CN105386071B - 一种钢带酸洗槽的换热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢带酸洗槽的换热方法，属于钢带酸洗技术领域，包括以下步骤：一、将酸洗槽中的酸洗液排出；二、向加热器本体内部的毛细管中充入高温蒸汽；三、将排出的酸洗液送入加热器本体中加热，具体为将存酸池中的酸洗液抽入到加热器本体中，酸洗液从充满高温蒸汽的毛细管外侧流过，从而被毛细管内部的高温蒸汽逐渐加热，使酸洗液的温度逐渐升高；四、将加热后的酸洗液回流到钢带酸洗槽中。通过本发明的技术方案可以有效避免酸洗池内产生大量蒸汽，并能防止酸洗液的泄漏与浪费，节约了生产成本。

Description

一种钢带酸洗槽的换热方法

技术领域

本发明涉及钢带酸洗技术领域，更具体地说，涉及一种钢带酸洗槽的换热方法。

背景技术

目前钢带在进入冷轧工序之前，一般需要先经过酸洗处理，因为钢带在潮湿环境里容易发生氧化，其表面有一层较厚的氧化膜，导致其成品变色较为明显，严重影响钢带产品的质量和美观，酸洗的主要目的是有效除去钢带表面的杂质。如果钢带酸洗不彻底，一方面直接导致制作过程中杂质压入钢带表面，影响冷轧产品的质量；另一方面对下道冷轧工序的轧辊粗糙度和乳化液寿命造成不利影响。因此作为冷轧的前道工序，酸洗工序至关重要。

现有技术中酸洗工序一般是钢带先经过酸洗槽酸洗然后经过洗刷装置进行洗刷，刷去钢带表面的杂质，然后经过清洗池清洗，然而在酸洗槽连续酸洗过程中，需要使酸洗液保持一定的温度，在对酸洗液直接进行加热过程中容易使酸洗线产生大量蒸汽酸雾等，且酸雾容易向空气中扩散，使周边环境及设备受到不同程度的腐蚀，伴随着技术的不断推进和环保意识的不断增强，钢带酸洗液换热方式急需进一步改进。

关于钢带酸洗槽的技术改进，现有技术中已有相关专利公开，例如中国专利申请号：2013205907586，申请日为2013年9月24日，发明创造名称为：一种钢带除锈酸洗线，该申请案涉及一种钢带除锈酸洗线，包括酸洗槽和清水槽，酸洗槽上方设有酸雾吸收塔和对应石辊的石辊槽盖，酸洗槽与清水槽之间上部设有过度酸槽盖，过度酸槽盖与石辊槽盖连接处、石辊槽盖与酸雾吸收塔连接处均设有槽沟，并在槽沟中注有清水，通过水封将酸雾封闭在酸洗槽内，从而不使酸雾外漏，不仅降低了能源的消耗还延长了设备的寿命，但该申请案只能减少酸雾的外露，不能从源头上减少酸雾的产生，且无法解决随着酸洗液的蒸发而导致的酸洗液浪费的问题，需要进一步改进。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明针对现有技术中酸洗线加热时酸雾严重且酸洗液容易挥发浪费的不足，提供了一种钢带酸洗槽的换热方法，可以有效减少酸雾的产生，并避免酸洗液的浪费，从而降低生产成本，改善酸洗环境。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种钢带酸洗槽的换热方法，包括以下步骤：

步骤一：将酸洗槽中的酸洗液排出；

打开酸洗池上的排酸管，将酸洗槽中的酸洗液排出到存酸池中，等待加热；

其中所述酸洗槽包括压辊Ⅰ、压辊Ⅱ、酸洗池、酸槽盖、挤干辊、吹干风刀和循环加热装置，所述压辊Ⅰ和压辊Ⅱ分别设置在酸洗槽的入口和出口位置，压辊Ⅰ和压辊Ⅱ将钢带压入酸洗池内的酸洗液中，其中酸洗槽的出口位置还依次设置有挤干辊和吹干风刀；

