CN110344067A

CN110344067A - 一种钢带酸洗方法

Info

Publication number: CN110344067A
Application number: CN201910720913.3A
Authority: CN
Inventors: 高国强; 宋浩源; 潘沂勇; 刘路昭; 周正辉; 陈彦旭; 王鹤
Original assignee: Beijing Shougang Cold Rolled Sheet Co Ltd
Current assignee: Beijing Shougang Cold Rolled Sheet Co Ltd
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2019-08-06
Publication date: 2019-10-18

Abstract

本发明属于轧钢技术领域，特别涉及一种钢带酸洗方法。其中包括对钢带进行酸洗，钢带酸洗时产生酸雾，钢带酸洗产生的酸雾进入洗涤塔处理后形成洗涤水，钢带酸洗后产生废酸，将产生的废酸依次经脱硅处理、焙烧处理得到再生酸；酸洗后的钢带进行带漂洗，钢带漂洗时产生漂洗水；洗涤水、漂洗水进入到漂洗水罐中混合形成第一溶液，第一溶液同新酸按照设定比例混合，形成第二溶液，所述设定比例为(6～8):(9～11)；第二溶液与再生酸混合后形成第三溶液；利用第三溶液对钢带进行酸洗。本发明实现了废酸、酸雾、漂洗水的回收循环再利用，更有利于保护环境。

Description

一种钢带酸洗方法

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，特别涉及一种钢带酸洗方法。

背景技术

钢材的酸洗处理广泛地应用于冷轧板材坯料即热轧板材的表面氧化铁皮的去除，如热轧型钢需进行磷化或镀层等表面处理加工前去除氧化铁皮；焊接管材在镀锌或进行其它热浸镀、电镀加工前的表面预处理；退火处理后的钢材如管材、型材、线材等冷拔加工前的表面处理；钢铁加工件进行电镀、电刷镀前的除锈处理以及不锈钢和特殊钢生产过程中的类似处理。

目前，酸洗仍是钢铁生产和钢铁表面处理时不可或缺的工艺过程。酸洗是利用酸溶液去除钢带表面上的铁的氧化物的一种方法，钢带表面的铁的氧化物与酸液发生化学反应，形成盐类溶于酸液中而去除。

采用酸洗工艺对钢材或零件进行表面处理，酸液会挥发酸雾，直接排放会严重的污染大气；经过酸洗的废酸、废液的排出都会污染环境。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种钢带酸洗方法，以解决现有技术中酸雾挥发、废酸排放所造成的环境污染问题问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种钢带酸洗方法，所述方法包括：

对钢带进行酸洗，钢带酸洗时产生酸雾，钢带酸洗产生的酸雾进入洗涤塔处理后形成洗涤水，钢带酸洗后产生废酸，将产生的废酸依次经脱硅处理、焙烧处理得到再生酸；

酸洗后的钢带进行带漂洗，钢带漂洗时产生漂洗水；

洗涤水、漂洗水进入到漂洗水罐中混合形成第一溶液，第一溶液同新酸按照设定比例混合，形成第二溶液，所述设定比例为(6～8)：(9～11)；

第二溶液与再生酸混合后形成第三溶液；

利用第三溶液对钢带进行酸洗。

进一步地，所述洗涤水的电导率为4000～6000μs/cm，所述再生酸中自由酸的浓度为190～200g/L，所述漂洗水的电导率≤30μs/cm，所述第二溶液的自由酸浓度为190～200g/L。

进一步地，所述对钢带进行酸洗，具体包括：对钢带依次通过第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽进行酸洗。

