CN212293834U - 一种节能环保带钢电解酸洗系统 - Google Patents

一种节能环保带钢电解酸洗系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种节能环保带钢电解酸洗系统，包括电解槽、电解液循环罐、刷洗槽、刷洗循环罐、酸雾净化塔和电解液净化装置，电解液循环罐与电解槽构成闭环回路，刷洗循环罐与刷洗槽构成闭环回路，电解液循环罐和刷洗循环罐底部均与电解液净化装置的进液口连接，电解液净化装置的出液口连接电解液循环罐的进液口，电解槽、电解液循环罐、刷洗槽和刷洗循环罐的酸雾出口均与酸雾净化塔的进气口连接，酸雾净化塔外接补水管路，酸雾净化塔的底部出液口通过外部的循环管线连接至酸雾净化塔上部。该系统可避免电解沉淀物积聚压实，提高电解效率，同时电解和刷洗系统无需根据生产情况排放废液后，重新加药及新水配液，而造成工艺及能源介质的损失。

Description

一种节能环保带钢电解酸洗系统
技术领域
本实用新型属于冶金板带表面处理技术领域，具体涉及一种节能环保带钢电解酸洗系统。
背景技术
冷轧不锈钢退火过程中表面会生成一层氧化皮，导致带钢耐腐蚀性能下降，表面粗糙度变大，同时，由于氧化皮塑性较差，如果不去除的话，带钢平整时氧化皮很容易发生破裂并被压入金属基体，影响冷轧板的表面质量及加工性能。为满足带钢的表面质量要求，有必要采取表面处理措施将氧化层去除。电解酸洗依靠电化学作用，使氧化皮溶解，是常用的氧化皮酸洗工艺。
然而，常规的电解酸洗工艺过程存在如下问题：
(1)电解酸洗过程中会产生一些金属氧化物沉淀物及含金属元素沉淀物，当生产到一定程度时，沉淀物会积聚成酸泥，酸泥如果不及时去除的话，不但会积累在槽体、罐体、管道低洼及死区处，造成电解液管道堵塞，影响生产，而且会附着在电极板的表面，造成电流分布不均匀并加速电极板的腐蚀。
(2)由于电解酸洗工艺要求的温度一般为75～85℃，此温度下电解质维持较高的活性，并且电解质的溶液度大不易结晶，这需要大量的热源进行加热，增加了生产能耗成本。
(3)电解系统正常生产时由于温度较高，电解质有蒸发现象，常规电解工艺中由于沉淀物的积累定期需要从在线槽底部、电解液循环罐底部排液至废水坑。电解工艺尾部的漂洗及刷洗工艺在处理一定量带钢后介质中电解质浓度超标影响清洗效果，需要补水；电解雾气中含有一定量含铬离子、酸的雾气，为达到国标中的排放要求需要酸雾净化系统进行处理，而此系统也需要进行补水。
(4)电解系统的补水要求用脱盐水，因为如果新水中的腐蚀性离子如Cl-浓度超标，会对电极板形成点腐蚀作用，在电解作用的促进下，电极板会加速腐蚀。部分常规电解工艺中，因脱盐水相对昂贵，在电解酸雾净化系统中采用工业水，洗涤酸雾后废液直接排至废液坑，也造成了工业水的浪费及水处理成本的增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种节能环保带钢电解酸洗系统，至少可以解决常规电解酸洗工艺的上述部分缺陷。
本实用新型的技术方案是提供了一种节能环保带钢电解酸洗系统，包括电解槽、电解液循环罐、刷洗槽、刷洗循环罐、酸雾净化塔和电解液净化装置，所述电解槽和刷洗槽并排布置，所述电解液循环罐分别通过进液管线一和出液管线一与电解槽的出液口和进液口构成闭环回路，所述刷洗循环罐分别通过进液管线二和出液管线二与刷洗槽的出液口和进液口构成闭环回路，所述电解液循环罐和刷洗循环罐底部均通过净化管路一连接电解液净化装置的进液口，电解液净化装置的出液口通过净化管路二连接电解液循环罐的进液口，所述电解槽、电解液循环罐、刷洗槽和刷洗循环罐的酸雾出口均通过酸雾管路连接至酸雾净化塔的进气口，所述酸雾净化塔下部外接补水管路，酸雾净化塔的底部出液口通过外部的循环管线连接至酸雾净化塔上部，该循环管线上设有酸雾净化循环泵，所述酸雾净化塔顶部通过排气管路连接至排气烟囱。