酸洗槽内设置有两个以上的的酸洗池，相邻酸洗池的下部相连通，在酸洗池侧壁外侧设置有密封结构，包括与酸洗池侧壁相固连的密封侧壁，所述密封侧壁与酸洗池侧壁之间形成的凹槽为水封槽；每个酸洗池上方均盖有酸槽盖；

所述循环加热装置设置在酸洗槽的一侧，包括排酸管、存酸池、加热器本体和进酸管，所述排酸管的一端与酸洗池相连通，排酸管的另一端与存酸池相连通，所述加热器本体上设置有抽酸管道与存酸池相连通，抽酸管道上设置有动力泵，所述进酸管的一端与酸洗池相连通，进酸管的另一端与加热器本体固连，加热器本体内部设置有毛细管；

步骤二：向加热器本体内部的毛细管中充入蒸汽；

步骤三：将排出的酸洗液送入加热器本体中加热；

步骤二结束后，通过动力泵将存酸池中的酸洗液抽入到加热器本体中，酸洗液从充满蒸汽的毛细管外侧流过，酸洗液的温度逐渐升高；

步骤四：将加热后的酸洗液回流到钢带酸洗槽中；

步骤三结束后，被加热的酸洗液通过酸洗池上的进酸管回流到酸洗槽中，酸洗槽的换热过程结束。

进一步地，所述酸槽盖包括内壁、外壁、上盖和导流板，内壁位于上盖下方，并固连在上盖的四周位置，内壁和上盖组成一个中空的腔体，内壁即放置在上述水封槽内；外壁设置在内壁的外侧，并与密封侧壁的上端面相接触；上盖的内侧面沿四周还固连有导流板，所述导流板位于内壁的内侧，且导流板向上盖中心部位倾斜，使得导流板与酸洗池侧壁的内侧相接触，且导流板与酸洗池侧壁之间的夹角为α，α为锐角。

进一步地，所述酸槽盖还包括加强板，其中上盖为弧形结构，所述加强板设置在上盖内侧面的中心位置，且加强板的两端分别与导流板相固连。

进一步地，所述上盖上开设有贯穿其厚度的防爆孔。

进一步地，所述夹角α的大小为15~30°。

更进一步地，所述酸洗槽上方还设置有酸雾净化器，所述酸雾净化器内依次设置有冷却区、一次中和区、二次中和区和除沫器装置

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明通过循环加热装置来实现换热，循环加热装置包括排酸管、存酸池、加热器本体和进酸管，排酸管的一端与酸洗池相连通，另一端与存酸池相连通，加热器本体上设置有抽酸管道与存酸池相连通，进酸管的一端与酸洗池相连通，进酸管的另一端与加热器本体固连，加热器本体内部设置有大量毛细管；加热器本体还与生产车间的锅炉房相连通，锅炉房将高温热蒸汽不断输送到加热器本体内的毛细管中，使得毛细管中流通有大量高温蒸汽，当酸洗池的酸洗液温度下降时，打开排酸管将酸洗池中的酸洗液排入存酸池中，然后加热器本体上的抽酸管道通过动力泵带动，将存酸池中的酸洗液抽入加热器本体中，酸洗液从大量毛细管的外侧面慢慢流过，从而被毛细管内部的高温蒸汽逐渐加热，被加热过后的酸洗液又经过进酸管回流到酸洗池中，最终使得酸洗池的酸洗液温度不断上升，采用这种槽外循环加热的方式避免了热蒸汽直接进入到酸洗池，从而避免了酸洗池内压强不断上升，酸洗液也更容易蒸发泄漏的问题。

（2）本发明中酸洗池侧壁外侧设置有密封结构，包括与酸洗池侧壁相固连的密封侧壁，密封侧壁与酸洗池侧壁之间形成的凹槽为水封槽，在该水封槽内注入清水，每个酸洗池上方均盖有酸槽盖，且酸槽盖的内壁即放置在水封槽内，水封槽内的清水将酸洗池内部与外界完全密封，可有效防止酸洗池内部的酸洗液因受热蒸发而向外扩散，避免了酸洗液对与外部环境的污染。

