CN106868521B - 一种冷轧酸洗快速循环节能设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种冷轧酸洗快速循环节能设备及方法，属于酸再生和酸洗设备及工艺技术领域，用于冷轧酸洗和酸再生循环利用。其技术方案是：酸再生机组的吸收塔分别与再生酸罐及酸洗机组的酸罐相连接，再生酸罐与酸洗机组的酸罐相连接，酸罐分别与文丘里预浓缩器和废酸罐相连接，废酸罐与文丘里预浓缩器相连接。酸再生机组生产的再生酸直接供给酸洗机组进行酸洗作业，同时酸洗机组产生的废酸直接作为原料供酸再生机组生产再生酸，并分别配置了存储罐，以备检修或停机时保持生产的连续进行。本发明打破了酸再生工序和酸洗工序各自独立的传统布局，使两个工序紧密相互连接，降低了蒸汽能源和电能的消耗，有效地减少了酸液的存储挥发，降低了生产成本。

Description

一种冷轧酸洗快速循环节能设备及方法

技术领域

本发明涉及一种冷轧酸洗和酸再生循环设备及方法，属于酸再生和酸洗设备及工艺技术领域。

背景技术

酸洗是钢铁冷轧前必经的工序，目前酸洗技术有浅槽紊流酸洗和日本的IBOX酸洗，技术成熟，但是两种酸洗技术在生产过程中都存在一些难以解决的问题；1、生产过程中，酸液加热后存在大量的能量损失，消耗了大量的蒸汽和煤气。2、酸液容易挥发，正常生产过程中存储酸液量大，酸雾外溢大，影响周围环境。3、酸洗和酸再生生产时，酸液在流动距离长，电能消耗高。4、酸洗和酸再生机组一般是两个独立的设备，两套系统联系性不强，生产过程中协同生产能力差。具体来说，酸洗机组生产时需要再生酸，产生废酸，酸再生机组生产时原料为废酸，生产产品为再生酸，互为循环。但是酸洗和酸再生是两个独立的机组，酸液存储均是相互独立，这样造成了酸液滞留循环过程时间长。使再生酸和废酸温度接近常温。酸再生在生产时，需要再将废酸加热到700度左右，酸洗机组需要再将再生酸温度加热到85度。这样造成了能源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种冷轧酸洗快速循环节能设备及方法，这种酸洗和酸再生设备可以在生产过程中缩短传输流程，减少热量的散失和酸液存储量，提高能源利用效率。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种冷轧酸洗快速循环节能设备，它包括再生酸罐、加酸泵、废酸泵、废酸罐、再生酸泵、文丘里泵，再生酸泵的一端通过管道与酸再生机组的吸收塔相连接，再生酸泵的另一端分别通过管道与再生酸罐及酸洗机组的酸罐相连接，再生酸罐通过管道与酸洗机组的酸罐相连接，在再生酸罐与酸罐的连接管道中安装有加酸泵，酸罐通过管道分别与文丘里预浓缩器和废酸罐相连接，废酸泵安装在酸罐的出口管路上，废酸罐通过管道与文丘里预浓缩器相连接，文丘里泵安装在废酸罐的出口管路上，在吸收塔与再生酸罐、酸罐的连接管路中分别安装有阀门，在酸罐与文丘里预浓缩器、废酸罐的连接管路中分别安装有阀门。

上述冷轧酸洗快速循环节能设备，它还有进再生酸溢流装置，进再生酸溢流装置安装在吸收塔与再生酸罐和酸罐的连接管路的交汇处，进再生酸溢流装置分别有进再生酸溢流口、加酸泵出口、酸洗入口，进再生酸溢流口与再生酸罐的连接管路相连接，加酸泵出口与再生酸泵的连接管道相连接，酸洗入口与酸罐的连接管道相连接。

上述冷轧酸洗快速循环节能设备，它还有出废酸溢流装置，出废酸溢流装置安装在酸罐与文丘里预浓缩器和废酸罐的连接管路的交汇处，出废酸溢流装置分别有出废酸溢流口、废酸泵出口、酸再生废酸入口，出废酸溢流口与废酸罐的连接管路相连接，废酸泵出口与废酸泵的连接管道相连接，酸再生废酸入口与文丘里预浓缩器的连接管道相连接，在出废酸溢流装置的壳体内安装有过滤板。

