酸洗论文

2007中国钢铁年会论文集酸洗工艺段优化分析王海燕梁振威时海涛费彩华（唐山钢铁股份有限公司冷轧薄板厂，唐山063000）摘 要本文简要介绍了唐钢冷轧薄板厂连续酸洗线的工艺技术、设备特点及优化改造情况。

该生产线在消化吸收国外引进技术的基础上，结合实际进行了酸洗工艺段优化改造。

本文详细描述了改造的实施和客观分析了改造前后的成效对比，对同行业企业有一定的借鉴作用。

关键词酸洗漂洗酸再生工艺段Analysis on the Optimization of Pickling ProcessWang Haiyan Liang Zhenwei Shi Haitao Fei Caihua（Tang Steel Strip Cold Rolling Plant，Tangshan, 063000）Abstract This paper introduces technical characteristic equipment characteristic and optimization process of the continuous pickling line of Tang Steel Strip Cold Rolling Plant. One basic of absorbing technology which was introduced from overseas, the pickling process is optimizing changed from fact. The paper describes the pickling process’ optimization detailedly, and analyzes actual result of this transformation objectively. It will be popularized to craft brother factories certainly.Key words pickling, rinsing, acid regeneration plant, process1 引言唐钢冷轧薄板工程是国家“十五”重点工程、河北省重点工程，唐山市四大兴市工程之一，总投资30亿元，是唐钢配套薄板坯连铸连轧工程进行产品结构调整的重大项目，是国内唯一一个集冷轧产品和热轧深加工产品为一体的生产系统，年设计生产能力230万t。

从设计、工艺、装备和自动化控制都具有国际先进水平。

承担着品种结构调整的光荣使命，肩负着唐钢由增量扩张型向内涵发展型转变的历史重任。

而酸洗作为冷轧产品和热轧深加工产品生产的第一道工序，在唐钢冷轧薄板工程中有着举足轻重的作用。

冷轧原料酸洗板质量的好坏直接关系到后续深加工工艺的质量。

酸洗商品卷的质量更关系到唐钢品牌的声誉，关系到冷轧厂的经济效益。

而酸洗工艺段又是酸洗车间生产的核心环节。

酸洗工艺段控制及运行好坏直接关系到酸洗工艺是否合理、酸洗板质量的好坏和产品成本的高低。

2 酸洗工艺及酸洗工艺段设备特点2.1 酸洗工艺简介唐钢冷轧薄板厂连续酸洗线引进意大利达涅利公司技术，年设计能力100万t，2006年2月开始试生产，其产品主要为本厂单机架轧机、热轧热镀锌线供应原料并可生产商品酸洗卷。

该生产线为三段式连续酸洗生产线，具有备用漂洗槽和五段式漂洗，主要装备有2台开卷机、1台克莱希姆闪光对焊机、1台破鳞机、1台转塔式切边剪、1台平整机、1台涂油机、1台卷取机和2个用于连续操王海燕，1969年，女，大学本科，工程师，E-mail: wanghaiyan530@126. com酸洗工艺段优化分析作的活套。

酸洗方式为Turboflo®盐酸浅槽紊流连续高效酸洗。

生产线设有三处焊缝检测,九处纠偏辊装置,入口开卷有CPC，出口卷取有EPC。

综合而言，这条生产线具有当前国际先进水平。

生产工艺流程图如图1所示。

测径测宽1号开卷机2号开卷机入口活套破鳞机备用漂洗单元三段式酸洗槽五段式漂洗槽平整机出口活套切边剪（碎边剪）去毛刺机出口剪卷取机出口钢卷小车1号、2号出口运输车入库图1 生产工艺流程图2.2 酸洗工艺段设备特点简介整条酸洗生产线分为三部分:入口段，工艺段，出口段。