进一步的，所述电解槽底部设有喷射管路。
进一步的，所述电解液循环罐的出液管线一上连接有电解液换热器。
进一步的，所述电解液换热器的冷凝水出口与所述酸雾净化塔的补水管路连接，用电解液换热器的冷凝水作为酸雾净化塔的补水。
进一步的，所述酸雾净化塔的循环管线上通过补水支管一连接至所述刷洗循环罐的进液口，且补水支管一上设有控制阀门一。
进一步的，所述刷洗循环罐的出液管线二通过补水支管二连接至所述电解液循环罐的进液口，且补水支管二上设有控制阀门二。
进一步的，所述酸雾净化塔的排气管路上设置有排雾风机和雾滴分离器，且雾滴分离器的冷凝液出口连接酸雾净化塔的进液口。
进一步的，所述电解液循环罐位于电解槽下方，且电解槽内电解液溢流至进液管线一内，所述电解液循环罐的出液管线一上设有电解液循环泵。
进一步的，所述刷洗循环罐位于刷洗槽下方，且刷洗槽的出液口位于刷洗槽底部，刷洗槽内刷洗水自重流至刷洗循环罐，所述刷洗循环罐的出液管线二上设有刷洗循环泵。
进一步的，所述电解液净化装置位于电解液循环罐上方，电解液净化装置净化完后的电解液自重回流至电解液循环罐。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型提供的这种节能环保带钢电解酸洗系统在电解槽槽底设置喷射管路，可以使正常生产产生的沉淀物不沉积，溢流至电解液循环罐，同时将含酸泥的电解液和刷洗液输送至电解液净化装置净化处理，可避免沉淀物积累成酸泥的同时，管道和设备不会因为堵塞而自身损坏或影响生产，电极板表面上没有沉积物，电解效率提高，电极板寿命可提高2～4倍。
(2)本实用新型提供的这种节能环保带钢电解酸洗系统采用炉区废气余热利用产生的蒸汽对电解液进行加热，以保证电解酸洗工艺的温度要求，节约了生产能耗成本。
(3)本实用新型提供的这种节能环保带钢电解酸洗系统利用酸雾净化塔中循环水对刷洗循环罐进行补水，刷洗水循环到饱和浓度时输送至电解液循环罐，以弥补电解液蒸发造成的损失，有效避免了酸雾净化、刷洗、电解单个系统排放废液和配置新循环介质而造成能源介质大量浪费；同时在正常生产时，只在酸雾净化系统补入新水，最终经过净化、含有一定量电解质的废液流入到电解系统，又重新得到了利用，大幅度的节省了能源介质，降低了生产成本。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型节能环保带钢电解酸洗系统的结构示意图。
附图标记说明：1、电解槽；2、电解液净化装置；3、喷射管路；4、进液管线一；5、电解液换热器；6、刷洗槽；7、进液管线二；8、酸雾管路；9、排雾风机；10、排气管路；11、雾滴分离器；12、排气烟囱；13、净化管路二；14、电解液循环罐；15、电解液循环泵；16、出液管线一；17、净化管路一；18、补水支管二；19、控制阀门二；20、刷洗循环泵；21、出液管线二；22、刷洗循环罐；23、补水支管一；24、控制阀门一；25、酸雾净化循环泵；26、循环管线；27、酸雾净化塔；28、补水管路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本实施例提供了一种节能环保带钢电解酸洗系统，包括电解槽1、电解液循环罐14、刷洗槽6、刷洗循环罐22、酸雾净化塔27和电解液净化装置2，所述电解槽1和刷洗槽6并排布置，电解槽1中盛装电解液，带钢贯穿电解槽1进行电解后，送入刷洗槽6进行刷洗，当然电解槽1的数量可根据实际电解需求设置多个，相应的，电解液循环罐14亦设置多个，与电解槽1一一对应；在此过程中，所述电解液循环罐14分别通过进液管线一4和出液管线一16与电解槽1的出液口和进液口构成闭环回路；优化的，在所述电解槽1底部设有喷射管路3，使电解槽1中电解液处于流动状态，进而使得电解槽1中正常生产产生的沉淀物不沉积，停机时电解液从电解槽1排空至电解液循环罐14，电解槽1不再有可观的酸泥存在。