CN108914133B - 用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂及使用方法，清洗剂其组成成分及重量份数为：氟化氢铵40份‑60份、氟化钠5份‑25份、三氯乙烯10份‑30份、乙醚20份‑40份、硝酸20份‑50份、聚乙烯吡咯烷酮K30 10份‑30份、丙烯酸‑2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸共聚物5份‑25份、水60份‑80份。本发明的清洗剂适用于冷轧酸洗再生机组管道除垢清洗，清洗效果优异。本发明对人体危害性相对较小，能够替代氢氟酸使用，安全性高，排放后污染小。本发明除垢速度快、效率高，对铁盐垢和硅酸盐垢清除效果好，能够在10小时内将酸再生管道清洗彻底，清洗效果好。

Description

用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂及使用方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂及使用方法。

背景技术

在钢铁企业中酸洗废液主要来源于冷轧工艺中，主要是将带钢钢卷表面氧化铁皮及锈蚀物去除，产生的酸洗废液的主要成分以盐酸、硅酸盐、油脂、氯化亚铁等为主，然后再对酸洗废酸进行再生，在再生酸洗废酸过程中经常出现再生酸管道内壁结垢堵塞现象，形成的垢层质地坚硬，主要以铁盐垢和硅酸盐垢为主，若不及时清洗污垢，一个月时间就会导致酸洗泵、过滤器、喷嘴等后序设备出现一系列问题，最终影响酸再生工艺的运行，目前还没有有效的方法能够抑制管道结垢，只能采用定期清洗的方式改善设备运行状况，现在常用的大多数清洗剂对于硅酸盐垢形成垢层清洗效果较差，存在清洗不彻底的现象，反复清洗都达不到预期要求，清洗时间长时延误酸再生的产量直接影响冷轧板生产。

由于冷轧生产工艺条件限制，能够给出的酸再生管道清洗时间在10小时，一般的无机酸、有机酸很难满足清洗要求，有些清洗剂为达到快速清洗效果采用以氢氟酸为主的清洗剂进行清洗，虽然清洗速度及效果能够保证，但是由于氢氟酸的操作要求严格，若不注意经常出现氢氟酸危害人身安全的问题，现场安全隐患很大，不宜掌握控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂及使用方法，安全、快速、低污染，广泛适用于冷轧酸洗再生机组管道除垢，该清洗剂对人体危害性小，排放后污染小，能够在10小时内将酸再生管道清洗彻底，除垢效率高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂，其组成成分及重量份数为：氟化氢铵40份-60份、氟化钠5份-25份、三氯乙烯10份-30份、乙醚20份-40份、硝酸20份-50份、聚乙烯吡咯烷酮K30 10份-30份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物5份-25份、水60份-80份。

用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂，其组成成分及重量份数优选为：氟化氢铵45份-55份、氟化钠12份-22份、三氯乙烯15份-25份、乙醚25份-35份、硝酸28份-40份、聚乙烯吡咯烷酮K30 15份-25份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物10份-20份、水60份-80份。

氟化氢铵是一种具有腐蚀性的化学物质，在使用效果上可以替代氢氟酸使用，对硅酸盐垢同样有很好的溶解效果，在使用方式上也较氢氟酸更加安全，在复合剂中的含量为40份-60份，优选45份-55份。

氟化钠是强碱与中等酸的盐，当垢样中含有铁盐和硅酸盐时，加入氟化钠能起到促溶作用，特别是垢样中含有铁盐时，可将清洗时间缩短1/2以上，它与氟化氢铵复配还能起到协同增效作用，在复合剂中的含量为5份-25份，优选12份-22份。

三氯乙烯是一种优良的溶剂，对油脂类溶解能力很强，其表面张力低，容易渗透到管道垢层缝隙、孔眼、凹槽等部位。该组分在复合剂中的含量为10份-30份，优选15份-25份。

乙醚是三氯乙烯的溶剂，在复合剂中的含量为20份-40份，优选25份-35份。

硝酸是一种无机强酸和强氧化剂，常用作清洗剂使用，与聚乙烯吡咯烷酮K30、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物复配能提高其清洗效果，在复合剂中的含量为20份-50份，优选28份-40份。

