CN112680737A - 一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法，涉及热轧钛板酸洗技术领域，包括生产前预处理，生产时加酸加水，加酸量和加水量的纠偏步骤，其中，生产时加酸加水还包括，使用初始酸溶液酸洗新的热轧钛板，同时对初始酸溶液进行加酸；测定初始酸溶液的温度，根据新的热轧钛板的处理量进行添加工业用水；观察新的热轧钛板酸洗质量，根据酸洗质量进行调整加酸的量和工业用水的添加量；本发明通过精准控制加酸的量和加水的量，提高初始酸溶液的精度，解决了现有技术中，由于反应本身、温度的控制和设备的限制等原因造成的热轧钛板易出现过酸洗或欠酸洗的问题。
Description
技术领域
本发明涉及热轧钛板酸洗技术领域，具体涉及一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法。
背景技术
不锈钢热退火酸洗线主要生产不锈钢热轧黑卷，其生产技术和工艺已经很成熟，且已经实现了工业化大规模的生产。近几年，随着国内钛板加工行业的兴起，不锈钢热退火酸洗线开始生产钛板黑卷，但钛为活泼金属，与生产线各类介质反应较为剧烈，尤其是与混酸(HNO3+HF)反应剧烈，不断消耗混酸中的H+离子，导致在生产线生产热轧钛板时混酸中的相关反应离子浓度偏低，钛板酸洗质量欠佳，满足不了正常的质量要求，需要再酸洗，生产效率较低。目前不锈钢热退火酸洗线生产钛板存在以下问题：
1、因钛为活泼金属，与HF酸反应剧烈，生产到末期时酸液中的HF浓度偏低，钛板表面的氧化层不能完全酸洗干净，出现欠酸洗的情况，需要再酸洗，生产效率低下。
钛的热轧带钢酸洗过程中主要发生以下两个反应：
(1)钛板表面氧化层的溶解，
Tio2+6HF＝H2[TiF6]+2H2O
(2)钛板与HF酸的反应，
2Ti+6HF＝2TiF3+3H2
2、为了保证钛板酸洗过程中HF和HNO3浓度，需要定期加入新酸，由于工艺的限制，不具备对酸稀释后再加入的条件，按照目前不锈钢的加酸量，在加入新酸后会导致参与反应的酸液温度瞬间从40℃上升至50℃。钛板酸洗的最佳酸液温度是40-45℃，超过这个温度区间也会出现钛板表面氧化层出现过酸洗或欠酸洗的情况，导致需要再酸洗，生产效率较低。
3、酸液温度过高，加之钛板的反应剧烈，在不断加入新酸的过程中，酸液中产生的NXOY浓度也会随之升高，生产线配备的脱氮系统不能及时反应完全，外排到厂房外的NXOY浓度尤其是NO浓度偏高，造成环境污染。
4、因钛板酸洗后，酸液中存在钛的金属离子，目前的酸浓度分析仪不能分析含有金属钛离子的酸液浓度，酸浓度参数起不到工艺监督和工艺调整的作用，钛板酸洗工艺调整困难。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法，通过精准控制加酸的量和加水的量，提高初始酸溶液的精度，以解决现有技术中，由于反应本身、温度的控制和设备的限制等原因造成的热轧钛板易出现过酸洗或欠酸洗的问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法，包括生产前预处理，生产时加酸加水，加酸量和加水量的纠偏步骤；
生产时加酸加水包括：
(1)使用初始酸溶液酸洗新的热轧钛板，同时对初始酸溶液进行加酸，其中，加酸的量为每平方的热轧钛板添加0.37-0.4kg质量分数为65％的硝酸，每平方的热轧钛板添加0.62-0.65kg质量分数为55％的氢氟酸；
(2)测定初始酸溶液的温度，根据新的热轧钛板的处理量进行添加工业用水，其中，工业用水的添加量为每平方的热轧钛板添加0.5-0.65kg工业用水，使初始酸溶液的温度下降到43℃-45℃；
(3)观察新的热轧钛板酸洗质量，根据酸洗质量进行调整加酸的量和工业用水的添加量，其中，根据酸洗质量进行调整加酸的量和工业用水的添加量，具体为，当出现过酸洗时，改变加酸的量和工业用水的添加量，使每平方的热轧钛板添加0.28-0.3kg浓度范围在65％的硝酸，每平方的热轧钛板添加0.47-0.49kg浓度范围在55％的氢氟酸，每平方的热轧钛板添加的0.38-0.49kg工业用水；当出现欠酸洗时，改变加酸的量和工业用水的添加量，使每平方的热轧钛板添加0.74-0.8kg浓度范围在65％的硝酸，每平方的热轧钛板添加1.24-1.3kg浓度范围在55％的氢氟酸，每平方的热轧钛板添加的1.0-1.3kg工业用水，当酸洗质量恢复良好时，恢复到改变之前所述加酸的量和所述工业用水的添加量。