一种使用上述冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，它采用以下步骤进行：

a.通过再生酸泵直接将酸再生机组的吸收塔产生的再生酸输入到酸洗机组的酸罐中，经过酸洗机组酸性后，再生酸变为废酸，废酸通过酸罐和废酸泵直接输入到酸再生机组的文丘里预浓缩器中充当原料；

b. 当酸再生机组出现检修或停机时，废酸泵将酸罐中的废酸输送到废酸罐，如果酸洗机组出现问题停机或检修时，文丘里泵将废酸罐的废酸输送到文丘里预浓缩器中；

c.当再生酸生产量和废酸产生量高于实际需求时，进再生酸溢流装置和出废酸溢流装置分别将多余的再生酸和废酸加入到再生酸罐和废酸罐之中，正常生产时，再生酸罐液位控制为50%，废酸罐液位控制在10%以下。

上述使用冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，再生酸泵将再生酸输入到酸洗机组的酸罐时，再生酸流量控制在酸洗供酸再生废酸流量的1.02倍，同时再生酸管道做保温，再生酸到达酸洗机组温度控制在87℃-95℃，保证酸罐温度控制在70-85℃，以减少在酸液在流动过程中产生的热能量损失和罐区泵的电能消耗。

上述使用冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，酸洗机组生产时，酸罐液位控制在45-55%，当液位高于55%时，酸罐级联阀门打开，向前倒液，当酸罐液位低于45%时，级联阀门关闭。

上述使用冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，再生酸在酸洗机组使用后变成废酸，废酸温度控制在80℃，废酸通过废酸泵直接输入到酸再生机组的文丘里预浓缩器或脱硅装置的中和罐充当酸再生原料，废酸流出量设定为25吨/m³，钢卷规格3.0mm*1250mm，文丘里预浓缩器温度控制在95℃或脱硅装置的中和罐控制在50℃，中和罐液位控制在70-85%，采用废酸直接导入中和罐的方法，中和罐内基本不需要通入蒸汽。

上述使用冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，当酸再生机组异常停机时，废酸泵将废酸输送到废酸罐中存储，之后酸再生机组在酸洗机组停机利用废酸罐内的废酸生产，由于废酸温度低，文丘里预浓缩器温度控制在98℃，或将中和罐温度控制在45℃。

上述使用冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，当酸洗机组出现问题停机或检修时，酸再生机组的吸收塔液位控制在60-80%，目标控制在70%，吸收塔出口温度控制在92-95℃。将生产的再生酸输入到再生酸罐，之后酸洗机组在酸再生机组停机时利用再生罐内的再生酸进行酸洗操作。

本发明的有益效果是：

本发明将酸再生工序和酸洗工序进行了整合，酸再生机组生产的再生酸直接供给酸洗机组进行酸洗作业，同时酸洗机组产生的废酸直接作为原料供酸再生机组生产再生酸，并分别配置了存储罐，以备检修或发生停机故障时保持生产的连续进行。

本发明是冷轧酸洗工艺的首创，打破了酸再生工序和酸洗工序各自独立的传统布局，使两个工序紧密相互连接，降低了蒸汽能源和电能的消耗，实现了酸液存储的最小化，有效地减少了酸液在存储过程中产生的挥发浪费，降低了生产成本，具有显著的经济效益，在行业内有极好的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明的冷轧酸洗快速循环节能设备的结构示意图；

图2是进再生酸溢流装置结构示意图

图3是图2的俯视图；

图4是出废酸溢流装置结构示意图；

图5是图4的俯视图。

图中标记如下：再生酸罐1、加酸泵2、废酸泵3、废酸罐4、再生酸泵5、文丘里泵6、进再生酸溢流装置7、出废酸溢流装置8、吸收塔9、文丘里预浓缩器10、焙烧炉11、酸罐12、进再生酸溢流口13、加酸泵出口14、酸洗入口15、出废酸溢流口16、废酸泵出口17、酸再生废酸入口18、过滤板19。

具体实施方式

本发明是一种冷轧酸洗快速循环节能设备及方法，本发明对现有的独立的酸再生工序和酸洗工序进行了整合，将酸再生机组生产的再生酸直接供给酸洗机组进行酸洗作业，同时将酸洗机组产生的废酸直接作为原料供酸再生机组生产再生酸，降低了蒸汽能源和电能的消耗，实现了酸液存储的最小化，有效地减少了酸液在存储过程中产生的挥发浪费，降低了生产成本。同时为酸再生机组和酸洗机组分别配置了存储罐，以备检修或发生停机故障时保持生产的连续进行。

