摘要：在推拉式酸洗生产线上，酸洗机组由于其酸槽是封闭的，操作工无法看到带钢在其内部的运行情况，对推拉式酸洗存在运行速度低、操作自动化程度低等问题，结合化学工艺段流程以及酸洗槽和清洗槽的结构特点，提出工艺段的技术改进措施。
关键词：推拉式；带钢；酸洗
推拉式酸洗机组设备简单、投资少、见效快、适应性强，不锈钢、高碳钢、碳结钢及有色合金等材料的热轧带卷均可用它进行酸洗；对带钢厚度的适应范围也大；工艺操作简单，所需操作用工人比连续式少三分之一，处理事故方便，维护费用低。酸洗是冷轧带钢生产工艺中非常重要的前工序，其目的是清除带钢表面的氧化铁鳞皮，调节卷重，剪去裂边给冷轧机提供合格的坯料，以保证冷轧机顺利地生产出合格的冷轧带钢产品。现代化的酸洗线大致有连续式酸洗机组、推拉式酸洗机组和非酸洗法的带钢除鳞机组，连续酸洗线向着操作机械化、自动化发展，酸槽已经浅型化、环保设施日益完善；推拉式酸洗机组也正向着高速化发展，操作也已经机械化、自动化，酸槽均为浅槽式结构，环保设施也日益完善；非酸洗除鳞生产线是正在发展的一种形式，它彻底革除了化学酸液带来的一系列腐蚀及污染问题。虽然采用非酸洗方法也会产生其他的污染问题，但要比酸洗法产生的污染问题简单得多，也好处理得多。
一、推拉式酸洗的工艺特点
1、化学工艺段流程。工艺段酸槽的长度受机组速度以及酸洗时间的影响。带钢成分不同，酸洗时间不一样，酸洗时间一般应设计为24-30s。要提高机组速度，必须增加化学工艺段的长度，才能保证酸洗时间。一般情况下，不同产量的机组入口段和出口段是相同的，只是化学工艺段的长度不同。下面以酸洗槽为例介绍一下工艺段流程。
在工艺段酸洗槽和清洗槽每个槽子的两端都设有挤干辊，在整个酸洗段和清洗段的入口和出口部分设有2 台并列的挤干辊，在其他连接部分均设有1 台挤干辊。在工艺段最后设有烘干机或吹边机，每个酸洗槽都有1 套独立的循环系统，由酸泵、过滤器、加热器、循环罐和管道阀门等组成。在生产过程中酸液不停地在酸槽和循环罐中流动循环，并用石墨换热器间接地加热酸液，温度可自动调节。当酸槽发生事故或停机检修时，可将酸槽中的酸液很快排入相应的循环罐中，并由循环罐、酸泵、加热器等构成一个临时的小循环系统，将酸液不停地加热。当事故排除和检修完毕后，马上就可以将酸液打入酸槽中，很快投入正常运行。一般入口的1 号酸槽要设置2-3 个换热器，后面的槽子只要设置1 个加热器即可，这是因为1 号酸槽要将带钢迅速加热的缘故。生产时新酸或再生酸不断地从4 号循环罐加入，废酸体积分数为4 %，125g/L 不断地从1号循环罐中排至酸再生装置。每个酸洗槽的循环罐都是前后相联通的，这样就保证了从出口酸洗槽到入口酸洗槽酸液浓度的逐步递减。酸洗槽使用的新酸或再生酸全部都是200g/L 的盐酸。
清洗槽的水要求用蒸气凝结水或脱盐水。一般机组内使用的清洗水均为从酸洗槽石墨换热器来的冷凝水并补充部分脱盐水，清洗槽专门用1个不锈钢制的冷凝水罐，用来贮存来自石墨换热器的冷凝水和外部供应的脱盐水。用泵将罐中的水打到4 号清洗槽中，串联式4 级清洗槽每段都有各自的循环系统。不断地从槽中水箱抽出清洗水喷向各段带钢的上下表面，将带钢表面的残留酸液冲洗干净。冲洗水的温度自动控制在75左右。新的冲洗水进入4号清洗槽，然后一段一段地溢流至1号清洗槽。1号清洗槽排出的废水，排至酸再生系统循环使用。
2、酸洗槽和清洗槽的结构特点
酸洗槽为浅槽结构，一般深度250 mm左右。槽子的纵剖面呈梯形，带钢贴着槽子的底面呈无张力状态运行。槽子的外壳为钢板制造，内部先衬1 层橡胶，再砌1 层耐酸砖，最里层为花岗岩。为了便于带钢快速通过，花岗岩内衬采用顺牙式的铺砖方法。在挤干辊的出入口处，花岗岩内衬都砌成喇叭形，以便于导入和输出带钢。因为带钢头部都是剪成梯形的形状的，所以能顺利快速地通过酸洗槽。由于酸液是在压力状态下不停地流动，在带钢和内衬之间形成1 层液体衬垫，因而带钢不会产生擦伤。如图。