所述第一酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为40～50g/L。

所述第二酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为100～130g/L。

所述第三酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为150～180g/L。

进一步地，所述对酸洗后的钢带进行漂洗，具体包括：对酸洗后的钢带依次通过第一漂洗段、第二漂洗段、第三漂洗段、第四漂洗段、第五漂洗段进行漂洗。

所述第五漂洗段漂洗液的电导率控制为≤30μs/cm。

进一步地，钢带酸洗产生的酸雾进入洗涤塔处理时，所述洗涤塔处理时循环水的电导率控制为4000～6000ms/cm。

更进一步地，产生的废酸经焙烧处理时，所述焙烧处理温度控制为425±2℃。

本发明的有益效果至少包括：

本发明公开了一种钢带酸洗方法，其包括对钢带进行酸洗时产生酸雾，进入洗涤塔处理后形成洗涤水，而钢带酸洗后产生废酸，依次经脱硅处理、焙烧处理得到再生酸；酸洗后的钢带进行带漂洗，钢带漂洗时产生漂洗水；洗涤水、漂洗水进入到漂洗水罐中混合形成第一溶液，第一溶液同新酸混合，形成第二溶液；第二溶液与再生酸混合后形成第三溶液；利用第三溶液对钢带进行酸洗。即本发明将处理过的的酸雾、钢带漂洗时产生的漂洗水与新酸按比例混合后，再同处理后的废酸混合处理，形成第三溶液，并利用第三溶液对钢带进行酸洗，因此，实现了废酸的循环再利用，解决了废酸直接排出污染环境的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种钢带酸洗方法的流程示意图；

图2为酸液在钢带酸洗工序的流动示意图；

图3为酸液脱硅处理方法示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种钢带酸洗方法，图1为本发明实施例的一种钢带酸洗方法的流程示意图，结合图1，该方法包括：

S1，对钢带进行酸洗，钢带酸洗时产生酸雾，钢带酸洗产生的酸雾进入洗涤塔处理后形成洗涤水，钢带酸洗后产生废酸，将产生的废酸依次经脱硅处理、焙烧处理得到再生酸；

S2，酸洗后的钢带进行漂洗，钢带漂洗时产生漂洗水；

S3，洗涤水、漂洗水进入到漂洗水罐中混合形成第一溶液，第一溶液同新酸混合，形成第二溶液；

S4，第二溶液与再生酸任意比例混合后形成第三溶液；

S5，利用第三溶液对钢带进行酸洗。

本发明将处理过的的酸雾、钢带漂洗时产生的漂洗水与新酸按比例混合后，再同处理后的废酸混合处理，形成第三溶液，并利用第三溶液对钢带进行酸洗，因此，实现了废酸的循环再利用，解决了废酸直接排出污染环境的问题。

对钢带进行酸洗，具体包括，对钢带依次通过第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽进行酸洗。所述第一酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为40～50g/L，所述第二酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为100～130g/L，所述第三酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为150～180g/L。

本发明公开的酸洗生产线是浅槽紊流酸洗线，酸洗机组实际运行可结合图2说明。图2为酸液在钢带酸洗工序的流动示意图，结合图2可知，所述第三溶液液通过液位控制进入第三酸洗槽，第三酸洗槽与第三酸洗罐连通，当钢带运行时，泵将第三酸洗罐中的酸液打入喷梁，并通过喷梁的喷孔喷到钢带上，对钢带进行酸洗；钢带酸洗结束后，泵停止工作，第三酸洗槽中的酸液流回第三酸洗罐。通过液位控制第三酸洗罐中的酸液流入第二酸洗罐。同理，钢带运行时，泵将第二酸洗罐中的酸液打入喷梁，并通过喷梁的喷孔喷到刚带上，对钢带进行酸洗；酸洗结束后，泵停止工作，第二酸洗槽中的酸液流会第二酸洗罐。通过液位控制，第二酸洗罐中的酸液流入第一酸洗罐。同理，钢带运行时，泵将第一酸洗罐中的酸液打入喷梁，并通过喷梁的喷孔喷到刚带上，对钢带进行酸洗；酸洗结束后，泵停止工作，第一酸洗槽中的酸液流会第一酸洗罐。

即酸液在酸洗槽中的流动顺序是第三酸洗槽→第二酸洗槽→第一酸洗槽，这与钢带酸洗时依次经过第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽的顺序是不同。