聚乙烯吡咯烷酮K30是一种新型的高分子表面活性剂,具有优异的溶解性、低毒性、分散性、化学稳定性，其形成链和吡咯烷酮环的亚甲基是非极性基团，具有亲油性，分子中的内酰胺是强极性基团，具有亲水作用，使其在清洗过程中能起到很好的分散作用。在复合剂中的含量可以为10份-30份，优选15份-25份。

丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物是一种优良的分散剂，对于Fe²⁺离子形成的粘泥及垢层具有优良的分散性能，在复合剂中的含量为5份-25份，优选10份-20份。

本发明的用于冷轧酸洗再生机组管道除垢清洗剂各组分均是工业纯，由于各组分间稳定性的影响，该清洗剂需要在现场混合制备投加。

用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂的制备方法，具体方法如下：

1)按照上述重量份数，在溶罐A中加入氟化氢铵、氟化钠和1/3的水，混合搅拌30min以上，得到混合液a；

2)按照上述重量份数，在溶罐B中加入三氯乙烯和乙醚，混合搅拌15min以上，得到混合液b；

3)按照上述重量份数，在溶罐C中加入聚乙烯吡咯烷酮K30和2/3的水，搅拌30min以上，再将硝酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物加入，继续混合搅拌20min以上，得到混合液c；

4)在冷轧酸洗再生机组管道上加装一段融合管线，将上述步骤1)、步骤2)和步骤3)中得到的混合液a、混合液b和混合液c同时注入融合管线内，三种混合液在融合管线中的融合时间不小于30秒，根据融合时间设置融合管线的长度，融合后的混合液既得清洗剂。

用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂的使用方法，具体方法如下：

冷轧酸洗再生机组管道酸洗除垢时间为10小时，清洗剂投加分三个阶段进行，粗洗阶段清洗3个小时后排污，清洗剂投加量50mg/L-200mg/L；精洗阶段清洗6个小时后排污，每隔1小时投加一次清洗剂，投加量为100mg/L-500mg/L，并测定水中SiO₂含量，当测定水中SiO₂含量变化趋于稳定时，开始排污，再进行最后一阶段的冲洗；冲洗阶段清洗剂投加量为10mg/L-100mg/L，冲洗1个小时后清洗结束。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明的清洗剂适用于冷轧酸洗再生机组管道除垢清洗，清洗效果优异。

2)本发明的清洗剂对人体危害性相对较小，能够替代氢氟酸使用，安全性高，排放后污染小。

3)本发明的清洗剂除垢速度快、效率高，对铁盐垢和硅酸盐垢清除效果好，能够在10小时内将酸再生管道清洗彻底，清洗效果好。

4)氟化氢铵与氟化钠复配使用能起到协同增效作用，当垢样中存在铁盐和硅酸盐时，能起到促溶作用，复配后还可将清洗时间缩短1/2以上，这保证了酸洗再生机组管道能在10小时清洗完成。

5)本发明制备的清洗剂需要在现场混合制备，制备方法及使用方法容易掌握，便于操作。

具体实施方式

下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂，其组成成分及重量份数为：氟化氢铵40份-60份、氟化钠5份-25份、三氯乙烯10份-30份、乙醚20份-40份、硝酸20份-50份、聚乙烯吡咯烷酮K30 10份-30份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物5份-25份、水60份-80份。

其组成成分及重量份数为：氟化氢铵45份-55份、氟化钠12份-22份、三氯乙烯15份-25份、乙醚25份-35份、硝酸28份-40份、聚乙烯吡咯烷酮K30 15份-25份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物10份-20份、水60份-80份。

用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂的制备方法，具体方法如下：

1)按照上述重量份数，在溶罐A中加入氟化氢铵、氟化钠和1/3的水，混合搅拌30min以上，得到混合液a；

2)按照上述重量份数，在溶罐B中加入三氯乙烯和乙醚，混合搅拌15min以上，得到混合液b；

3)按照上述重量份数，在溶罐C中加入聚乙烯吡咯烷酮K30和2/3的水，搅拌30min以上，再将硝酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物加入，继续混合搅拌20min以上，得到混合液c；

