帶鋼酸洗線酸霧吸風裝置

發布日期：2023-07-24 　瀏覽次數：888

酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)是用(yong)化學方法除(chu)去金(jin)屬表面氧(yang)化鐵(tie)皮的(de)(de)過程，其主要目的(de)(de)是保證在后續(xu)(xu)軋制過程中(zhong)，氧(yang)化鐵(tie)皮不被壓入(ru)帶(dai)鋼(gang)。酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)劑中(zhong)應(ying)用(yong)最廣的(de)(de)是鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)，鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)能快速溶解氧(yang)化鐵(tie)皮，不僅(jin)工效高(gao)，而且酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)后表面狀態(tai)好，所(suo)以帶(dai)鋼(gang)通(tong)常采用(yong)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)。鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)具有極強的(de)(de)揮(hui)(hui)發(fa)性，揮(hui)(hui)發(fa)出(chu)來的(de)(de)HCl 氫氣體與水蒸汽結(jie)合產生酸(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)。在酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)生產過程中(zhong)，為了提高(gao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)效果，需要給酸(suan)(suan)(suan)(suan)加溫，酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)溫度(du)的(de)(de)升高(gao)加劇了鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)揮(hui)(hui)發(fa)，尤其在酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)槽的(de)(de)進口(kou)和出(chu)口(kou)端，因(yin)帶(dai)鋼(gang)的(de)(de)穿行而無法實現(xian)全封閉(bi)，酸(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)溢(yi)出(chu)的(de)(de)現(xian)象十分嚴重，所(suo)以連續(xu)(xu)式帶(dai)鋼(gang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)一般在酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)槽的(de)(de)進口(kou)和出(chu)口(kou)都(dou)安(an)裝有吸(xi)風(feng)裝置和酸(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)回收(shou)凈(jing)化系統，對酸(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)進行回收(shou)凈(jing)化處理。

酸(suan)洗槽(cao)進口(kou)端(duan)(duan)產生的(de)酸(suan)霧(wu)量較少，采用酸(suan)霧(wu)回收(shou)能夠達(da)到較好(hao)的(de)效果(guo)，但出(chu)(chu)口(kou)端(duan)(duan)帶(dai)鋼帶(dai)出(chu)(chu)的(de)酸(suan)霧(wu)很(hen)難通過酸(suan)霧(wu)回收(shou)系統完全吸(xi)收(shou)，未完全吸(xi)收(shou)的(de)酸(suan)霧(wu)從酸(suan)洗槽(cao)出(chu)(chu)口(kou)溢出(chu)(chu)，發散到大(da)氣中，既影響(xiang)了環(huan)境(jing)，也增加了酸(suan)耗。因此研究和(he)改進酸(suan)洗線出(chu)(chu)口(kou)端(duan)(duan)酸(suan)霧(wu)的(de)控制方法，對節約成本和(he)改善環(huan)境(jing)有著重要(yao)的(de)意(yi)義。

1 酸霧現狀分(fen)析

1.1 酸洗線主要工(gong)藝(yi)參(can)數

某公司現(xian)有 2 條(tiao)酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)線(xian)，均(jun)為(wei)連續式牽引、淺(qian)槽(cao)(cao)紊流浸泡酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)，酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)槽(cao)(cao)工藝段(duan)長 70 m，工藝溫度 60~90 ℃，酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)介質為(wei)鹽酸(suan)(suan)，工藝濃度 15%~20%，加(jia)熱(re)能(neng)源為(wei)鍋爐蒸(zheng)汽，帶鋼(gang)浸泡時(shi)間 1~1.5min。酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)線(xian)進口和(he)出口處均(jun)設(she)置(zhi)了吸風裝(zhuang)置(zhi)和(he)酸(suan)(suan)霧(wu)凈化回收(shou)系(xi)統，而且采取堿液(ye)噴淋(lin)吸收(shou)的方法處理酸(suan)(suan)霧(wu)。

1.2 酸霧現(xian)狀及原(yuan)因(yin)分(fen)析

為了提(ti)高酸洗效率，酸洗工藝溫度一般控制在(zai)75 ℃左(zuo)右(you)，鹽酸是(shi) HCl 的水溶(rong)液，隨著溫度的升高，HCl 氣體在(zai)水中(zhong)溶(rong)解(jie)度下降，20 ℃時溶(rong)解(jie)度為70.0g/cm