从破鳞机开始包括三段式酸洗、五段式漂洗、烘干设备一直到平整机前（不包括平整机）为工艺段。

2.2.1 破鳞机破鳞机具有两个功能。

第一个功能是通过拉伸纠正带钢的板形。

第二个功能是延伸工艺使带钢两面的氧化铁皮产生均匀的裂解、松动，从而使后面的酸洗更有效。

破鳞机由两个上预弯辊箱，两个下预弯辊箱和一个防横弯辊箱组成，采用两弯两矫湿式除鳞的形式，最大张力为400kN，最大伸长率3.0％。

2.2.2 酸洗段酸洗段由3个长34m的酸槽组成，并且前面有用于倒车时冲洗带钢表面的备用漂洗单元，酸槽之间由一套挤干辊隔开。

采用盐酸酸洗，新酸液浓度为18％,酸洗方式为高效紊流浅槽酸洗。

有3个60m3卧式储酸罐分别为酸洗段的3个酸槽供酸，罐与罐间采用级联连接。

盐酸通过酸槽与酸罐之间的石墨热交换器加热后注入酸槽。

在3号酸罐设有新酸注入点，在1号酸罐有酸分析仪，1号酸罐设有排废酸泵。

当1号酸罐酸液达到设定浓度时，废酸排放至酸再生车间，再生以后返回3号酸罐。

酸再生车间的再生能力为平均小时7m3。

另外有一套缓蚀剂喂入系统用于将缓蚀剂喂入3号酸罐，如果缓蚀剂连续喂入，带钢在酸液中停留时间可超过2min而不过酸洗。

2.2.3 漂洗段漂洗段为五段级联式漂洗。

第一段漂洗室前有预漂洗室，以减少带钢进入漂洗区域时酸的含量并保持带钢湿润。

第四段漂洗室的漂洗水压力高于其它压力以便于在最后一段漂洗时带钢彻底漂洗干净。

各漂洗室间由一套挤干辊隔开，第五段漂洗室出口有2套挤干辊以减少进入后面烘干段的水分。

第三和第五段漂洗室内，通过直接喷入蒸汽加热漂洗水以利于带钢的干燥。

一个10m3的漂洗水储存罐为漂洗段供水。

有一套缓蚀剂喂入系统将缓蚀剂喂入第三段漂洗室，这种缓蚀剂用于当带钢停于漂洗槽时防止产生酸斑。

2.2.4 烘干漂洗段后是烘干系统，用来干燥漂洗段出口的带钢。

干燥过程分两个阶段：第1段：边布吹扫。

气刀吹扫用的是高压空气，以此机械的清除带钢边部的水分。

生产线上面安装2片气刀，下面安装2片气刀。

第2段：热空气干燥。

气刀充入的是热空气，工作温度：约130℃，吸收带钢残留的水分。

生产线上面安装4个2007中国钢铁年会论文集气刀，下面安装2个气刀。

2.2.5 酸物排放系统用于排放酸洗槽和漂洗槽及其循环系统中的酸雾，并将酸雾排放到大气前预先进行清洗，以使整个车间的操作过程酸浓度值及向大气排放浓度低于法定要求值。

3 酸洗工艺段优化改造分析3.1 酸洗生产工艺段优化前提分析唐钢冷轧薄板厂酸洗生产线投产后，首先进行冷轧原料酸洗卷的生产。

对引进的Turboflo®盐酸浅槽紊流连续高效酸洗技术进行消化吸收，针对不同规格、厚度、宽度热轧卷优化酸洗工艺，摸索焊机使用、破鳞机伸长率控制、合适的酸洗速度、活套控制、切边剪精确调整等技术，制定合理的工艺制度，在较短时间内生产出大卷重适合单机架轧机生产的合格不平整、不涂油酸洗原料卷，产量不断提高。

对冷轧原料酸洗板生产有了一定的经验后，开始进行酸洗、平整、涂油商品卷的开发生产。

但是随着市场竞争地不断激烈，为了满足多层次的用户需要，我们在稳定生产的基础上，开始着眼进一步提高酸洗板质量和降低生产成本。

根据酸洗生产和系统运行情况分析，曾多次发生酸泵损坏；脱盐水和缓蚀剂消耗量较大；废漂洗水中铁离子和自由酸含量高；酸罐级联不畅影响各酸罐浓度梯度；酸洗板质量波动大、合格率不高；槽盖密封水进入酸罐造成酸液浓度低；酸雾排放不畅造成设备腐蚀等问题。