4)在冷轧酸洗再生机组管道上加装一段融合管线，将上述步骤1)、步骤2)和步骤3)中得到的混合液a、混合液b和混合液c同时注入融合管线内，三种混合液在融合管线中的融合时间不小于30秒，根据融合时间设置融合管线的长度，融合后的混合液既得清洗剂。

用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂的使用方法，具体方法如下：

冷轧酸洗再生机组管道酸洗除垢时间为10小时，清洗剂投加分三个阶段进行，粗洗阶段清洗3个小时后排污，清洗剂投加量50mg/L-200mg/L，该阶段清洗的目的是清除软垢及油泥剥离，为下一段清洗打下基础；精洗阶段清洗6个小时后排污，每隔1小时投加一次清洗剂，投加量为100mg/L-500mg/L，并测定水中SiO₂含量，该阶段清洗完成的标志是当测定水中SiO₂含量变化趋于稳定时，表示清洗结束开始排污，再进行最后一阶段的冲洗；冲洗阶段清洗剂投加量为10mg/L-100mg/L，冲洗1个小时后清洗结束，该阶段清洗目的是将残留的酸垢全部清洗下来。

下面通过实验室和现场配方进一步说明本发明特点。

实施例1：

将清洗剂按如下方法制备：

1)在溶罐A中加入氟化氢铵53份、氟化钠15份和1/3水20份，混合搅拌30min，得到混合液a；

2)在溶罐B中加入三氯乙烯30份和乙醚28份，混合搅拌15min，得到混合液b；

3)在溶罐C中加入聚乙烯吡咯烷酮K30 18份和2/3水40份，搅拌30min，再将硝酸38份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物15份加入，继续混合搅拌20min，得到混合液c；

4)将上述的混合液a、混合液b和混合液c同时注入融合管线内，保证融合时间不小于30秒，设置融合管线长度，融合后的混合液既得清洗剂。

在冷轧酸洗再生机组管道上设置清洗回路，再将制备的清洗剂通过融合管线直接加入管道内，整个酸洗除垢时间为10小时内完成，先进行粗洗阶段清洗，清洗剂投加量100mg/L，3个小时后排污重新蓄水，再进行下一阶段精洗阶段，每隔1小时投加一次清洗剂，投加量为150mg/L，测定水中SiO₂含量，见表1：

表1：实施例1不同清洗时间段水中SiO₂含量

从表1可以看出精洗阶段5小时后SiO₂含量变化逐渐变小，趋于稳定，这时开始排污重新蓄水，第二阶段清洗结束，再进行最后一阶段的冲洗，冲洗1个小时后清洗结束，清洗剂投加量为50mg/L，进一步清除残留的酸垢。

实施例2：

将清洗剂按如下方法制备：

1)在溶罐A中加入氟化氢铵50份、氟化钠18份和1/3水25份，混合搅拌30min，得到混合液a；

2)在溶罐B中加入三氯乙烯25份和乙醚35份，混合搅拌15min，得到混合液b；

3)在溶罐C中加入聚乙烯吡咯烷酮K30 22份和2/3水50份，搅拌30min，再将硝酸30份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物12份加入，继续混合搅拌20min，得到混合液c；

4)将上述的混合液a、混合液b和混合液c同时注入融合管线内，保证融合时间不小于30秒，设置融合管线长度，融合后的混合液既得清洗剂。

在冷轧酸洗再生机组管道上设置清洗回路，再将制备的清洗剂通过融合管线直接加入管道内，整个酸洗除垢时间为10小时内完成，先进行粗洗阶段清洗，清洗剂投加量150mg/L，3个小时后排污重新蓄水，再进行下一阶段精洗阶段，每隔1小时投加一次清洗剂，投加量为300mg/L，测定水中SiO₂含量，见表2：