（3）本发明中上盖上设置有导流板，且导流板向上盖中心部位倾斜，将酸槽盖盖在酸洗池上方时，内壁位于水封槽内，而导流板恰好与酸洗池侧壁的内侧相接触，即将酸洗池侧壁与水封槽之间完全阻隔，酸雾液化后沿着上盖回流时，会因为导流板的阻挡而无法进入水封槽，从而沿着导流板的光滑表面全部回流进酸洗池中，进一步避免了酸洗液的扩散与浪费。

附图说明

图1为本发明中的酸洗槽结构示意图；

图2为本发明中的酸洗池结构示意图。

示意图中的标号说明：2、酸雾净化器；3、压辊Ⅰ；4、酸槽盖；6、压辊Ⅱ；8、挤干辊；9、吹干风刀；401、内壁；402、外壁；403、上盖；404、导流板；405、加强板；501、酸洗池；502、水封槽；503、酸洗池侧壁；504、密封侧壁。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例中的钢带酸洗槽包括压辊Ⅰ3、压辊Ⅱ6、酸洗池501、酸槽盖4、挤干辊8、吹干风刀9和循环加热装置，其中压辊Ⅰ3和压辊Ⅱ6分别设置在酸洗槽的入口和出口位置，压辊Ⅰ3和压辊Ⅱ6将钢带压入酸洗池501内的酸洗液中，使得钢带在不断向前运动过程中始终被酸洗液完全浸泡，实现酸洗过程；酸洗槽的出口位置还依次设置有挤干辊8和吹干风刀9，经酸洗后的钢带表面附着一层酸洗液，钢带首先从挤干辊8的上下辊之间通过，表面酸洗液基本被挤干，再通过吹干风刀9对残留的酸洗液进一步吹扫。

酸洗槽内设置有两个以上的的酸洗池501，相邻酸洗池501的下部相连通，钢带酸洗时即是在酸洗池501中穿出，在酸洗池侧壁503外侧设置有密封结构，包括与酸洗池侧壁503相固连的密封侧壁504，密封侧壁504与酸洗池侧壁503之间形成的凹槽为水封槽502，在该水封槽502内注入清水，水封槽502内的清水将酸洗池501内部与外界完全密封，即可有效防止酸洗池501内部的酸洗液因受热蒸发而向外扩散，避免了酸洗液对与外部环境的污染；每个酸洗池501上方均盖有酸槽盖4。

酸槽盖4包括内壁401、外壁402、上盖403和导流板404，内壁401位于上盖403下方，并固连在上盖403的四周位置，内壁401和上盖403组成一个中空的腔体，为了尽量减少酸洗池501内的热量扩散，该中空腔体的体积较小，上盖403的高度较低；内壁401即放置在水封槽502内；外壁402设置在内壁401的外侧，并与密封侧壁504的上端面相接触，从而将水封槽502与外界隔绝，防止水封槽502中会有少量酸雾外泄；上盖403的内侧面沿四周还固连有导流板404，导流板404位于内壁401的内侧，且导流板404向上盖403中心部位倾斜，使得导流板404与酸洗池侧壁503的内侧相接触，该导流板404的设计是为了进一步防止酸洗液的泄漏与蒸发浪费。