所述刷洗循环罐22分别通过进液管线二7和出液管线二21与刷洗槽6的出液口和进液口构成闭环回路；所述电解液循环罐14和刷洗循环罐22底部均通过净化管路一17连接输送泵，输送泵将电解液运送至电解液净化装置2的进液口，所述电解液净化装置2的出液口通过净化管路二13连接电解液循环罐14的进液口，净化完成后的电解液通过净化管路二13再回流至电解液循环罐14，含有一定电解质的刷洗液可以输送至电解液循环罐14中，既可以弥补因为蒸发造成的电解液水分损失，还可以再回收一部分电解质利用，电解系统酸洗后产生的沉淀、污泥可以通过电解液净化装置2去除，这样可避免沉淀物积累成酸泥的同时，管道和设备不会因为堵塞而自身损坏或影响生产，电极板表面上没有沉积物，电解效率提高，并延缓了电极板的腐蚀，其中，电解液净化装置2可以是压滤、吸滤、离心过滤等过滤方式；而所述电解槽1、电解液循环罐14、刷洗槽6和刷洗循环罐22的酸雾出口均通过酸雾管路8连接至酸雾净化塔27的进气口，电解槽1、电解液循环罐14、刷洗槽6和刷洗循环罐22产生的酸雾冷凝水均回流至酸雾净化塔27中，保证排出的酸雾中强氧化性及酸性离子浓度在合格范围内，同时所述酸雾净化塔27下部外接补水管路28，正常生产时通过补水管路28向酸雾净化塔27中补入新水(脱盐水/冷凝水)，新水与回流的酸雾冷凝水混合，酸雾净化塔27的底部出液口通过外部的循环管线26连接至酸雾净化塔27上部，该循环管线26上设有酸雾净化循环泵25，通过酸雾净化循环泵25将酸雾净化塔27底部的混合液送入酸雾净化塔27上部进行循环净化，而该循环水达到一定浓度时可作为电解补水重新利用，所述酸雾净化塔27净化过程产生的烟气通过其顶部连接的排气管路10输送至排气烟囱12中排出。
具体的，对于电解槽1与电解液循环罐14的布置方式，可将所述电解液循环罐14位于电解槽1下方布置，且电解槽1内电解液溢流至进液管线一4内，进而自重流入电解液循环罐14中，所述电解液循环罐14的出液管线一16上设有电解液循环泵15，通过电解液循环泵15将电解液循环罐14中的电解液泵入电解槽1中。同理，所述刷洗循环罐22位于刷洗槽6下方，且刷洗槽6的出液口位于刷洗槽6底部，刷洗槽6内刷洗水自重流至刷洗循环罐22，所述刷洗循环罐22的出液管线二21上设有刷洗循环泵20。所述电解液净化装置2位于电解液循环罐14上方，电解液净化装置2净化完后的电解液自重回流至电解液循环罐14中。
而为了保证电解酸洗工艺的温度要求，所述电解液循环罐14的出液管线一16上连接有电解液换热器5，通过电解液换热器5对由电解液循环罐14输送至电解槽1的电解液进行加热，而此电解液换热器5所采用的加热介质为机组炉区废气余热利用产生的蒸汽，炉区升温一般在生产前开始，当炉区废气到一定温度时就足以利用余热锅炉产生蒸汽，蒸汽整个机组可自产自用、无需外送蒸汽，通过机组炉区的余热锅炉作为电解液加热的热源，大大降低了生产能耗成本。优化的，所述电解液换热器5的冷凝水出口通过管道连接至收集系统后通过泵输送至所述酸雾净化塔27的补水管路28上，以便将在此电解液换热器5换热过程中产生的冷凝水作为酸雾净化塔27中的新水补入，减少外接新水的补入，节约了能源资源。
