淺析冷軋廠酸再生工藝設計

張兆朋 劉夏雯 田芳

摘 要：酸再生系統主要包括以下兩個部分，第一個部分是脫硅段部分，第二個部分是再生段部分，有效地去除廢酸中的硅就是脫硅段的主要目的。在上述的基礎上實現副產品氧化鐵粉品質的有效提升，進行再生段最終的目的就是使用廢酸生產合格完成鹽酸以及氧化鐵粉的再生。倘若不需要使用到脫硅段，那么使用再生段也能夠對來自酸洗段的廢酸進行直接的處理。本次研究主要分析了再生段工藝流程，詳細包括以下很多個方面：水操作流程、凈化廢酸輸送以及凈化廢酸濃縮流程、焙燒爐噴酸流程、HCl氣體吸收流程、凈化廢氣、有效地處理氧化鐵粉。在分析上述內容的基礎上，對冷軋廠酸再生工藝設計進行了進一步的闡述。

關鍵詞：冷軋廠酸；再生工藝；工藝設計

前言

使用鹽酸酸洗熱軋帶鋼取得一個光潔的帶鋼表面，以此準備好做下一步冷軋處理。在進行酸洗的過程中會出現這樣一個現象，帶鋼表面的氧化鐵跟鹽酸反應之后就會生產一定量的氯化亞鐵或者是氯化鐵。進行酸洗過程，酸洗液HCI的濃度促使廢酸的產生。廢酸轉化為再生鹽酸就是使用酸再生系統的最終目的，與此同時往酸洗線輸送，最后有效的實現其循環使用效果。在實際工作中，通過酸霧焙燒法酸再生系統的有效使用可以促使鹽酸回收率升高，達到99.00%，促使酸洗酸耗降低的同時實現污水處理負荷有效的降低，在上述過程中還會生產副產品氧化鐵粉，這樣一來就可以得到非常顯著的經濟效益以及社會效益。

1 脫硅段工藝流程分析

1.1 廢酸預熱以及中和

首先是泵輸送廢酸到石墨換熱器，其中使用蒸汽對其進行間接加熱，直到其溫度達到90℃～95℃，之后再輸送至浸溶槽，之前需要在使用到的浸溶槽內填上一定量的碎鋼。

1.2 凝聚以及沉淀

混凝罐內部，對膠狀氫氧化物析出物會跟相應溶液使用一種較為特殊的聚合物混凝劑，在完成上述處理之后。上述提到的特殊聚合物會促使膠狀析出物連接更加的緊密，最后生成一張絮狀物質，上述生成的絮狀物就會在大面積區域內沉淀，且沉淀的速度非常的快。取形成的絮狀物混合液體輸送至沉淀罐，在沉淀罐里完成沉淀，上述使用到的沉淀罐實質上指的是錐形底部淺槽式的箱體，一般情況下，會并有攪拌器，其移動速度較為緩慢，將攪拌器伸入箱體，直達底部位置，刮動沉淀物，在使用中央槽的基礎上，促使流液進入沉淀箱，在沉淀箱內，流液需要維持3～3.5小時作用的停留時間，在其停留的期間，會沉淀析出一定量的絮狀物，儲存罐會流入適量的凈化液，之后進行再生段處理。

2 再生段工藝流程分析

2.1 水操作流程

在進行任何酸操作之前，首要的工作就是焙燒爐的干燥加熱，促使燒嘴周圍區域溫度升高，直到達到450℃，第二步工作就是噴水到焙燒爐，對其進行進一步加熱，促使其溫度升高，直到達到700℃。進行噴水的時候，需要注意的是，使用的吸收器以及吸收器泵都需要處在一個完全循環的狀態下。噴水需要連續性，直到距離燒嘴1000mm高度處金屬殼其溫度升高至220℃為止。

2.2 凈化廢酸輸送以及凈化廢酸濃縮流程

在轉化焙燒爐至噴酸狀態的時候，需要做的就是將那些需要處理的凈化廢酸，開始是儲存罐中，之后通過泵輸入使其分布分離器。從分離器中使用文丘里循環泵將其中的溶液連續的抽出，之后還需要將溶液輸送回文丘里，促使焙燒爐出來的高溫氣體可以有效的跟溶液充分接觸，促使高溫氣體實現進一步冷卻，不僅如此，還可以有效地去除一定的顆粒物。在混合高溫氣體以及溶液兩者的過程中，因為大量蒸汽會在這個過程中揮發掉，最后會導致溶液濃縮，往分離器回流，濃縮鐵液就是上述這部分在分離器中產生的濃縮液的稱呼。