酸洗时酸洗液因温度影响会形成酸雾，酸雾聚集到上盖403下方会重新液化，沿着上盖403的内侧面回流进酸洗池501内，上盖403为弧形结构，更有利于酸洗液的回流；但技术人员在长期生产过程中发现，液化后的部分酸洗液会沿着上盖403最终回流到水封槽502中，逐渐将水封槽502中的清水酸化，也造成了酸洗液的资源浪费，提高了生产成本；为避免这种现象，技术人员创造性地添加了导流板404的设计，该导流板设置在内壁401的内侧，且导流板404向上盖403中心部位倾斜，将酸槽盖4盖在酸洗池501上方时，内壁401位于水封槽502内，而导流板404恰好与酸洗池侧壁503的内侧相接触，即将酸洗池侧壁503与水封槽502之间完全阻隔，酸雾液化后沿着上盖403回流时，会因为导流板404的阻挡而无法进入水封槽502，从而沿着导流板404的光滑表面全部回流进酸洗池501中，避免了酸洗液的扩散与浪费。该导流板404与酸洗池侧壁503之间的夹角为α(具体在图2中是导流板404与纵向竖直线之间的夹角为α，该纵向竖直线与酸洗池侧壁503相平行)，α的大小对于酸洗液回流的效果具有一定的影响，α若过大，会导致酸洗液回流中受阻力过大而速度过慢，α若过小又不利于整个酸槽盖4与酸洗池501的配合，导致盖上与打开的动作受限；技术人员经过不断的实验摸索，最终发现当α为15~30°时最利于生产使用，既不影响酸洗液的回流速度，也利于整个酸槽盖4与酸洗池501的配合，具体在本实施例中α为15°。

为加强酸槽盖4的结构强度，在上盖403内侧面的中心位置该设置加强板405，且加强板405的两端分别与导流板404相固连。上盖403上开设有贯穿其厚度的防爆孔，钢带在酸洗过程中因出现化学反应可能会置换出少量氢气，氢气在酸洗池501内聚集过多则容易导致安全事故，为了提高生产安全性，技术人员在上盖403上开设了防爆孔，该防爆孔尺寸较小，可以随时将产生的氢气排出，又不会导致酸雾的大量外泄。

酸洗槽上方还设置有酸雾净化器2，酸雾净化器2内依次设置有冷却区、一次中和区、二次中和区和除沫器装置，本发明中共设置有两组酸雾净化器2，分别在酸洗槽的入口和出口位置，进入的酸雾首先经过冷却区进行液化，再分别经过一次中和区和二次中和区进行酸碱中和，最后经过除沫器进行过滤，将干净的气体排出。

本实施例的一种钢带酸洗槽的换热方法是通过循环加热装置来实现的，该循环加热装置设置在酸洗槽的一侧，包括排酸管、存酸池、加热器本体和进酸管，排酸管的一端与酸洗池501相连通，排酸管的另一端与存酸池相连通，加热器本体上设置有抽酸管道与存酸池相连通，抽酸管道上设置有动力泵，进酸管的一端与酸洗池501相连通，进酸管的另一端与加热器本体固连，加热器本体内部设置有大量毛细管；加热器本体还与生产车间的锅炉房相连通；本实施例的具体换热步骤如下：

步骤一：将酸洗槽中的酸洗液排出；

打开酸洗池501上的排酸管，将钢带酸洗槽中的酸洗液排出到存酸池中，等待加热；

步骤二：向加热器本体内部的毛细管中充入高温蒸汽；

步骤一结束后，将锅炉房中的大量高温蒸汽不断输送到加热器本体内的毛细管中，使得毛细管中流通有大量高温蒸汽；

步骤三：将排出的酸洗液送入加热器本体中加热；

步骤二结束后，通过动力泵带动抽酸管道，将存酸池中的酸洗液抽入到加热器本体中，酸洗液从充满高温蒸汽的众多毛细管外侧流过，从而被毛细管内部的高温蒸汽逐渐加热，使酸洗液的温度逐渐升高；

步骤四：将加热后的酸洗液回流到钢带酸洗槽中；

步骤三结束后，被加热的酸洗液通过酸洗池501上的进酸管回流到酸洗槽中，最终使得酸洗池501中的酸洗液温度不断上升，钢带酸洗槽的换热过程结束。由于酸洗液的排出与回流是不断循环进行的，所以加热过程中并不影响钢带的正常行进。传统的加热方式多采用直接在酸洗池501内对酸洗液进行高温加热，这种方式不但会使整个酸洗池501内布满热蒸汽，压强不断上升，对设备材质性能有更高要求，也会导致酸洗液自身的不断蒸发泄漏，还可能因为频繁的突然受热导致酸洗池侧壁503的开裂；技术人员采用槽外循环加热的方式，热蒸汽不会直接进入酸洗池501内，则可以有效解决这些问题。