本发明的冷轧酸洗快速循环节能设备包括再生酸罐1、加酸泵2、废酸泵3、废酸罐4、再生酸泵5、文丘里泵6、进再生酸溢流装置7、出废酸溢流装置8、酸罐12。

进再生酸溢流装置7包含；溢流装置口13、加酸泵出口14、酸洗入口15、溢流装置外壳。

出废酸溢流装置8包含；溢流装置口16、废酸泵出口17、酸再生废酸入口18、溢流装置外壳、过滤板19。

图中显示，酸再生机组的吸收塔9通过管道与再生酸泵5的一端相连接，再生酸泵5的另一端通过管道与酸洗机组的酸罐12相连接，可以将酸再生机组生产的再生酸直接供给酸洗机组进行酸洗作业。

图中显示，再生酸泵5的另一端同时还与再生酸罐1相连接，用于将酸再生机组生产的再生酸存储在再生酸罐1中。再生酸罐1通过管道与酸洗机组的酸罐12相连接，在再生酸罐1与酸罐12的连接管道中安装有加酸泵2。再生酸罐1中的再生酸在需要时可以供给酸洗机组进行酸洗作业。

图中显示，在吸收塔9与再生酸罐1、酸罐12的连接管路中分别安装有阀门，用于对再生酸罐1、酸罐12进行再生酸的输送切换。

图中显示，酸洗机组的酸罐12通过管道与酸再生机组的文丘里预浓缩器10或脱轨系统中和罐相连接，废酸泵3安装在酸罐12的出口管路上。废酸泵3可以将酸洗机组的酸罐12中的废酸直接作为原料供酸再生机组生产再生酸。

图中显示，废酸泵3还同时通过管道与废酸罐4相连接，废酸罐4用于存储酸罐12中排出的废酸。文丘里泵6安装在废酸罐4的出口管路上，废酸罐4通过文丘里泵6与通往文丘里预浓缩器10的管道相连接，文丘里泵6可以在需要时将废酸罐4中的废酸作为原料供给酸再生机组生产再生酸。

图中显示，在酸罐12与文丘里预浓缩器10、废酸罐4的连接管路中分别安装有阀门，用于对文丘里预浓缩器10、废酸罐4进行废酸的输送切换。

图中显示，在吸收塔9与再生酸罐1和酸罐12的连接管路的交汇处安装有进再生酸溢流装置7。进再生酸溢流装置7分别有进再生酸溢流口13、加酸泵出口14、酸洗入口15，进再生酸溢流口13与再生酸罐1的连接管路相连接，加酸泵出口14与再生酸泵5的连接管道相连接，酸洗入口15与酸罐12的连接管道相连接。

图中显示，在酸洗机组的酸罐12与文丘里预浓缩器10和废酸罐4的连接管路的交汇处安装有出废酸溢流装置8，出废酸溢流装置8分别有出废酸溢流口16、废酸泵出口17、酸再生废酸入口18，出废酸溢流口18与废酸罐4的连接管路相连接，废酸泵出口17与废酸泵3的连接管道相连接，酸再生废酸入口18与文丘里预浓缩器10的连接管道相连接，在出废酸溢流装置8的壳体内安装有过滤板19。

进再生酸溢流装置7和出废酸溢流装置8利用控制酸洗入口15和酸再生废酸入口18的介质流量，来保证酸洗机组和酸再生机组的生产。如果再生酸生产量和废酸产生量高于实际需求是，进再生酸溢流口13和出废酸溢流口16将多余的再生酸和废酸加入到再生酸罐1和废酸罐4之中，以便以后生产。

本发明的冷轧酸洗快速循环节能方法，采用以下步骤进行：

a.通过再生酸泵5直接将酸再生机组的吸收塔9产生的再生酸输入到酸洗机组的酸罐12中，经过酸洗机组酸性后，再生酸变为废酸，废酸通过酸罐12和废酸泵3直接输入到酸再生机组的文丘里预浓缩器10中充当原料；

b. 当酸再生机组出现检修或停机时，废酸泵3将酸罐12中的废酸输送到废酸罐4，如果酸洗机组出现问题停机或检修时，文丘里泵6将废酸罐4的废酸输送到文丘里预浓缩器10中；

c.当再生酸生产量和废酸产生量高于实际需求时，进再生酸溢流装置7和出废酸溢流装置8分别将多余的再生酸和废酸加入到再生酸罐1和废酸罐4之中，正常生产时，再生酸罐1液位控制为50%，废酸罐4液位控制在10%以下。

