浅析冷轧厂酸再生工艺设计

张兆朋 刘夏雯 田芳

摘 要：酸再生系统主要包括以下两个部分，第一个部分是脱硅段部分，第二个部分是再生段部分，有效地去除废酸中的硅就是脱硅段的主要目的。在上述的基础上实现副产品氧化铁粉品质的有效提升，进行再生段最终的目的就是使用废酸生产合格完成盐酸以及氧化铁粉的再生。倘若不需要使用到脱硅段，那么使用再生段也能够对来自酸洗段的废酸进行直接的处理。本次研究主要分析了再生段工艺流程，详细包括以下很多个方面：水操作流程、净化废酸输送以及净化废酸浓缩流程、焙烧炉喷酸流程、HCl气体吸收流程、净化废气、有效地处理氧化铁粉。在分析上述内容的基础上，对冷轧厂酸再生工艺设计进行了进一步的阐述。

关键词：冷轧厂酸；再生工艺；工艺设计

前言

使用盐酸酸洗热轧带钢取得一个光洁的带钢表面，以此准备好做下一步冷轧处理。在进行酸洗的过程中会出现这样一个现象，带钢表面的氧化铁跟盐酸反应之后就会生产一定量的氯化亚铁或者是氯化铁。进行酸洗过程，酸洗液HCI的浓度促使废酸的产生。废酸转化为再生盐酸就是使用酸再生系统的最终目的，与此同时往酸洗线输送，最后有效的实现其循环使用效果。在实际工作中，通过酸雾焙烧法酸再生系统的有效使用可以促使盐酸回收率升高，达到99.00%，促使酸洗酸耗降低的同时实现污水处理负荷有效的降低，在上述过程中还会生产副产品氧化铁粉，这样一来就可以得到非常显著的经济效益以及社会效益。

1 脱硅段工艺流程分析

1.1 废酸预热以及中和

首先是泵输送废酸到石墨换热器，其中使用蒸汽对其进行间接加热，直到其温度达到90℃～95℃，之后再输送至浸溶槽，之前需要在使用到的浸溶槽内填上一定量的碎钢。

1.2 凝聚以及沉淀

混凝罐内部，对胶状氢氧化物析出物会跟相应溶液使用一种较为特殊的聚合物混凝剂，在完成上述处理之后。上述提到的特殊聚合物会促使胶状析出物连接更加的紧密，最后生成一张絮状物质，上述生成的絮状物就会在大面积区域内沉淀，且沉淀的速度非常的快。取形成的絮状物混合液体输送至沉淀罐，在沉淀罐里完成沉淀，上述使用到的沉淀罐实质上指的是锥形底部浅槽式的箱体，一般情况下，会并有搅拌器，其移动速度较为缓慢，将搅拌器伸入箱体，直达底部位置，刮动沉淀物，在使用中央槽的基础上，促使流液进入沉淀箱，在沉淀箱内，流液需要维持3～3.5小时作用的停留时间，在其停留的期间，会沉淀析出一定量的絮状物，储存罐会流入适量的净化液，之后进行再生段处理。

2 再生段工艺流程分析

2.1 水操作流程

在进行任何酸操作之前，首要的工作就是焙烧炉的干燥加热，促使烧嘴周围区域温度升高，直到达到450℃，第二步工作就是喷水到焙烧炉，对其进行进一步加热，促使其温度升高，直到达到700℃。进行喷水的时候，需要注意的是，使用的吸收器以及吸收器泵都需要处在一个完全循环的状态下。喷水需要连续性，直到距离烧嘴1000mm高度处金属壳其温度升高至220℃为止。

2.2 净化废酸输送以及净化废酸浓缩流程

在转化焙烧炉至喷酸状态的时候，需要做的就是将那些需要处理的净化废酸，开始是储存罐中，之后通过泵输入使其分布分离器。从分离器中使用文丘里循环泵将其中的溶液连续的抽出，之后还需要将溶液输送回文丘里，促使焙烧炉出来的高温气体可以有效的跟溶液充分接触，促使高温气体实现进一步冷却，不仅如此，还可以有效地去除一定的颗粒物。在混合高温气体以及溶液两者的过程中，因为大量蒸汽会在这个过程中挥发掉，最后会导致溶液浓缩，往分离器回流，浓缩铁液就是上述这部分在分离器中产生的浓缩液的称呼。