2.3 焙燒爐噴酸流程

濃縮鐵液達到以下濃度的時候，就需要將焙燒爐轉化處于噴酸的狀態下：e含量大約有14%，其比重占據約1.38～1.40。關閉供水閥，打開供酸閥，順利往焙燒爐中輸送濃縮鐵液。想要促使酸液以一個霧狀的形態噴射進入焙燒爐，那么供料泵揚程需要達到1.5MPa才可以實現。焙燒爐內的濃縮鐵液會被相應的加熱，從而接觸到H2O以及O2的時候就會出現下列情況：4FeCl2+4H2O+O2=2Fe2O3+8HCl以及2FeCl3+3H2O2=2Fe2O3+6HCl。最后在上述的基礎上完成氧化鐵的生成，生成的氧化鐵會掉下，從而集中于焙燒爐的底部位置，其它燃燒產物氣體以及HCl氣體則會通過排氣管輸送至文丘里器，在這里跟凈化廢酸實現進一步的熱交換。

2.4 HCl氣體吸收流程

吸收器底部會被輸送進來從分離器中揮發出來的混合氣體，其中也包含一定量的HCL氣體。吸收器呈現一個圓柱形狀，其內部含有一定量的填充柱，聚丙烯是填料的材質，其形狀以及尺寸均具有非常顯著的特殊性，可以實現大面積的吸收區域。實際工作中，l號洗滌器負責完成預定水量噴射的供給，噴射滯后吸收器上部填料，從底部向上混合氣體處于一個流動的狀態，并且充分的接觸噴射水。在上述相遇的過程中，HCl氣體的大部分會因為相遇而溶解于水中，生產一定量的鹽酸溶液。鹽酸濃度的控制一般是受到噴水流速的影響。之后會在吸收器底部的酸槽中收集到再生的鹽酸，通過泵的使用完成輸送，使其處于儲存罐內部，最后使用備酸洗線。

2.5 凈化廢氣

首先從吸收器排放氣體，使其進入1號洗滌器的底部位置，洗滌器最顯著的特征就是具備跟吸收器相一致的填充桂結構類型，但是具有不一致的直徑以及高度。充分混合氣體以及循環水，促使兩者充分的接觸，同時可以有效地將殘余的HCl氣體清除掉，通過洗滌器循環泵的使用，可以為吸收器供水。上述過程中，補充水則使用酸洗線漂洗水，可以對吸收器中消耗的水量進行有效的補充。之后通過2號洗滌器進一步凈化排放氣體，上述過程中，補充水則使用脫鹽水，這樣就可以將那些殘余的HCI氣體有效地去除掉。通過2號洗滌器將相關的氣體排出，在使用鼓風機的基礎上使用煙囪排放，鼓風機則選擇使用變頻驅動裝置，鼓風機的速度的控制是受到焙燒爐中預定真空壓自動化控制。

2.6 有效地處理氧化鐵粉

在生成氧化鐵粉之后，氧化鐵粉開始處于焙燒爐的底部，之后會落入團塊破碎機，再通過變頻驅動旋轉密封閥。團塊破碎機是可以碾碎那些偶爾形成的氧化鐵粉塊。熱螺旋傳送機上的氧化鐵流量來有效的控制旋轉閥的速度。在傳送機上的氧化鐵會停留一段時間，有利于跟卸料端燒嘴兩者之間發生反向熱氣流相遇反應，上述的基礎上實現氧化鐵的再一次加熱，將那些殘余在氧化鐵表面的鹽酸排除掉。如此一來，那些不含氯化物的氧化鐵粉就會在另一個旋轉密封閥上因為氣動為傳輸至機輸，最后至料倉內。傳輸空氣過濾需要安裝在料倉上部的袋過濾器來完成，在完成相關的過濾之后才可以排入空氣。裝袋機處于氧化鐵粉料倉下位置，在使用螺旋輸送機的基礎上促使氧化鐵往裝袋機完成輸送，可以實現裝袋儲存氧化鐵粉。

3 結束語

噴霧焙燒法酸再生最顯著的優勢就是具有非常顯著的經濟化以及環保化，同時設備自動化程度相對較高，可以滿足鋼鐵企業實際操作需要。噴霧焙燒法酸再生可以將酸洗線廢酸處理問題有效地解決掉，同時還可以保證氧化鐵粉的高品質，非常適合在我國國內的大中型冷軋廠中使用。

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