正常生产操作过程；

酸再生在生产时，焙烧炉11炉顶浓缩废酸喷洒量依照酸洗供酸再生废酸量控制，控制比例为1；1。将吸收塔9出口再生酸温度控制在93-98℃，吸收塔9液位控制在低液位，液位范围是30%-50%，控制目标是40%，目的是减少吸收塔在生产过程中的能量损失。

再生酸泵5将再生酸输入到酸洗机组的酸罐时，再生酸流量控制在酸洗供酸再生废酸流量的1.02倍，同时再生酸管道做保温，再生酸到达酸洗机组温度控制在87℃-95℃，保证酸罐12温度控制在70-85℃，以减少在酸液在流动过程中产生的热能量损失和罐区泵的电能消耗。

酸洗机组生产时，酸罐12液位控制在45-55%，当液位高于55%时，酸罐级联阀门打开，向前倒液，当酸罐12液位低于45%时，级联阀门关闭。

再生酸在酸洗机组使用后变成废酸，废酸温度控制在80℃，废酸通过废酸泵3直接输入到酸再生机组的文丘里预浓缩器10或脱硅装置的中和罐充当酸再生原料，废酸流出量设定为25吨/m³，钢卷规格3.0mm*1250mm，文丘里预浓缩器10温度控制在95℃或脱硅装置的中和罐控制在50℃，中和罐液位控制在70-85%，采用废酸直接导入中和罐的方法，中和罐内基本不需要通入蒸汽。

停机和检修生产操作过程：

日常检修时，尽量安排酸洗和酸再生同时检修，保证酸介质的稳定。当酸再生机组异常停机时，废酸泵3将废酸输送到废酸罐4中存储，之后酸再生机组在酸洗机组停机利用废酸罐4内的废酸生产，由于废酸温度低，文丘里预浓缩器10温度控制在98℃，或将中和罐温度控制在45℃。

当酸洗机组出现问题停机或检修时，酸再生机组的吸收塔9液位控制在60-80%，目标控制在70%，吸收塔9出口温度控制在92-95℃。将生产的再生酸输入到再生酸罐1，之后酸洗机组在酸再生机组停机时利用再生罐内的再生酸进行酸洗操作。

进再生酸溢流装置7和出废酸溢流装置8工作过程；

当酸洗或酸再生机组出现异常时，才使用溢流装置。

当酸洗机组出现紧急停车时，进再生酸溢流装置7利用自动阀门将酸洗入口15管道关闭，酸洗入口15设计直径为60mm。当液位高于进再生酸溢流口13时，酸液流入再生酸罐1，进再生酸溢流口13设计直径100mm。从而保证酸再生的正常生产。

当酸再生机组出现紧急停车时，出废酸溢流装置8利用自动阀门将酸再生废酸入口18管道关闭，酸再生废酸入口18设计直径为60mm。当液位高于出废酸溢流口16时，酸液流入废酸罐4，出废酸溢流口16设计直径100mm，从而保证酸洗机组的正常生产，过滤板19是为了防止废酸中的杂质进入酸再生而设置。

酸洗和酸再生机组通过使用本发明技术预计节约1/7蒸汽和1/9煤气消耗，同时减少酸再生酸液存储量。

Claims (9)

1.一种冷轧酸洗快速循环节能设备，其特征在于：它包括再生酸罐（1）、加酸泵（2）、废酸泵（3）、废酸罐（4）、再生酸泵（5）、文丘里泵（6），再生酸泵（5）的一端通过管道与酸再生机组的吸收塔（9）相连接，再生酸泵（5）的另一端分别通过管道与再生酸罐（1）及酸洗机组的酸罐（12）相连接，再生酸罐（1）通过管道与酸洗机组的酸罐（12）相连接，在再生酸罐（1）与酸罐（12）的连接管道中安装有加酸泵（2），酸罐（12）通过管道分别与文丘里预浓缩器（10）和废酸罐（4）相连接，废酸泵（3）安装在酸罐（12）的出口管路上，废酸罐（4）通过管道与文丘里预浓缩器（10）相连接，文丘里泵（6）安装在废酸罐（4）的出口管路上，在吸收塔（9）与再生酸罐（1）、酸罐（12）的连接管路中分别安装有阀门，在酸罐（12）与文丘里预浓缩器（10）、废酸罐（4）的连接管路中分别安装有阀门。