进一步的，生产前预处理包括，测量初始热轧钛板的表面积，根据初始热轧钛板的表面积来配置初始酸溶液，使用初始酸溶液酸洗初始热轧钛板；
进一步的，配置初始酸溶液的参数为，初始酸溶液以“升”为单位的体积值是初始热轧钛板以“平方米”为单位的面积值的34-36倍，初始酸溶液由硝酸、氢氟酸和水组成，其中，硝酸的含量为90-100g/L，氢氟酸的含量为14-16g/L。
进一步的，加酸量和加水量的纠偏包括，持续生产8小时之后，取初始酸溶液测量酸浓度，根据酸浓度调整加酸的量；
进一步的，测量酸浓度的方法为，取持续生产8小时之后的初始酸溶液和生产之前的初始酸溶液进行颜色比对，颜色越浅酸浓度越低，颜色越深酸浓度越高。
进一步的，根据酸浓度调整加酸的量，具体为，若持续生产8小时之后的初始酸溶液的颜色比生产之前的初始酸溶液的颜色浅，则加酸使之颜色相同，反之则加水使之颜色相同，记录加酸或加水的值，根据加酸或加水的值对加酸的量进行调整。
基于以上阐述，本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
1、经过本发明提供的方法得到的加酸的量和加水的量，提高初始酸溶液的精度，解决了反应本身、温度的控制和设备的限制等原因造成的热轧钛板易出现过酸洗或欠酸洗的问题，保证了热轧钛板的质量，提高了热轧钛板的产量，实现了经济价值。
2、热轧钛板使用的初始酸溶液需要定期进行分析，本方法可实现使加酸的量稳定控制，保证初始酸溶液浓度按照工艺文件执行，节省了对初始酸溶液进行分析的人力成本和物力成本，实现了经济价值。
3、本发明提供的方法避免了定期加酸导致的酸液温度瞬间升高问题，避免了酸液中产生的NXOY浓度也会随之升高，造成环境污染。
4、本发明可以配合生产线配备的自动加酸模型，实现时时精确稳定加酸，既达到了钛板酸洗需要的必要浓度，又精确控制了酸液温度，实现了双赢。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明作进一步的详细说明。
一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法，包括以下步骤：生产前预处理，生产时加酸加水，加酸量和加水量的纠偏步骤；
其中，生产前预处理包括：测量初始热轧钛板的表面积，根据初始热轧钛板的表面积来配置初始酸溶液，配置初始酸溶液的参数为，初始酸溶液以“升”为单位的体积值是初始热轧钛板以“平方米”为单位的面积值的34-36倍，初始酸溶液由硝酸、氢氟酸和水组成，其中，硝酸的含量为90-100g/L，氢氟酸的含量为14-16g/L；并且使用初始酸溶液酸洗初始热轧钛板；
其中，生产时加酸加水包括步骤如下：
(1)使用初始酸溶液酸洗新的热轧钛板，同时对初始酸溶液进行加酸，其中，加酸的量为每平方的热轧钛板添加0.37-0.4kg质量分数为65％的硝酸，每平方的热轧钛板添加0.62-0.65kg质量分数为55％的氢氟酸，加酸后，初始酸溶液温度会从40℃左右上升至50℃左右；
(2)测定初始酸溶液的温度，根据新的热轧钛板的处理量进行添加工业用水，其中，工业用水的添加量为每平方的热轧钛板添加0.5-0.65kg工业用水，工业用水的温度在0℃-30℃之间，使初始酸溶液的温度下降到43℃-45℃；
(3)观察新的热轧钛板酸洗质量，观察新的热轧钛板酸洗质量，质量好时，热轧钛板表面光滑无异物，欠酸洗时热轧钛板表面的氧化皮没有酸洗干净，过酸洗时热轧钛板表面氧化皮与酸液反应剧烈出现花纹妆的缺陷。根据酸洗质量进行调整加酸的量和工业用水的添加量，其中，根据酸洗质量进行调整加酸的量和工业用水的添加量，具体为，当出现过酸洗时，改变加酸的量和工业用水的添加量，使每平方的热轧钛板添加0.28-0.3kg浓度范围在65％的硝酸，每平方的热轧钛板添加0.47-0.49kg浓度范围在55％的氢氟酸，每平方的热轧钛板添加的0.38-0.49kg工业用水；当出现欠酸洗时，改变加酸的量和工业用水的添加量，使每平方的热轧钛板添加0.74-0.8kg浓度范围在65％的硝酸，每平方的热轧钛板添加1.24-1.3kg浓度范围在55％的氢氟酸，每平方的热轧钛板添加的1.0-1.3kg工业用水，当酸洗质量恢复良好时，恢复到改变之前加酸的量和工业用水的添加量。
