CN101956201B - 环保型钢丝酸洗槽 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型钢丝酸洗槽，包括水循环装置以及酸液循环装置，该酸洗槽由若干根相互水平排列在一起的酸洗管道组成，酸洗管道为由PE管构成，酸洗管道的内壁上设置着聚乙烯UHMV-PE层，酸洗管道顶面上间隔均布连接着加酸管，加酸管与酸液循环装置相连通，酸洗管道的两端分别连接着集液槽，集液槽内设置着钢丝牵拉装置，钢丝从酸洗管道内以及两集液槽内的钢丝牵拉装置中穿出，集液槽内还设置着回酸槽和回水槽，回酸槽与酸洗管道两端相连通，回酸槽底面通过回酸管与酸液循环装置相连，回水槽上方设置着向钢丝表面喷水的喷水装置，喷水装置通过进水管与水循环装置相连，回水槽底面通过回水管与水循环装置相连，两集液槽顶面还分别连接着抽风管。

Description

环保型钢丝酸洗槽
技术领域
本发明属于连续式镀锌线用酸洗槽结构的改进，涉及一种环保型钢丝酸洗槽。
背景技术
目前国内同类型钢丝镀锌生产线普遍采用密封式酸洗槽，酸洗槽设计成密闭形式，分为槽体和密封上盖板两部分。在盖板上加装抽风装置，使酸洗槽内形成局部负压，防止酸雾的溢出。同时在酸洗槽两端钢丝进出口处设置层状水帘，阻止酸洗槽内的酸雾从两端溢出。钢丝在运行过程中如果发生故障造成断线，通过一个专门的穿线滑块将钢丝重新穿过。钢丝通过一个密闭的槽体后，使用盐酸清洗掉钢丝表面的氧化层，为后续的镀锌工序提供良好的钢丝表面条件。
现有的密封式酸洗槽存在的一些缺陷，影响了钢丝酸洗的效率，主要表现在：
(1)密封容易失效。
密封上盖和槽体采用的是PP材质，容易老化变形，造成上盖和槽体之间的密封不严，产生间隙；又因上盖和槽体之间采用钢螺栓连接，极易在酸性环境下腐蚀，造成连接处紧固失效，形成局部空隙。由于上述原因，酸雾会从这些缝隙中溢出，造成环境污染。
(2)钢丝穿线过程复杂。
传统的酸洗槽分为左右两部分，每一部分可以酸洗20根钢丝，钢丝之间的间距为30mm，酸洗槽总长约15m。如果某一根钢丝发生断线，需要从酸洗槽进口处重新将钢丝穿过15m的距离，同时同一酸洗槽内的20根钢丝不能互相交叉绞捻，否则会造成新的断线。从生产统计的数据看，每个班(8小时)平均断线的次数为8次，每次穿线的时间约为15min，这样因为断线和重新穿线造成的时间损失约为120min，严重影响生产的连续性和有效作业率。
(3)酸槽容易损坏。
频繁的断线和穿线，会造成酸槽进出口处部位和穿线滑块因钢丝的摩擦而损坏。由于上盖和槽体均为整体粘接而成，穿线滑块槽也是整体焊接在槽体侧壁上的，一旦损坏，需要打开槽体重新修补或焊接。
(4)维护难度大。
酸液在使用一段时间后，因为含有大量的金属盐成分，会在槽体内壁和底部沉积。这时就需要定期对槽体进行清理维护。由于酸洗槽为密封结构，每次清理前需要打开上盖，清理完毕后重新密封。实际生产中每个月需要清理一次，每次需要耗时约8小时。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型钢丝酸洗槽，其结构简单、可靠，能够有效地解决酸洗槽密封易失效问题，减少酸雾的产生，减少酸液消耗和水消耗，提高酸洗效率，降低生产和维护难度，保证生产有序进行。
本发明的目的是这样实现的：一种环保型钢丝酸洗槽，包括水循环装置以及酸液循环装置，该酸洗槽由若干根相互水平排列在一起的酸洗管道组成，酸洗管道为由PE管构成，酸洗管道的内壁上设置着聚乙烯UHMV-PE层，酸洗管道顶面上间隔均布连接着加酸管，加酸管与酸液循环装置相连通，酸洗管道的两端分别连接着集液槽，集液槽内设置着钢丝牵拉装置，每根钢丝分别从各酸洗管道内以及两集液槽内的钢丝牵拉装置中穿出，集液槽内还设置着回酸槽和回水槽，回酸槽与酸洗管道两端相连通，回酸槽底面通过回酸管与酸液循环装置相连，回水槽上方设置着向钢丝表面喷水的喷水装置，喷水装置通过进水管与水循环装置相连，回水槽底面通过回水管与水循环装置相连，两集液槽顶面还分别连接着抽风管。