2.根据权利要求1所述的冷轧酸洗快速循环节能设备，其特征在于：它还有进再生酸溢流装置（7），进再生酸溢流装置（7）安装在吸收塔（9）与再生酸罐（1）和酸罐（12）的连接管路的交汇处，进再生酸溢流装置（7）分别有进再生酸溢流口（13）、加酸泵出口（14）、酸洗入口（15），进再生酸溢流口（13）与再生酸罐（1）的连接管路相连接，加酸泵出口（14）与再生酸泵（5）的连接管道相连接，酸洗入口（15）与酸罐（12）的连接管道相连接。

3.根据权利要求2所述的冷轧酸洗快速循环节能设备，其特征在于：它还有出废酸溢流装置（8），出废酸溢流装置（8）安装在酸罐（12）与文丘里预浓缩器（10）和废酸罐（4）的连接管路的交汇处，出废酸溢流装置（8）分别有出废酸溢流口（16）、废酸泵出口（17）、酸再生废酸入口（18），出废酸溢流口（16）与废酸罐（4）的连接管路相连接，废酸泵出口（17）与废酸泵（3）的连接管道相连接，酸再生废酸入口（18）与文丘里预浓缩器（10）的连接管道相连接，在出废酸溢流装置（8）的壳体内安装有过滤板（19）。

4.一种使用权利要求1-3任一项所述冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，其特征在于：它采用以下步骤进行：

a.通过再生酸泵（5）直接将酸再生机组的吸收塔（9）产生的再生酸输入到酸洗机组的酸罐（12）中，经过酸洗机组酸性后，再生酸变为废酸，废酸通过酸罐（12）和废酸泵（3）直接输入到酸再生机组的文丘里预浓缩器（10）中充当原料；

b. 当酸再生机组出现检修或停机时，废酸泵（3）将酸罐（12）中的废酸输送到废酸罐（4），如果酸洗机组出现问题停机或检修时，文丘里泵（6）将废酸罐（4）的废酸输送到文丘里预浓缩器（10）中；

c.当再生酸生产量和废酸产生量高于实际需求时，进再生酸溢流装置（7）和出废酸溢流装置（8）分别将多余的再生酸和废酸加入到再生酸罐（1）和废酸罐（4）之中，正常生产时，再生酸罐（1）液位控制为50%，废酸罐（4）液位控制在10%以下。

5.根据权利要求4所述的使用冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，其特征在于：再生酸泵（5）将再生酸输入到酸洗机组的酸罐（12）时，再生酸流量控制在酸洗供酸再生废酸流量的1.02倍，同时再生酸管道做保温，再生酸到达酸洗机组温度控制在87℃-95℃，保证酸罐（12）温度控制在70-85℃，以减少在酸液在流动过程中产生的热能量损失和罐区泵的电能消耗。

6.根据权利要求5所述的使用冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，其特征在于：酸洗机组生产时，酸罐（12）液位控制在45-55%，当液位高于55%时，酸罐级联阀门打开，向前倒液，当酸罐（12）液位低于45%时，级联阀门关闭。

7.根据权利要求6所述的使用冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，其特征在于：再生酸在酸洗机组使用后变成废酸，废酸温度控制在80℃，废酸通过废酸泵（3）直接输入到酸再生机组的文丘里预浓缩器（10）或脱硅装置的中和罐充当酸再生原料，废酸流出量设定为25吨/m³，钢卷规格3.0mm*1250mm，文丘里预浓缩器（10）温度控制在95℃或脱硅装置的中和罐控制在50℃，中和罐液位控制在70-85%，采用废酸直接导入中和罐的方法，中和罐内不需要通入蒸汽。

8.根据权利要求7所述的使用冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，其特征在于：当酸再生机组异常停机时，废酸泵（3）将废酸输送到废酸罐（4）中存储，之后酸再生机组在酸洗机组停机利用废酸罐（4）内的废酸生产，由于废酸温度低，文丘里预浓缩器（10）温度控制在98℃，或将中和罐温度控制在45℃。

9.根据权利要求8所述的使用冷轧酸洗快速循环节能设备的方法，其特征在于：当酸洗机组出现问题停机或检修时，酸再生机组的吸收塔（9）液位控制在60-80%，吸收塔（9）出口温度控制在92-95℃，将生产的再生酸输入到再生酸罐（1），之后酸洗机组在酸再生机组停机时利用再生酸罐（1）内的再生酸进行酸洗操作。