表2，实施例2不同清洗时间段水中SiO₂含量

从表2可以看出精洗阶段4小时后SiO₂含量变化逐渐变小，趋于稳定，这时开始排污重新蓄水，第二阶段清洗结束，再进行最后一阶段冲洗，冲洗阶段清洗1个小时后清洗结束，清洗剂投加量为100mg/L，进一步清除残留的酸垢。

实施例3：

将清洗剂按如下方法制备：

1)在溶罐A中加入氟化氢铵47份、氟化钠22份和1/3水22份，混合搅拌30min，得到混合液a；

2)在溶罐B中加入三氯乙烯18份和乙醚30份，混合搅拌15min，得到混合液b；

3)在溶罐C中加入聚乙烯吡咯烷酮K30 25份和2/3水44份，搅拌30min，再将硝酸35份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物18份加入，继续混合搅拌20min，得到混合液c；

4)将上述的混合液a、混合液b和混合液c同时注入融合管线内，保证融合时间不小于30秒，设置融合管线长度，融合后的混合液既得清洗剂。

在冷轧酸洗再生机组管道上设置清洗回路，再将制备的清洗剂通过融合管线直接加入管道内，整个酸洗除垢时间为10小时内完成，先进行粗洗阶段清洗，清洗剂投加量75mg/L，3个小时后排污重新蓄水，再进行下一阶段精洗阶段，每隔1小时投加一次清洗剂，投加量为400mg/L，测定水中SiO₂含量，见表3：

表3：实施例3不同清洗时间段水中SiO₂含量

从表3可以看出精洗阶段4小时后SiO₂含量变化逐渐变小，趋于稳定，这时开始排污重新蓄水，第二阶段清洗结束，再进行最后一阶段的冲洗，冲洗阶段清洗1个小时后清洗结束，清洗剂投加量为80mg/L，进一步清除残留的酸垢。

对比实施例1、实施例2、实施例3清洗效果，将三条酸再生管道端口打开查看清洗效果，发现三条酸洗管道内壁酸垢基本清洗干净，其中实例2的清洗效果最佳。

Claims (1)

1.用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂的制备方法，其特征在于，所述清洗剂的组成成分及重量份数为：氟化氢铵 45份-55份、氟化钠12份-22份、三氯乙烯15份-25份、乙醚 25份-35份、硝酸 28份-40份、聚乙烯吡咯烷酮 K30 15份- 25份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物10份- 20份、水 60份-80份；

用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂的制备方法，具体方法如下：

1）按照上述重量份数，在溶罐A中加入氟化氢铵、氟化钠和1/3的水，混合搅拌30min以上，得到混合液a；氟化氢铵与氟化钠复配使用能起到协同增效作用，当垢样中存在铁盐和硅酸盐时，能起到促溶作用；

2）按照上述重量份数，在溶罐B中加入三氯乙烯和乙醚，混合搅拌15min以上，得到混合液b；

3）按照上述重量份数，在溶罐C中加入聚乙烯吡咯烷酮 K30和2/3的水，搅拌30min以上，再将硝酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物加入，继续混合搅拌20min以上，得到混合液c；

4）在冷轧酸洗再生机组管道上加装一段融合管线，将上述步骤1）、步骤2）和步骤3）中得到的混合液a、混合液b和混合液c同时注入融合管线内，三种混合液在融合管线中的融合时间不小于30秒，根据融合时间设置融合管线的长度，融合后的混合液既得清洗剂；

用于冷轧酸洗再生机组管道除垢的清洗剂的使用方法，具体方法如下：

冷轧酸洗再生机组管道酸洗除垢时间为10小时，清洗剂投加分三个阶段进行，粗洗阶段清洗3个小时后排污，清洗剂投加量50mg/L-200mg/L；精洗阶段清洗6个小时后排污，每隔1小时投加一次清洗剂，投加量为100mg/L-500mg/L，并测定水中SiO₂含量，当测定水中SiO₂含量变化趋于稳定时，开始排污，再进行最后一阶段的冲洗；冲洗阶段清洗剂投加量为10mg/L-100mg/L，冲洗1个小时后清洗结束。