本发明酸洗槽结构简单、可靠，钢丝在酸洗管道内进行酸洗，酸洗管道不用拆装，从而能够有效地解决酸洗槽密封易失效问题，减少酸雾的产生，减少环境污染。所用的酸液和喷淋水都可以通过水循环装置以及酸液循环装置加以循环使用，从而减少酸液消耗和水消耗，提高酸洗效率。每根钢丝分别从各酸洗管道内以及两集液槽内的钢丝牵拉装置中穿出，由于每根钢丝均在一根独立的管道内运行，一旦发生断线，不会影响到其他钢丝的运行，也不会发生钢丝互相交叉绞捻的情况。且断线后的钢丝从管道内穿过比较容易，对生产节奏和生产有效作业率的影响不大，从而大大降低了生产和维护难度，保证生产有序进行。
本发明酸洗槽由于酸循环量小，相应酸的挥发量也小，酸洗效果比密封式酸洗槽要好。经测算，采用本发明酸洗槽进行酸洗每吨钢丝可节约盐酸消耗量7kg。按年总产5万吨钢丝、盐酸850元/吨计算，每年可节约成本为30万元。水耗量按2％循环量计算，则可节水6吨/小时，全年可节水48960吨。按水单价1.4元/吨计算，年节约水费7万元。本发明酸洗槽比密封式酸洗槽可节约电耗20kW.h/吨，按年总产量5万吨钢丝、用电平均单价0.42元/kW.h计算，每年可节约成本42万元，经济效益十分突出。
在本发明酸洗槽中，钢丝和酸液全部在管道内运行，酸雾无法溢出，因而可以确保环保要求。治理后车间工作环境达到GBZ2-2002《工作场所有害因素职业接触限值》的有关规定，空气中酸含量≤7.5mg/m3。
与传统的密封式酸洗槽相比，本发明酸洗槽各项酸洗参数均有较大变化，具体体现在酸循环量、水循环量、加热器功率降低，抽气量增加。具体参数对比见表1。
表1密封式酸洗槽与本发明酸洗槽酸洗参数对比
  项目   密封式酸洗槽   本发明酸洗槽   备注
  酸循环量(m3/h)   440   65
  水循环量(m3/h)   500   200
  加热器电功率(kW)   3180   80
  抽气量(m3/min)   3000   3550
附图说明
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的主视连接结构示意图；
图2为本发明的酸液循环装置连接结构示意图；
图3为本发明的水循环装置连接结构示意图。
具体实施方式
一种环保型钢丝酸洗槽，如图1所示，包括水循环装置7以及酸液循环装置9。
根据生产实际，该酸洗槽由20根相互水平排列在一起的酸洗管道3组成，横向截面上，这20根管道分成一组，相邻管道之间的间距为45mm，可以设置若干组管道。为保证酸槽的寿命，酸洗管道3为由PE管构成，酸洗管道3的内壁上设置着聚乙烯UHMV-PE层，这样酸洗管道3具有良好的自润滑性能和高强度、高韧性等优点，从面保证整个酸洗管道3耐磨、耐腐蚀的需要。
酸洗管道3顶面上间隔均布连接着加酸管2，加酸管2与酸液循环装置9相连通，酸洗管道3的两端分别连接着集液槽4，使从管子内流出的酸液汇总到一起，由酸循环泵11抽出、处理。集液槽4内设置着钢丝牵拉装置，每根钢丝10分别从各酸洗管道3内以及两集液槽4内的钢丝牵拉装置中穿出。集液槽4内还分别设置着回酸槽6和回水槽5，回酸槽6与酸洗管道3两端相连通，回酸槽6底面通过回酸管8与酸液循环装置9相连，回水槽5上方设置着向钢丝表面喷水的喷水装置32，喷水装置32通过进水管30与水循环装置7相连，回水槽5底面通过回水管31与水循环装置7相连，两集液槽4顶面还分别连接着抽风管1。