3，60 ℃時溶(rong)解度(du)為 53.3 g/cm3，所以在 60℃以上的工藝溫(wen)度(du)下，HCl 氣體溶(rong)解度(du)急劇(ju)下降(jiang)，酸(suan)霧揮(hui)發加劇(ju)。雖然大部分(fen)(fen)酸(suan)霧通(tong)過吸風裝置進入了酸(suan)霧凈化系(xi)統，但仍有一(yi)部分(fen)(fen)酸(suan)霧隨著帶鋼(gang)和壓輥的滾動被帶出酸(suan)洗槽(cao)，經檢測出口端酸(suan)霧濃度(du)達到(dao) 16 mg/m3，接近(jin)國家標(biao)準 20 mg/m3，存在超標(biao)排放的風險

。酸(suan)霧(wu)(wu)雖然大都被(bei)酸(suan)霧(wu)(wu)回收(shou)系統凈(jing)化(hua)吸收(shou)，但也增(zeng)加(jia)酸(suan)耗，噸鋼(gang)(gang)耗酸(suan)平均(jun)達(da)到(dao) 45.6 kg，不僅增(zeng)加(jia)了(le)用酸(suan)成(cheng)(cheng)本，也加(jia)重了(le)酸(suan)霧(wu)(wu)凈(jing)化(hua)處理系統的(de)負荷(he)。同時(shi)，高溫酸(suan)霧(wu)(wu)帶走大量的(de)熱能(neng)，造成(cheng)(cheng)加(jia)熱蒸汽(qi)的(de)消(xiao)耗量大，噸鋼(gang)(gang)蒸汽(qi)消(xiao)耗量平均(jun)達(da)到(dao) 32.1 kg。綜(zong)上(shang)所述，帶鋼(gang)(gang)酸(suan)洗(xi)過程中酸(suan)霧(wu)(wu)的(de)揮發(fa)主要集中在(zai)酸(suan)洗(xi)槽的(de)出口端(duan)，為了(le)減少酸(suan)霧(wu)(wu)的(de)排放量，降低生產成(cheng)(cheng)本，需要對酸(suan)洗(xi)槽出口端(duan)的(de)吸風裝置進(jin)行改進(jin)優化(hua)。

2 設(she)計思路

如(ru)果僅從(cong)提(ti)(ti)高酸(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)的(de)(de)回收效果去(qu)考(kao)(kao)慮，最簡單直接的(de)(de)方法(fa)就(jiu)是(shi)(shi)加大(da)酸(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)回收系統的(de)(de)風機，提(ti)(ti)高吸(xi)(xi)(xi)風量(liang)(liang)，吸(xi)(xi)(xi)走的(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)多，溢出的(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)量(liang)(liang)就(jiu)會減少(shao)(shao)，但吸(xi)(xi)(xi)走酸(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)的(de)(de)同時(shi)會吸(xi)(xi)(xi)走大(da)量(liang)(liang)的(de)(de) HCl 氣體和(he)(he)熱能，必(bi)然會造(zao)成酸(suan)(suan)(suan)槽溫降快(kuai)，補熱頻次增(zeng)(zeng)加，蒸汽消耗(hao)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)大(da)，酸(suan)(suan)(suan)耗(hao)增(zeng)(zeng)高等不利(li)影響。所以加大(da)風機并不是(shi)(shi)最合理有(you)效的(de)(de)方法(fa)，應當從(cong)減少(shao)(shao)酸(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)排放(fang)量(liang)(liang)的(de)(de)思路去(qu)考(kao)(kao)慮，所以設計的(de)(de)思路是(shi)(shi)既要(yao)減少(shao)(shao)吸(xi)(xi)(xi)風量(liang)(liang)，又要(yao)減少(shao)(shao)酸(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)溢出。通過對(dui)酸(suan)(suan)(suan)洗線出口的(de)(de)研(yan)究和(he)(he)分析，酸(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)吸(xi)(xi)(xi)風裝置是(shi)(shi)改進的(de)(de)關鍵點。