清洗槽的结构与酸洗槽大致相同，区别在于带钢在清洗槽内呈水平状态通过，因此花岗岩内衬设在带钢水平通过的一段区域内。
二、化学工艺段的改进措施
化学工艺段影响着整条推拉式酸洗机组的运行速度和带钢表面的处理效果，近些年来，主要从以下方面进行了改进。
1、预清洗段的设置。目前许多推拉式酸洗机组在酸洗段前面设置了预清洗段，其结构与清洗段一样，即用热水向带钢表面进行喷淋。预清洗段的作用主要有：清洗带钢表面的污物；预热带钢，提高带钢进入1号酸洗槽的温度；事故状态下倒车时，清洗带钢表面从酸洗槽中带出酸液，避免造成污染。在热轧来料露天存放或外购热轧卷时，设置预清洗段尤为必要。在国外有许多推拉式机组的预清洗段采用热碱液清洗，这种配置可以对已涂油的欠碱洗的卷重新碱洗，同时也增强了机组对来料的适应能力。
2、紊流式酸洗槽的应用。紊流式酸洗的基本特点是把酸洗槽制成扁管形，管内充满酸液，管的高度只有150mm左右，因此内充液量也较少。在循环泵作用下酸液能快速循环，强化酸液的紊流，从而强化了酸液和带钢之间的传热传质。特别是由于强化了传热，缩短了酸洗的死时间，从而提高了酸洗速度。深槽式酸洗的时间约为11s，浅槽式约为10s，而紊流式约为7-8s[2]。由于紊流式酸洗槽独特的扁管式结构，可使带钢以很小的垂度穿过，其管壁又可起导位作用，因此很有利于推拉式酸洗机组的穿带。由于其酸洗时间短，可以使酸洗槽缩短，从而机组长度缩短。所以，该技术移植到推拉式酸洗机组上，进一步提高了机组产量，提高了穿带的可靠性。
3、自动化程度的提高。机组工艺段采用1台可编程控制器（PLC）控制，每个酸洗槽的温度都自动控制。1号酸洗槽的酸液浓度自动进行控制，达到排放浓度时，从1号酸循环罐中排放一定量的废酸，同时4号酸洗槽补充一定量的新酸或再生酸。每个酸循环罐的液位也是自动控制的，与有关的酸泵连锁操作。清洗槽的水温自动控制，清洗槽的电导率也是自动控制的，如果有电导率超过设定值的情况，就会发出报警，并停机，说明有露酸事故发生，必须进行检修或更换某些配件。一直以来，废酸的排放量和新酸的加入量都是靠手动操作的，而且精度不高，容易造成酸液浓度波动。另外，如果能知道废酸排放量或新酸加入量，就可以实现自动排放废酸和添加新酸。欲进行有效酸洗，对酸液浓度的控制成为关键，酸液浓度过高或过低均不能进行有效酸洗。如果酸液浓度过低，则不能溶解全部的氧化铁皮；而如果浓度过高，生成的铁离子在浓度高的盐酸容易中很容易达到饱和，而且酸洗时过高浓度的盐酸蒸发量大，也会带来环保问题，所以一般总酸含量控制在200g/L 左右。
推拉式酸洗机组主要是为适应中型冷轧厂的需要而发展的。推拉式酸洗机组省去了昂贵的焊机、拉矫机、前后活套等，投资少、占地面积少、操作维护成本低；由于不需焊接，对带钢规格品种变化的适应性强，适合于不易焊接的带钢钢种；停机时酸洗槽中可以无带钢，重新启动不需要引带，以及具备浅槽酸洗的酸洗时间短、热效率高的特点，成为不可替代的酸洗机组。结合国内外的技术资料以及目前国内的使用情况，进一步提高运行速度、改善带钢平直度和提高自动化程度的方向发展和完善。
参考文献：
［1］王洪英． 盐酸解析工艺在PVC 废酸治理中的应用［J］．大陆桥视野，2014（2）15．
［2］李国栋． 电石法聚氯乙烯生产中汞消耗与汞污染的降低［J］． 中国氯碱，2013（3）：42 － 45．
［3］薛之化． 电石法聚氯乙烯生产中的汞污染治理［J］． 中国氯碱，2012（2）：25 － 27．
论文作者:马光
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/30
标签：酸洗论文; 带钢论文; 机组论文; 推拉论文; 工艺论文; 浓度论文; 槽子论文; 《基层建设》2019年第6期论文;