其中，加酸量和加水量的纠偏包括：持续生产8小时之后，取初始酸溶液测量酸浓度，测量酸浓度的方法为，取持续生产8小时之后的初始酸溶液和生产之前的初始酸溶液进行颜色比对，颜色越浅酸浓度越低，颜色越深酸浓度越高；根据酸浓度调整加酸的量具体为，若持续生产8小时之后的初始酸溶液的颜色比生产之前的初始酸溶液的颜色浅，则加入生产前预处理配置的初始酸溶液使之颜色相同，反之则加工业用水使之颜色相同，记录加入生产前预处理配置的初始酸溶液或加工业用水的值，根据加酸或加水的值对加酸的量和工业用水的量进行调整。
用调整后加酸的量和工业用水的量对热轧钛板的表面积耗酸量和耗工业用水量进行修改，最终确定了一个合适的加酸的量和工业用水的量后，结合热轧钛板进行酸洗的生产速度，进行定时定量的加酸和工业用水，使加酸后的初始酸溶液可以满足热轧钛板的正常酸洗要求。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实际生产实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
生产之前，测量初始热轧钛板的表面积，初始热轧钛板的表面积为1150㎡，根据初始热轧钛板的表面积来配置初始酸溶液，初始酸溶液的体积为40000升，其中，硝酸的含量为95g/L，氢氟酸的含量为15g/L；使用初始酸溶液酸洗初始热轧钛板。
生产时，使用酸洗过初始热轧钛板的初始酸溶液继续进行酸洗新的热轧钛板，酸洗新的热轧钛板的处理量为1040㎡/h，同时对初始酸溶液进行加酸操作，加酸的量是质量分数为65％的硝酸400L/h，质量分数为55％的氢氟酸600L/h；加酸后，初始酸溶液温度上升至52℃，加入工业用水600L/h，使初始酸溶液的温度下降到43℃。
观察新的热轧钛板酸洗质量，热轧钛板表面氧化皮与酸液反应剧烈出现花纹妆的缺陷存在过酸洗。根据酸洗质量进行调整加酸的量，使加酸的量是质量分数为65％的硝酸300L/h，质量分数为55％的氢氟酸500L/h，加入工业用水500L/h，最终使新的热轧钛板酸洗质量良好。
持续生产8小时之后，各取1L持续生产8小时之后的初始酸溶液和生产之前的初始酸溶液，并进行颜色比对，持续生产8小时之后的初始酸溶液的颜色比生产之前的初始酸溶液的颜色浅，则加酸使之颜色相同，记录加酸值，加酸值为0.08L，根据加酸值对加酸的量进行计算和调整，计算过程为8小时少加酸的量占加酸总量的0.08/1＝0.08L/h，则每小时少加酸的量为0.08/8＝0.01L/h，则改变原加酸量为：硝酸300*(1+0.01)＝303L/h，氢氟酸500*(1+0.01)＝505L/h。
最终的加酸的为65％的硝酸404L/h，55％的氢氟酸606L/h，和加入工业用水500L/h，满足了热轧钛板的正常酸洗要求。
实施例2
生产之前，测量初始热轧钛板的表面积，初始热轧钛板的表面积为1140㎡，根据初始热轧钛板的表面积来配置初始酸溶液，初始酸溶液的体积为40000升，其中，硝酸的含量为92g/L，氢氟酸的含量为16g/L；使用初始酸溶液酸洗初始热轧钛板。
生产时，使用酸洗过初始热轧钛板的初始酸溶液继续进行酸洗新的热轧钛板，酸洗新的热轧钛板的处理量为1050㎡/h，同时对初始酸溶液进行加酸操作，加酸的量是质量分数为65％的硝酸400L/h，质量分数为55％的氢氟酸600L/h；加酸后，初始酸溶液温度上升至52℃，加入工业用水600L/h，使初始酸溶液的温度下降到43℃。
观察新的热轧钛板酸洗质量，热轧钛板表面的氧化皮没有酸洗干净存在欠酸洗。根据酸洗质量进行调整加酸的量，使加酸的量是质量分数为65％的硝酸800L/h和质量分数为55％的氢氟酸1200L/h，加入工业用水1200L/h，半小时后，新的热轧钛板酸洗质量良好，恢复加酸的量是质量分数为65％的硝酸400L/h，质量分数为55％的氢氟酸600L/h，加入工业用水600L/h，最终使新的热轧钛板酸洗质量良好。