实施例2

同实施例1，所不同的是本实施例中α大小为20°。

实施例3

同实施例1，所不同的是本实施例中α大小为30°。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种钢带酸洗槽的换热方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将酸洗槽中的酸洗液排出；

打开酸洗池(501)上的排酸管，将酸洗槽中的酸洗液排出到存酸池中，等待加热；

其中所述酸洗槽包括压辊Ⅰ(3)、压辊Ⅱ(6)、酸洗池(501)、酸槽盖(4)、挤干辊(8)、吹干风刀(9)和循环加热装置，所述压辊Ⅰ(3)和压辊Ⅱ(6)分别设置在酸洗槽的入口和出口位置，压辊Ⅰ(3)和压辊Ⅱ(6)将钢带压入酸洗池(501)内的酸洗液中，其中酸洗槽的出口位置还依次设置有挤干辊(8)和吹干风刀(9)；

酸洗槽内设置有两个以上的的酸洗池(501)，相邻酸洗池(501)的下部相连通，在酸洗池侧壁(503)外侧设置有密封结构，包括与酸洗池侧壁(503)相固连的密封侧壁(504)，所述密封侧壁(504)与酸洗池侧壁(503)之间形成的凹槽为水封槽(502)；每个酸洗池(501 )上方均盖有酸槽盖(4)；

所述循环加热装置设置在酸洗槽的一侧，包括排酸管、存酸池、加热器本体和进酸管，所述排酸管的一端与酸洗池(501)相连通，排酸管的另一端与存酸池相连通，所述加热器本体上设置有抽酸管道与存酸池相连通，抽酸管道上设置有动力泵，所述进酸管的一端与酸洗池(501)相连通，进酸管的另一端与加热器本体固连，加热器本体内部设置有毛细管；

步骤二：向加热器本体内部的毛细管中充入蒸汽；

步骤三：将排出的酸洗液送入加热器本体中加热；

步骤二结束后，通过动力泵将存酸池中的酸洗液抽入到加热器本体中，酸洗液从充满蒸汽的毛细管外侧流过，酸洗液的温度逐渐升高；

步骤四：将加热后的酸洗液回流到钢带酸洗槽中；

步骤三结束后，被加热的酸洗液通过酸洗池(501)上的进酸管回流到酸洗槽中，酸洗槽的换热过程结束；

所述酸槽盖(4)包括内壁(401)、外壁(402)、上盖(403)和导流板(404)，内壁(401)位于上盖(403)下方，并固连在上盖(403)的四周位置，内壁(401)和上盖(403)组成一个中空的腔体，内壁(401)即放置在上述水封槽(502)内；外壁(402)设置在内壁(401)的外侧，并与密封侧壁(504)的上端面相接触；上盖(403)的内侧面沿四周还固连有导流板(404)，所述导流板(404)位于内壁(401)的内侧，且导流板(404)向上盖(403)中心部位倾斜，使得导流板(404)与酸洗池侧壁(503 )的内侧相接触，且导流板(404)与酸洗池侧壁(503)之间的夹角为α，α为锐角；所述夹角α的大小为15～30°；所述上盖(403)上开设有贯穿其厚度的防爆孔。

2.根据权利要求1所述的一种钢带酸洗槽的换热方法，其特征在于：所述酸槽盖(4) 还包括加强板(405)，其中上盖(403)为弧形结构，所述加强板(405)设置在上盖(403)内侧面的中心位置，且加强板(405)的两端分别与导流板(404)相固连。

3.根据权利要求1所述的一种钢带酸洗槽的换热方法，其特征在于：所述酸洗槽上方还设置有酸雾净化器(2)，所述酸雾净化器(2)内依次设置有冷却区、一次中和区、二次中和区和除沫器装置。