張兆朋 劉夏雯 田芳

摘 要：酸再生系統(tǒng)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(chǔ)上實現(xiàn)副產(chǎn)品氧化鐵粉品質(zhì)的有效提升，進(jìn)行再生段最終的目的就是使用廢酸生產(chǎn)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?qū)碜运嵯炊蔚膹U酸進(jìn)行直接的處理。本次研究主要分析了再生段工藝流程，詳細(xì)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(nèi)容的基礎(chǔ)上，對冷軋廠酸再生工藝設(shè)計進(jìn)行了進(jìn)一步的闡述。

關(guān)鍵詞：冷軋廠酸；再生工藝；工藝設(shè)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(zhǔn)備好做下一步冷軋?zhí)幚?。在進(jìn)行酸洗的過程中會出現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象，帶鋼表面的氧化鐵跟鹽酸反應(yīng)之后就會生產(chǎn)一定量的氯化亞鐵或者是氯化鐵。進(jìn)行酸洗過程，酸洗液HCI的濃度促使廢酸的產(chǎn)生。廢酸轉(zhuǎn)化為再生鹽酸就是使用酸再生系統(tǒng)的最終目的，與此同時往酸洗線輸送，最后有效的實現(xiàn)其循環(huán)使用效果。在實際工作中，通過酸霧焙燒法酸再生系統(tǒng)的有效使用可以促使鹽酸回收率升高，達(dá)到99.00%，促使酸洗酸耗降低的同時實現(xiàn)污水處理負(fù)荷有效的降低，在上述過程中還會生產(chǎn)副產(chǎn)品氧化鐵粉，這樣一來就可以得到非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益。

1 脫硅段工藝流程分析

1.1 廢酸預(yù)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(jìn)行間接加熱，直到其溫度達(dá)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(nèi)填上一定量的碎鋼。

1.2 凝聚以及沉淀

混凝罐內(nèi)部，對膠狀氫氧化物析出物會跟相應(yīng)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(zhì)，上述生成的絮狀物就會在大面積區(qū)域內(nèi)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(zhì)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(dá)底部位置，刮動沉淀物，在使用中央槽的基礎(chǔ)上，促使流液進(jìn)入沉淀箱，在沉淀箱內(nèi)，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(jìn)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(jìn)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(qū)域溫度升高，直到達(dá)到450℃，第二步工作就是噴水到焙燒爐，對其進(jìn)行進(jìn)一步加熱，促使其溫度升高，直到達(dá)到700℃。進(jìn)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(huán)的狀態(tài)下。噴水需要連續(xù)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(zhuǎn)化焙燒爐至噴酸狀態(tài)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(huán)泵將其中的溶液連續(xù)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(xiàn)進(jìn)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(fā)掉，最后會導(dǎo)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(chǎn)生的濃縮液的稱呼。

2.3 焙燒爐噴酸流程

濃縮鐵液達(dá)到以下濃度的時候，就需要將焙燒爐轉(zhuǎn)化處于噴酸的狀態(tài)下：e含量大約有14%，其比重占據(jù)約1.38～1.40。關(guān)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(tài)噴射進(jìn)入焙燒爐，那么供料泵揚程需要達(dá)到1.5MPa才可以實現(xiàn)。焙燒爐內(nèi)的濃縮鐵液會被相應(yīng)的加熱，從而接觸到H2O以及O2的時候就會出現(xiàn)下列情況：4FeCl2+4H2O+O2=2Fe2O3+8HCl以及2FeCl3+3H2O2=2Fe2O3+6HCl。最后在上述的基礎(chǔ)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(chǎn)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(xiàn)進(jìn)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(jìn)來從分離器中揮發(fā)出來的混合氣體，其中也包含一定量的HCL氣體。吸收器呈現(xiàn)一個圓柱形狀，其內(nèi)部含有一定量的填充柱，聚丙烯是填料的材質(zhì)，其形狀以及尺寸均具有非常顯著的特殊性，可以實現(xiàn)大面積的吸收區(qū)域。實際工作中，l號洗滌器負(fù)責(zé)完成預(yù)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(tài)，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(chǎn)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(nèi)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(jìn)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(jié)構(gòu)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(huán)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(huán)泵的使用，可以為吸收器供水。上述過程中，補(bǔ)充水則使用酸洗線漂洗水，可以對吸收器中消耗的水量進(jìn)行有效的補(bǔ)充。之后通過2號洗滌器進(jìn)一步凈化排放氣體，上述過程中，補(bǔ)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(guān)的氣體排出，在使用鼓風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上使用煙囪排放，鼓風(fēng)機(jī)則選擇使用變頻驅(qū)動裝置，鼓風(fēng)機(jī)的速度的控制是受到焙燒爐中預(yù)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(tuán)塊破碎機(jī)，再通過變頻驅(qū)動旋轉(zhuǎn)密封閥。團(tuán)塊破碎機(jī)是可以碾碎那些偶爾形成的氧化鐵粉塊。熱螺旋傳送機(jī)上的氧化鐵流量來有效的控制旋轉(zhuǎn)閥的速度。在傳送機(jī)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(fā)生反向熱氣流相遇反應(yīng)，上述的基礎(chǔ)上實現(xiàn)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(zhuǎn)密封閥上因為氣動為傳輸至機(jī)輸，最后至料倉內(nèi)。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(guān)的過濾之后才可以排入空氣。裝袋機(jī)處于氧化鐵粉料倉下位置，在使用螺旋輸送機(jī)的基礎(chǔ)上促使氧化鐵往裝袋機(jī)完成輸送，可以實現(xiàn)裝袋儲存氧化鐵粉。

3 結(jié)束語

噴霧焙燒法酸再生最顯著的優(yōu)勢就是具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)化以及環(huán)?；?，同時設(shè)備自動化程度相對較高，可以滿足鋼鐵企業(yè)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(zhì)，非常適合在我國國內(nèi)的大中型冷軋廠中使用。

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