持续生产8小时之后，各取1L取持续生产8小时之后的初始酸溶液和生产之前的初始酸溶液，并进行颜色比对，持续生产8小时之后的初始酸溶液的颜色比生产之前的初始酸溶液的颜色深，则加工业用水使之颜色相同，记录加工业用水值，加工业用水值为0.1L，根据加工业用水值对进行计算和调整，其中，加酸的量为：硝酸添加量为硝酸添加总量/时间，为(400*7.5+800)/8＝475L/h，氢氟酸添加量为氢氟酸添加总量/时间，为(600*7.5+1200)/8＝712.5L/h，工业用水的添加量为工业用水总量/时间，为(600*7.5+1200)/8＝712.5L/h；调整后的工业用水的计算方法为，8小时少加工业用水的量占加工业用水总量的0.1/1＝0.1L/h，则每小时少加工业用水的量为0.1/8＝0.0125L/h，则调整工业用水量为：712.5*(1+0.0125)＝721.4L/h。
最终的加酸的为65％的硝酸475L/h，55％的氢氟酸712.5L/h，和加入工业用水721.4L/h，满足了热轧钛板的正常酸洗要求。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法，其特征在于，包括生产前预处理，生产时加酸加水，加酸量和加水量的纠偏步骤；
生产时加酸加水包括：
(1)使用所述初始酸溶液酸洗新的热轧钛板，同时对所述初始酸溶液进行加酸，其中，所述加酸的量为每平方的热轧钛板添加0.37-0.4kg质量分数为65％的硝酸，每平方的热轧钛板添加0.62-0.65kg质量分数为55％的氢氟酸；
(2)测定所述初始酸溶液的温度，根据新的热轧钛板的处理量进行添加工业用水，其中，所述工业用水的添加量为每平方的热轧钛板添加0.5-0.65kg工业用水，使所述初始酸溶液的温度下降到43℃-45℃；
(3)观察所述新的热轧钛板酸洗质量，根据酸洗质量进行调整所述加酸的量和工业用水的添加量，其中，所述根据酸洗质量进行调整所述加酸的量和工业用水的添加量，具体为，当出现过酸洗时，改变所述加酸的量和所述工业用水的添加量，使每平方的热轧钛板添加0.28-0.3kg浓度范围在65％的硝酸，每平方的热轧钛板添加0.47-0.49kg浓度范围在55％的氢氟酸，每平方的热轧钛板添加的0.38-0.49kg工业用水；当出现欠酸洗时，改变所述加酸的量和所述工业用水的添加量，使每平方的热轧钛板添加0.74-0.8kg浓度范围在65％的硝酸，每平方的热轧钛板添加1.24-1.3kg浓度范围在55％的氢氟酸，每平方的热轧钛板添加的1.0-1.3kg工业用水，当酸洗质量恢复良好时，恢复到改变之前所述加酸的量和所述工业用水的添加量。
2.根据权利要求1所述的一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法，其特征在于：所述生产前预处理包括，测量初始热轧钛板的表面积，根据所述初始热轧钛板的表面积来配置初始酸溶液，使用所述初始酸溶液酸洗所述初始热轧钛板。
3.根据权利要求2所述的一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法，其特征在于：所述配置初始酸溶液的参数为，初始酸溶液以“升”为单位的体积值是初始热轧钛板以“平方米”为单位的面积值的34-36倍，所述初始酸溶液由硝酸、氢氟酸和水组成，其中，硝酸的含量为90-100g/L，氢氟酸的含量为14-16g/L。
4.根据权利要求1所述的一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法，其特征在于：所述加酸量和加水量的纠偏包括，持续生产8小时之后，取所述初始酸溶液测量酸浓度，根据酸浓度调整所述加酸的量。
5.根据权利要求4所述的一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法，其特征在于：所述测量酸浓度的方法为，取持续生产8小时之后的初始酸溶液和生产之前的初始酸溶液进行颜色比对，颜色越浅酸浓度越低，颜色越深酸浓度越高。
6.根据权利要求4所述的一种用于热轧钛板酸洗生产的加酸量控制方法，其特征在于：根据酸浓度调整所述加酸的量，具体为，若持续生产8小时之后的所述初始酸溶液的颜色比生产之前的所述初始酸溶液的颜色浅，则加酸使之颜色相同，反之则加水使之颜色相同，记录加酸或加水的值，根据加酸或加水的值对所述加酸的量进行调整。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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