3 改進(jin)方案

酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)吸(xi)(xi)風(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)是(shi)(shi)(shi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)回收(shou)系統的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)風(feng)(feng)管(guan)(guan)與酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗槽(cao)的(de)(de)(de)連接(jie)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)，設置(zhi)(zhi)在(zai)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗線(xian)出口(kou)(kou)端(duan)(duan)前壓(ya)(ya)(ya)輥之前，風(feng)(feng)管(guan)(guan)直徑覫300 mm （見(jian)圖 1）。改造(zao)前的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)風(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)有利于(yu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)的(de)(de)(de)直接(jie)吸(xi)(xi)收(shou)，理論上這種結(jie)構相對(dui)合(he)理，但在(zai)實(shi)際應用中效果卻不理想，主(zhu)要原因有兩個方面：一(yi)是(shi)(shi)(shi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)隨著帶(dai)(dai)(dai)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)運動(dong)被(bei)帶(dai)(dai)(dai)到(dao)出口(kou)(kou)端(duan)(duan)，遇到(dao)壓(ya)(ya)(ya)輥被(bei)阻(zu)隔(ge)，壓(ya)(ya)(ya)輥前端(duan)(duan)成了(le)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)的(de)(de)(de)集中點，在(zai)此(ci)處(chu)安裝(zhuang)(zhuang)吸(xi)(xi)風(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)，直接(jie)吸(xi)(xi)走(zou)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)高(gao)溫酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)，不僅降低了(le)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)濃度(du)，也(ye)帶(dai)(dai)(dai)走(zou)了(le)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)熱(re)量(liang)，造(zao)成酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)熱(re)能(neng)的(de)(de)(de)雙重浪費(fei)；二是(shi)(shi)(shi)未完全吸(xi)(xi)收(shou)的(de)(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)被(bei)滾動(dong)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)輥帶(dai)(dai)(dai)出后無法回收(shou)，只能(neng)任其發散到(dao)大(da)氣中。因此(ci)，為了(le)減(jian)少(shao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)的(de)(de)(de)直接(jie)吸(xi)(xi)收(shou)，將(jiang)吸(xi)(xi)風(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)進行調整，改進方案如下：將(jiang)吸(xi)(xi)風(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)與壓(ya)(ya)(ya)輥的(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)對(dui)調，讓酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)直接(jie)被(bei)壓(ya)(ya)(ya)輥阻(zu)隔(ge)，而將(jiang)吸(xi)(xi)風(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)設置(zhi)(zhi)在(zai)壓(ya)(ya)(ya)輥的(de)(de)(de)外側，把酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)集中點與吸(xi)(xi)風(feng)(feng)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)錯開，如此(ci)被(bei)吸(xi)(xi)收(shou)的(de)(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)將(jiang)大(da)幅減(jian)少(shao)，同時，在(zai)過渡輥處(chu)增加一(yi)組風(feng)(feng)刀，風(feng)(feng)刀采用內置(zhi)(zhi)式，風(feng)(feng)嘴根(gen)據帶(dai)(dai)(dai)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)寬度(du)每隔(ge) 10 cm布置(zhi)(zhi)一(yi)只，風(feng)(feng)嘴的(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)垂直于(yu)帶(dai)(dai)(dai)鋼(gang)(gang)并反向(xiang)(xiang)傾斜35°，風(feng)(feng)量(liang)來源于(yu)壓(ya)(ya)(ya)縮空氣，風(feng)(feng)壓(ya)(ya)(ya) 0.3~0.5 MPa。通過風(feng)(feng)刀的(de)(de)(de)吹(chui)掃的(de)(de)(de)反向(xiang)(xiang)作用形成正壓(ya)(ya)(ya)，將(jiang)壓(ya)(ya)(ya)輥帶(dai)(dai)(dai)出的(de)(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)(wu)反吹(chui)回酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗槽(cao)，同時也(ye)吹(chui)掃了(le)帶(dai)(dai)(dai)鋼(gang)(gang)表面，減(jian)少(shao)帶(dai)(dai)(dai)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)(dai)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)量(liang) （見(jian)圖

2）。

4 結語

（1）酸霧吸風裝置(zhi)優化設計方案應(ying)用后，酸洗(xi)槽出口再無可見的酸霧溢(yi)出，揮發濃度降至(zhi) 0.05mg/m3，遠低于國家(jia)排放標準，降低了環境污染(ran)。

（2）改進方案實施后，酸(suan)耗由 45.6 kg/t 下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)至26.2 kg/t，下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)幅(fu)度(du)達到(dao) 42.5%；蒸(zheng)汽耗量由 32.1kg/t 下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)為 24.3 kg/t，下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)幅(fu)度(du)達到(dao) 24.4%，降(jiang)(jiang)(jiang)低了(le)生(sheng)產的成本。

（3）在風刀應(ying)用過程(cheng)中發現必須控(kong)制好吹(chui)氣的壓(ya)力和(he)風量，風壓(ya)過高或風量過大(da)都會造(zao)成吹(chui)掃氣進入吸(xi)風裝置(zhi)，使(shi)回收系統在吸(xi)走(zou)酸(suan)霧的同(tong)時也吸(xi)走(zou)了吹(chui)掃氣