工作时，钢丝10从Φ28mm×3mm的管道3中穿过，酸洗管道3共13.5米长，通过一台流量为12m3/h、扬程为30m的酸循环泵11分四点加入酸液，使管子内充满流动的酸液，确保钢丝始终与酸液接触。由于钢丝和酸液全部在管道内运行，酸雾无法溢出，因而可以确保环保要求。
如图3所示，水循环装置包括水箱15以及与水箱15相连的水泵，水泵分为回流水泵16和补给水泵17两只，回流水泵16与回水管31相连通，补给水泵17与进水管30相连通。两只水泵的流量分别为200m3/h、扬程为50m，用于向酸洗槽水封系统输送循环水。
如图2所示，酸液循环装置包括有回流酸泵19、酸储槽13、酸循环槽12、酸循环泵11以及补给酸泵18，所说的加酸管2通过酸循环泵11与酸循环槽12的出口端相连，回酸管8与酸循环槽12相连通；酸循环槽12的另一进酸口与补给酸泵18相连，补给酸泵18通过管路与酸储槽13相连，酸循环槽12的另一出酸口与回流酸泵19相连，回流酸泵19通过管线分别与一油水分离器14以及一酸加热器20相连，油水分离器14和酸加热器20分别与酸储槽13相连。
钢丝在拉拔过程中，因为润滑的需要，表面会粘附一层润滑剂。润滑剂中含有较多的油脂。这些粘附在钢丝表面的油脂，会在酸洗过程中随着钢丝表面氧化层的溶解而脱离，漂浮在酸液表面。酸液表层的油脂会降低酸液的使用效率，同时会加大酸洗后钢丝表面的清洗难度，给后续的镀锌工序带来不利。如果回流的回流酸液含油量过高或温度过低，则直接被一台流量为12m3/h、扬程30m的酸泵送入油水分离器14和酸加热器20中，经除油处理后和加热后注入到另外两台酸储槽13中备用。
油水分离器14最大处理能力15m3/h，分割比为1∶15可调。油水分离器14壳体材质为钢衬PE，内部旋流管材质为PTFE。
酸循环系统共设有5个酸储槽，可同时需要为5条生产线提供酸液，每个储槽的容积为8m3，通过一台流量为65m3/h、扬程为40m的补给酸泵18注入到酸循环槽12内。系统共设有5个1.5m×1.5m×3.5m的酸循环槽12，每个酸循环槽12旁设有一台流量为12m3/h、扬程为30m的酸循环泵11，通过四个加酸点向酸洗管道3内加入新鲜的酸液，回流酸液重新流到酸循环槽12中。

Claims (3)

1.一种环保型钢丝酸洗槽，包括水循环装置以及酸液循环装置，其特征是：该酸洗槽由若干根相互水平排列在一起的酸洗管道组成，酸洗管道由PE管构成，酸洗管道的内壁上设置着聚乙烯UHMV-PE层，酸洗管道顶面上间隔均布连接着加酸管，加酸管与酸液循环装置相连通，酸洗管道的两端分别连接着集液槽，集液槽内设置着钢丝牵拉装置，每根钢丝分别从各酸洗管道内以及两集液槽内的钢丝牵拉装置中穿出，集液槽内还设置着回酸槽和回水槽，两个集液槽中的回酸槽分别与酸洗管道两端相连通，回酸槽底面通过回酸管与酸液循环装置相连，回水槽上方设置着向钢丝表面喷水的喷水装置，喷水装置通过进水管与水循环装置相连，回水槽底面通过回水管与水循环装置相连，两集液槽顶面还分别连接着抽风管。
2.根据权利要求1所述的环保型钢丝酸洗槽，其特征是：水循环装置包括水箱以及与水箱相连的水泵，水泵分为回流水泵和补给水泵两只，回流水泵与回水管相连通，补给水泵与进水管相连通。
3.根据权利要求1所述的环保型钢丝酸洗槽，其特征是：酸液循环装置包括有回流酸泵、酸储槽、酸循环槽、酸循环泵以及补给酸泵，所说的加酸管通过酸循环泵与酸循环槽的出口端相连，回酸管与酸循环槽相连通；酸循环槽的另一进酸口与补给酸泵相连，补给酸泵通过管路与酸储槽相连，酸循环槽的另一出酸口与回流酸泵相连，回流酸泵通过管线分别与一油水分离器以及一酸加热器相连，油水分离器和酸加热器分别与酸储槽相连。
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