361-paper-浅析紊流酸洗发展的特点.docVIP

谷开峰gukf@浅析紊流酸洗的发展特点 The analysis for development of turbulence pickling 宝钢五冷轧项目组 谷开峰 BANSHAN IRONSTEEL CO.LTD No.5 CR Project Team Gu KaiFeng 摘要：介绍了冷轧酸洗的基本设备配置，对近年来的酸洗工艺发展的特点进行分析，总结了紊流酸洗的优点。 ABSTRACT：Introduce the main equipment for pickling line of cold mill, analyse the features of the process of the pickling line. Generalize the merit of the turbulence pickling. 关键词：冷轧、酸洗、紊流 KEYWORDS: Cold mill 、pickling line 、turbulenc 前言 随着中国冷轧机组日益增多，中西方的先进技术不断的被引进，冷轧的飞速发展，不仅对国家的经济发展发挥了重要的作用，同时也刺激着冷轧各项技术的日益提高。笔者有幸从事冷轧酸洗工作十余年，现在又参与了宝钢冷轧酸洗机组的谈判，在同东西方的专业酸洗设计厂家交流谈判过程中，结合在冷轧的工作实践，将紊流酸洗技术进行总结比较，供业内人士参考。 2.酸洗段的设备配置及功能介绍 酸洗槽，是酸洗进行的场所，带钢表面的氧化铁皮就是在此通过化学反应被清洗干净的。近些年的酸洗技术的改进主要是围绕这部分进行的。 漂洗槽，酸洗后的带钢表面残留部分盐酸，必须将其清洗干净，清洗的工作就是在漂洗槽内完成的。由于在机组停机后，停留在漂洗槽内的带钢表面发生锈蚀，也就是通常说的“停车斑”，近年来，围绕解决停车斑的问题，酸洗的技术也有了一些发展。 酸洗循环系统。该部分是酸洗槽的辅助设备，主要功能是对酸洗槽内补充盐酸，同时根据酸洗进行的情况，对盐酸的浓度进行调整，保证盐酸的温度在工艺要求的范围内，近年来变频技术的应用，使得在酸洗的过程中，循环酸的流量或压力还可以连续的进行调整。 废气处理系统。盐酸是极易挥发的溶液，在较高的工艺温度下，在酸槽和槽盖之间剩余的空间、漂洗槽以及酸罐内均能产生侵蚀性蒸气，废气处理系统就是为了防止这些侵蚀性蒸气从作业线上泄漏出去而设计的，在排到大气之前，这些含酸气体必须被净化。 近年来随着节能环保要求的日益提高，这套装置的工艺也有了一定的发展。 3.酸槽的结构介绍 酸洗槽之间通过一对挤干辊进行分割。 每个酸洗槽对应一个中间循环罐，循环罐不仅对酸槽进行补充酸液，同时也负责收集从酸槽回流的酸液。带钢停止后酸槽内的酸液全部回流到酸罐内。 酸罐内的酸通过离心泵输送到加热器加热后进入酸槽。 酸洗槽一般采用耐酸衬里外加耐酸瓷砖的结构，酸通过中部的溢流口和酸槽的出入口的收集槽回流到酸罐内。近年来全塑料的槽子在国内外越来越多的得到应用，这主要是由于塑料其优异的耐蚀性能、长期免维护的优势。 酸槽的上部四周设计有水封，酸槽盖一般分内外两部分，外盖浸没在水封内保证酸槽与外界之间有良好的密封，内盖则既是形成紊流酸洗的重要组成部分，同时也减小了酸洗槽内的空间，减小盐酸的蒸发。 酸槽盖通过液压缸打开。 4.影响酸洗技术的主要因素 众所周知，设计高效的盐酸酸洗的化学处理段已经成为发展的现状。提高酸洗效率包括两个方面：提高化学反应速度和物理渗透的效率。单从酸洗技术的角度，主要考虑以下三个基本因素 4.1控制酸的浓度 每个酸槽有各自的回流厢，同时酸槽之间通过挤干辊分隔，因此酸液从一个酸槽被带到另一个酸槽的可能性很小。每个酸槽配一个循环的中间罐，从酸槽内回流到酸罐的酸再通过泵回送到酸槽内。 在酸罐内，酸液逆着带钢的运行方向梯流。根据预设定的浓度调整酸液中铁离子和酸液的浓度，从而保证整个酸系统保持最优化的酸和铁离子的浓度，从而保证达到最经济的酸洗时间。同时，酸液浓度梯度也保证最经济的酸耗。 4.2控制酸的温度 以盐酸作为酸洗介质，75~85°C的温度范围是最佳的酸洗温度。从蒸发的角度讲，随着温度的提高，蒸发量随之提高，热需求增加。同时带钢表面的空气流将进一步加快盐酸蒸发的量。在相同的温度下，不同的表面气流速度下单位时间蒸发量见表格（一） 序号 温度/°C 气流速度/（m/s） 蒸发量/（kg /m2） 1 90°C 0.25 14 2 90°C 1.5 32 表（一） table 1不同的表面气流速度下单位时间蒸发量 很显然，气流的速度越大，液体的蒸发量也越大，而蒸发时是需要吸收大量的热能的，因此气流的速度和热需求紧密相关。 改变酸的边界层的状况，主要是通过提高酸液紊流程度来实现的。 根据判断流体流动是否为紊流的一个重要指数雷诺数Re