钢带酸洗的原理是利用酸液中的H+与钢带表面的氧化铁皮发生化学反应，变成盐和水，已达到除去氧化铁皮的目的。本发明实施例将第一酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为40～50g/L，第二酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为100～130g/L，第三酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为150～180g/L，这样可以在保证将钢带表面氧化铁皮被除去的前提下，尽可能的降低盐酸自由酸的浓度，这样可以最大限度的提高酸液的利用率，减轻废酸再生机组的压力，降低酸液的使用成本。

进一步地，钢带酸洗时产生酸雾，钢带酸洗产生的酸雾进入洗涤塔处理后形成洗涤水，洗涤水的电导率为4000～6000ms/cm。洗涤塔处理时使用的循环水的电导率控制为4000～6000ms/cm，因酸雾的量非常的小，所以洗涤水的电导率与循环水的电导率几乎相同。控制循环水电导率，可以最大限度的吸收酸雾中的HCl气体，提高回收利用率。

进一步地，钢带酸洗后产生的废酸进行脱硅处理形成处理酸。

脱硅处理主要是去除废酸当中的Si元素，图3是废酸脱硅处理方法的示意图，结合图3，本发明实施例中的废酸脱硅处理方法包括：

废酸与加入的废铁屑在浸溶塔中发生化学反应，废酸中残留的大部分HCl与废铁屑生成FeCl₂，浸溶塔中形成含有Si、Mn等杂质的FeCl₂溶液；

含有Si、Mn等杂质的FeCl₂溶液进入反应罐，此溶液中少量的FeCl₂与25％的氨水、空气在反应罐中发生化学反应，形成含有少量的絮状Fe(OH)₃沉淀的FeCl₂溶液，絮状的Fe(OH)₃吸附了溶液中的硅、锰等杂质，此时反应罐中含有少量絮状的Fe(OH)₃沉淀的FeCl₂溶液的PH值为3.8～4.0；

含有少量絮状的Fe(OH)₃沉淀的FeCl₂溶液进入沉淀罐，此溶液中的的FeCl₂溶液从沉淀罐的顶部溢流至处理酸罐，絮状沉淀物在沉淀罐底部经泥浆泵打到压滤机中；

在压滤机中，通过滤布将杂质和絮状沉淀物中的残留酸液分离，杂质包括泥浆和絮状沉淀物等非酸液物质，杂质挤压成泥饼作为固废处理，絮状沉淀物中的残留酸液流入处理酸罐，滤布的使用周期为2个月，尽可能的提高酸液的过滤效果，尽量减少泥饼含酸量，提高酸的回收率。

进一步地，处理酸经过焙烧处理后形成再生酸，再生酸中自由酸的浓度为190～200g/L。

本发明实施例中，对处理酸进行焙烧处理，是处理酸在焙烧炉内通过高温逆向反应生产HCl气体和Fe₂O₃颗粒，HCl气体经过吸收塔，被漂洗水吸收形成再生酸，Fe₂O₃颗粒下沉。

在焙烧炉内，发生以下高温逆向吸热反应：

控制较高的焙烧温度可以提高上述反应的反应程度，尽可能的使处理酸中的Cl^-最大限度的生成HCl气体，再被漂洗水吸收，可提高废酸的回收率，本发明实施例中焙烧处理温度控制为425±2℃，优选为425℃，以达到提高废酸的回收率的目的

再进一步地，酸洗后的钢带进行漂洗，钢带漂洗时产生漂洗水，漂洗水的电导率≤30μs/cm。

漂洗具体包括对酸洗后的钢带依次通过第一漂洗段、第二漂洗段、第三漂洗段、第四漂洗段、第五漂洗段。第五漂洗段漂洗液的电导率控制为≤30μs/cm。漂洗水的电导率越低，则钢带表面残留的Cl^-就越少，意味着更多的Cl-进入了废酸再生机组，提高了酸液的利用率，降低了钢带的酸洗成本。

更进一步地，洗涤水、漂洗水进入到漂洗水罐中混合形成第一溶液，第一溶液同新酸按照设定比例(6～8):(9～11)混合，形成第二溶液，第二溶液的自由酸浓度为190～200g/L；