细化刷洗和电解过程中的补水方式，所述酸雾净化塔27的循环管线26上通过补水支管一23连接至所述刷洗循环罐22的进液口，且补水支管一23上设有控制阀门一24，当酸雾净化塔27中循环水达到一定浓度时，开启控制阀门一24，酸雾净化塔27中的循环水通过补水支管一23输送至刷洗循环罐22中，实现对刷洗槽6的补水。进一步的，所述刷洗循环罐22的出液管线二21通过补水支管二18连接至所述电解液循环罐14的进液口，且补水支管二18上设有控制阀门二19，当刷洗循环罐22中的刷洗循环水达到饱和浓度时，开启控制阀门二19，刷洗循环罐22中刷洗循环水通过补水支管二18输送至电解液循环罐14中以弥补电解液蒸发造成的损失，这样电解和刷洗系统无需再根据生产情况排放废液后，重新加药及新水配液，避免了酸雾净化、刷洗、电解单个系统排放废液和配置新循环介质而造成能源介质大量浪费，在正常生产时，只需在酸雾净化塔27补入新水，最终经过净化、含有一定量电解质的废液流入到电解液循环罐14，又重新得到了利用，大幅度的节省了能源介质。
优化的，所述酸雾净化塔27的排气管路10上可设置排雾风机9和雾滴分离器11，通过雾滴分离器11进一步降低排放烟气中的酸雾含量，减少空气污染，而且雾滴分离器11的冷凝液出口连接酸雾净化塔27的进液口，将雾滴分离器22积聚的冷凝液回流至酸雾净化塔27进行净化重复利用，避免了能源介质资源的浪费。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能环保带钢电解酸洗系统，其特征在于：包括电解槽、电解液循环罐、刷洗槽、刷洗循环罐、酸雾净化塔和电解液净化装置，所述电解槽和刷洗槽并排布置，所述电解液循环罐分别通过进液管线一和出液管线一与电解槽的出液口和进液口构成闭环回路，所述刷洗循环罐分别通过进液管线二和出液管线二与刷洗槽的出液口和进液口构成闭环回路，所述电解液循环罐和刷洗循环罐底部均通过净化管路一连接电解液净化装置的进液口，电解液净化装置的出液口通过净化管路二连接电解液循环罐的进液口，所述电解槽、电解液循环罐、刷洗槽和刷洗循环罐的酸雾出口均通过酸雾管路连接至酸雾净化塔的进气口，所述酸雾净化塔下部外接补水管路，酸雾净化塔的底部出液口通过外部的循环管线连接至酸雾净化塔上部，该循环管线上设有酸雾净化循环泵，所述酸雾净化塔顶部通过排气管路连接至排气烟囱。
2.如权利要求1所述的一种节能环保带钢电解酸洗系统，其特征在于：所述电解槽底部设有喷射管路。
3.如权利要求1所述的一种节能环保带钢电解酸洗系统，其特征在于：所述电解液循环罐的出液管线一上连接有电解液换热器。
4.如权利要求3所述的一种节能环保带钢电解酸洗系统，其特征在于：所述电解液换热器的冷凝水出口与所述酸雾净化塔的补水管路连接，用电解液换热器的冷凝水作为酸雾净化塔的补水。
5.如权利要求1所述的一种节能环保带钢电解酸洗系统，其特征在于：所述酸雾净化塔的循环管线上通过补水支管一连接至所述刷洗循环罐的进液口，且补水支管一上设有控制阀门一。
6.如权利要求5所述的一种节能环保带钢电解酸洗系统，其特征在于：所述刷洗循环罐的出液管线二通过补水支管二连接至所述电解液循环罐的进液口，且补水支管二上设有控制阀门二。
7.如权利要求1所述的一种节能环保带钢电解酸洗系统，其特征在于：所述酸雾净化塔的排气管路上设置有排雾风机和雾滴分离器，且雾滴分离器的冷凝液出口连接酸雾净化塔的进液口。
8.如权利要求1所述的一种节能环保带钢电解酸洗系统，其特征在于：所述电解液循环罐位于电解槽下方，且电解槽内电解液溢流至进液管线一内，所述电解液循环罐的出液管线一上设有电解液循环泵。
9.如权利要求1所述的一种节能环保带钢电解酸洗系统，其特征在于：所述刷洗循环罐位于刷洗槽下方，且刷洗槽的出液口位于刷洗槽底部，刷洗槽内刷洗水自重流至刷洗循环罐，所述刷洗循环罐的出液管线二上设有刷洗循环泵。
10.如权利要求1所述的一种节能环保带钢电解酸洗系统，其特征在于：所述电解液净化装置位于电解液循环罐上方，电解液净化装置净化完后的电解液自重回流至电解液循环罐。
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