针对生产中出现的问题，我们在使用和吸收国外先进技术的基础上，经过一段时间生产实践的摸索，总结酸洗生产工艺段存在以下问题：（1）原设计考虑不周，未在酸泵入口安装过滤装置，致使碎胶皮和碎耐酸砖进入酸泵造成多台酸泵损坏；（2）漂洗段的漂洗水喷射到槽盖密封水槽中直接导致1号酸罐酸液浓度降低，漂洗水使用量加大，废水量增大，超出地坑泵外排废水能力，造成废水外流；（3）缓蚀剂人工加入，缓蚀剂加入量与新酸加入量不匹配，造成消耗量增加。

废酸中缓蚀剂含量增多将影响酸再生除硅效果；（4）挤干辊换辊周期长，挤干效果差，废漂洗水中含酸含铁高，导致中和废酸用碱费用增大，降低酸再生的再生酸质量；（5）酸洗生产过程中酸罐之间因级联不通畅导致各酸罐浓度梯度不能保持。

3.2 酸洗工艺段优化方案实施3.2.1 酸洗工艺段设备改进及优化控制（1）缓蚀剂添加系统实现自动控制。

生产初期，缓蚀剂靠操作工手工添加，添加量的多少很难把握，经常发生缓蚀剂添加量过大造成浪费，同时还对酸再生除硅系统中和反应起到抑制作用，影响除硅效果。

现改为用缓蚀剂计量泵按补充的再生酸的添加量（体积流量）的1％添加。

从而在保证缓蚀剂有效性的同时，有效地降低了缓蚀剂的消耗。

（2）酸罐与酸泵之间加装过滤器。

投入运行中发现酸泵叶轮，酸泵机械密封频繁损坏。

酸泵机械密封损坏后，酸泵密封水进入酸罐，导致酸浓度降低。

经查找分析原因是碎胶皮和耐酸砖进入酸泵造成多台酸泵叶轮损坏。

现通过加装自制的过滤器，合理选择过滤孔尺寸和过滤面积，保证了酸泵的正常稳定运行。

（3）1号酸槽和备用漂洗槽之间加装隔离板。

在生产时，1号酸槽向备用漂洗槽溅酸，且量较大（此为设计缺陷）。

在发现此现象后，在1号酸槽和备用漂洗槽之间加装隔离板并把备用漂洗的排放阀关闭（设计为打开）。

降低了排向洗涤塔的废漂洗水中自由酸和铁离子含量，也降低了向酸再生排放的漂洗水中的自由酸和铁离子含量。

（4）漂洗段槽盖加装遮流板。

酸洗工艺段优化分析酸洗生产时，4号漂洗槽液经常出现漂洗水损失，造成液位降低，因此只有增加脱盐水加入量。

经过现场分析发现是漂洗水喷射到槽盖密封水槽，我们对漂洗段喷嘴的喷射角度进行改动，并在漂洗段槽盖加遮流板，使喷溅到槽盖的漂洗水全部回流到漂洗槽，使漂洗用脱盐水用量降低到6m3/h 。

（5）酸罐级联管道上的膨胀节改为波纹式。

酸液在循环罐中的级联方向与带钢的运行方向相反。

酸液的级联通过预设定的循环罐氯化亚铁浓度和自由酸浓度自动控制,这样就获得了从3号酸槽到1号酸槽酸和亚铁浓度的优化,以便获得最佳的酸洗时间。

同时，从1号酸槽到3号酸槽亚铁的浓度梯度保证了酸液的经济利用，降低了酸耗。

在酸洗生产时，再生酸由3号酸罐加入，在1号酸罐经酸分析仪在线检测自由酸浓度和铁离子浓度，当自由酸和铁离子浓度超过设定值后自动排废酸到酸再生。

再生酸加入到3号酸罐后，经级联管道到达2号酸罐，1号酸罐，来补充调节3个酸罐的自由酸的消耗，形成生产所需的浓度梯度。

当级联管道的膨胀节瘪塌后，酸罐之间级联不通畅，2号、1号酸罐之间的浓度梯度不能形成，自由酸消耗不能及时得到补充，最终影响酸洗的质量。