又进一步地，第二溶液与再生酸任意比例混合后形成第三溶液；

第二溶液的自由酸浓度为190～200g/L，再生酸的自由酸浓度为190～200g/L，第二溶液和再生酸的自由酸浓度相同，可以将第二溶液和再生酸任意比例混合，以满足酸洗所需的酸量要求为准。

进一步地，利用第三溶液对钢带进行酸洗。

另外，废酸再生机组适时运行水模式。本发明公开的酸洗机组和废酸再生机组同时运行的模式下，酸液消耗是最低的。在实际生产中，很难保证酸洗机组和废酸再生机组同时运行，其中废酸再生机组相对稳定。当酸洗机组因为生产原因不运行时，废酸再生机组采用水模式运行，一般生产中，水模式运行时间为4～6h，而废酸再生机组停运再启耗时长，即使在耗时较短的夏季，焙烧炉停炉和点火至少需要10h；且停炉和点炉的过程因为时间长造成能耗高。因此，采用水运行模式，既可避免废酸再生机组停机所致的过程复杂和重启时间长问题，还可降低能耗，节约成本。

需要说明的是，本发明实施例中，废酸再生机组是酸雾吸收、漂洗水处理、脱硅处理、焙烧处理所用的反应容器、泵体以及盛装液体的罐体等设备，酸洗机组是酸洗、漂洗所使用的酸洗槽、漂洗槽等主体设备以及挤干辊、泵、喷梁等辅助设备。

本发明公开的一种钢带酸洗方法，通过对浅槽紊流酸洗线各槽的酸液浓度、漂洗水的电导率控制，对废酸再生机组的的焙烧温度、洗涤水电导率等参数的控制，在保证钢带表面酸洗质量的前提下，实现了酸雾、废酸、漂洗水的循环回收利用，避免了排入大气和水中污染环境，同时，大大的降低了酸洗的酸耗，降低了成本。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims

1.一种钢带酸洗方法，其特征在于，所述方法包括：

酸洗后的钢带进行漂洗，钢带漂洗时产生漂洗水；

洗涤水、漂洗水进入到漂洗水罐中混合形成第一溶液，第一溶液同新酸按照设定比例混合，形成第二溶液，所述设定比例为(6～8):(9～11)；

第二溶液与再生酸任意比例混合后形成第三溶液；

利用第三溶液对钢带进行酸洗。

2.根据权利要求1所述的一种钢带酸洗方法，其特征在于，所述洗涤水的电导率为4000～6000μs/cm，所述再生酸中自由酸的浓度为190～200g/L，所述漂洗水的电导率≤30μs/cm，所述第二溶液的自由酸浓度为190～200g/L。

3.根据权利要求1所述的一种钢带酸洗方法，其特征在于，所述对钢带进行酸洗，具体包括：

对钢带依次通过第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽进行酸洗。

4.根据权利要求3所述的一种钢带酸洗方法，其特征在于，所述第一酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为40～50g/L。

5.根据权利要求3所述的一种钢带酸洗方法，其特征在于，所述第二酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为100～130g/L。

6.根据权利要求3所述的一种钢带酸洗方法，其特征在于，所述第三酸洗槽盐酸自由酸浓度控制为150～180g/L。

7.根据权利要求1所述的一种钢带酸洗方法，其特征在于，所述对酸洗后的钢带进行漂洗，具体包括：

对酸洗后的钢带依次通过第一漂洗段、第二漂洗段、第三漂洗段、第四漂洗段、第五漂洗段进行漂洗。

8.根据权利要求6所述的一种钢带酸洗方法，其特征在于，所述第五漂洗段漂洗液的电导率控制为≤30μs/cm。

9.根据权利要求1所述的一种钢带酸洗方法，其特征在于，所述钢带酸洗产生的酸雾进入洗涤塔处理使用的循环水的电导率控制为4000～6000ms/cm。

10.根据权利要求1所述的一种钢带酸洗方法，其特征在于，产生的废酸经焙烧处理时，所述焙烧处理温度控制为425±2℃。