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不锈钢连续退火酸洗机组酸管理系统的分析与借鉴

日期:2016-09-20 11:28:37

对于不锈钢热带退火酸洗机组和冷带退火酸洗机组而言,其中的酸洗段是机组的重要组成部分。酸管理是保证酸洗段正常、稳定运行的重要手段,它对带钢的表面质量及酸液的合理利用均是至关重要的。

  酸管理的基本理念是保持酸液中金属离子浓度的恒定,从而保证酸洗效果的最优和稳定。在实际生产中,对于混酸酸洗段,通常位于生产线下游的混酸槽会要求更低的金属离子浓度,以保证最终的酸洗效果。

  为了实现这个目标,需首先按照带钢的钢种、单位时间内通过酸洗段的表面积、加工状态等条件,根据经验确定带钢表面的氧化铁皮含量及所需酸液的浓度,由酸管理系统自动完成相关的计算以确定新酸的添加量和废酸的排放量,并通过PLC系统执行相应的操作。

  此外,间隔一定的时间对酸液浓度进行离线分析,并根据酸洗后带钢的表面质量及酸分析的结果,对酸液的排放进行相应的调整。

  本研究重点对由硝酸和氢氟酸组成的混酸酸洗段的酸管理系统进行论述。对于不同的操作模式,酸管理的具体内容和方式会有所不同。因此,需要在HMI上对以下的内容进行预先确定。以典型钢种AISI201、AISI304、AISI409、AISI430为例,这4个钢种采用的酸液浓度,甚至酸槽和循环罐均会有所不同。因此,在确定了生产钢种时,即意味着同时选定了酸槽中液体的成分,以及所使用的循环管路。

  经过酸纯化或再生处理后的混酸溶液,其硝酸和氢氟酸的含量与新酸不同,并且残留有一定浓度的金属离子。因此,必须明确是否投入酸纯化或酸再生系统,这对废酸液的排放制度和新酸的添加制度都会有所影响。

  根据作业线生产能力的要求,通常情况下混酸段的酸槽数量不会少于2个,而各个酸槽对应有各自的酸循环系统,那么废酸采用逆流级联的排放方式,还是各酸槽的循环罐独立排放,也同样影响到新酸添加制度和废酸排放系统。

  实际生产中,酸管理的具体内容包括:计算废酸排放总量、确定废酸排放频次、酸液补偿等。酸管理是基于操作者的经验,通过HMI实现的操作系统,它对于带钢的酸洗效果和酸的消耗至关重要。

  为了便于对酸管理系统的量化阐述,本研究对酸液蒸发未进行相关论述。而实际上,酸液的蒸发损失对废酸的排放量和新酸的添加量都是有所影响的。而酸液的蒸发量与酸液温度、露点温度、蒸发面积、通风效率、氢氟酸和硝酸蒸发修正系数、水蒸发系数等密切相关,是较为复杂的函数关系。在机组实际设计中通常是按照酸洗段中挤干辊、酸罐、地坑等的数量,依据经验数据确定废弃的排放量,并根据废气中的酸雾浓度,计算酸的蒸发损失。
 

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