理技術(shù)

帶鋼在酸洗槽內(nèi)酸洗過程中，產(chǎn)生大量的鹽酸氣體。為了排除這部分有害氣體，設(shè)置一套酸霧排氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)是將酸洗槽、清洗槽、循環(huán)罐、冷凝水罐以及酸液存儲(chǔ)配置系統(tǒng)的含酸氣體，經(jīng)風(fēng)管送入酸霧洗滌塔內(nèi)凈化后，由風(fēng)機(jī)抽出，再經(jīng)煙囪排至室外大氣。通常選用一臺(tái)對(duì)流填充洗滌塔，塔體為FRP材料，塔體內(nèi)有三層填料，填料材質(zhì)為PP，入口帶有冷卻裝置，保證排放氣體達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.7 帶吹邊功能的熱風(fēng)干燥器

漂洗槽出口的帶鋼經(jīng)過雙擠干輥擠干后，帶鋼邊部剩下水份較多，通過配置吹邊裝置吹掉邊部水份，再通過熱風(fēng)干燥器烘干，這樣能快速烘干帶鋼。

3.8 圓盤剪前配置手動(dòng)對(duì)中及自動(dòng)對(duì)中相結(jié)合，保證糾偏精度，提高機(jī)組速度

為保證帶鋼的切邊質(zhì)量，當(dāng)帶頭送至圓盤剪入口時(shí)，由于此時(shí)自動(dòng)糾偏還未投入，特配置一套手動(dòng)糾偏裝置，保證帶頭順利對(duì)中進(jìn)入圓盤剪。機(jī)組正常運(yùn)行后，手動(dòng)對(duì)中打開，自動(dòng)對(duì)中投入，隨時(shí)對(duì)帶鋼進(jìn)行糾偏，確保帶鋼高速有效運(yùn)行。

結(jié)語

目前國內(nèi)推拉是酸洗機(jī)組大多數(shù)全部或部分使用了以上技術(shù)，采用推拉式酸洗技術(shù)對(duì)帶鋼進(jìn)行酸洗，與連續(xù)式酸洗機(jī)組比較，具有設(shè)備簡單、占地面積小、工藝操作方便、生產(chǎn)靈活、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)，是國內(nèi)中小型民企的理想選擇。

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中圖分類號(hào)：TG35

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