2.3 焙烧炉喷酸流程

浓缩铁液达到以下浓度的时候，就需要将焙烧炉转化处于喷酸的状态下：e含量大约有14%，其比重占据约1.38～1.40。关闭供水阀，打开供酸阀，顺利往焙烧炉中输送浓缩铁液。想要促使酸液以一个雾状的形态喷射进入焙烧炉，那么供料泵扬程需要达到1.5MPa才可以实现。焙烧炉内的浓缩铁液会被相应的加热，从而接触到H2O以及O2的时候就会出现下列情况：4FeCl2+4H2O+O2=2Fe2O3+8HCl以及2FeCl3+3H2O2=2Fe2O3+6HCl。最后在上述的基础上完成氧化铁的生成，生成的氧化铁会掉下，从而集中于焙烧炉的底部位置，其它燃烧产物气体以及HCl气体则会通过排气管输送至文丘里器，在这里跟净化废酸实现进一步的热交换。

2.4 HCl气体吸收流程

吸收器底部会被输送进来从分离器中挥发出来的混合气体，其中也包含一定量的HCL气体。吸收器呈现一个圆柱形状，其内部含有一定量的填充柱，聚丙烯是填料的材质，其形状以及尺寸均具有非常显著的特殊性，可以实现大面积的吸收区域。实际工作中，l号洗涤器负责完成预定水量喷射的供给，喷射滞后吸收器上部填料，从底部向上混合气体处于一个流动的状态，并且充分的接触喷射水。在上述相遇的过程中，HCl气体的大部分会因为相遇而溶解于水中，生产一定量的盐酸溶液。盐酸浓度的控制一般是受到喷水流速的影响。之后会在吸收器底部的酸槽中收集到再生的盐酸，通过泵的使用完成输送，使其处于储存罐内部，最后使用备酸洗线。

2.5 净化废气

首先从吸收器排放气体，使其进入1号洗涤器的底部位置，洗涤器最显著的特征就是具备跟吸收器相一致的填充桂结构类型，但是具有不一致的直径以及高度。充分混合气体以及循环水，促使两者充分的接触，同时可以有效地将残余的HCl气体清除掉，通过洗涤器循环泵的使用，可以为吸收器供水。上述过程中，补充水则使用酸洗线漂洗水，可以对吸收器中消耗的水量进行有效的补充。之后通过2号洗涤器进一步净化排放气体，上述过程中，补充水则使用脱盐水，这样就可以将那些残余的HCI气体有效地去除掉。通过2号洗涤器将相关的气体排出，在使用鼓风机的基础上使用烟囱排放，鼓风机则选择使用变频驱动装置，鼓风机的速度的控制是受到焙烧炉中预定真空压自动化控制。

2.6 有效地处理氧化铁粉

在生成氧化铁粉之后，氧化铁粉开始处于焙烧炉的底部，之后会落入团块破碎机，再通过变频驱动旋转密封阀。团块破碎机是可以碾碎那些偶尔形成的氧化铁粉块。热螺旋传送机上的氧化铁流量来有效的控制旋转阀的速度。在传送机上的氧化铁会停留一段时间，有利于跟卸料端烧嘴两者之间发生反向热气流相遇反应，上述的基础上实现氧化铁的再一次加热，将那些残余在氧化铁表面的盐酸排除掉。如此一来，那些不含氯化物的氧化铁粉就会在另一个旋转密封阀上因为气动为传输至机输，最后至料仓内。传输空气过滤需要安装在料仓上部的袋过滤器来完成，在完成相关的过滤之后才可以排入空氣。装袋机处于氧化铁粉料仓下位置，在使用螺旋输送机的基础上促使氧化铁往装袋机完成输送，可以实现装袋储存氧化铁粉。

3 结束语

喷雾焙烧法酸再生最显著的优势就是具有非常显著的经济化以及环保化，同时设备自动化程度相对较高，可以满足钢铁企业实际操作需要。喷雾焙烧法酸再生可以将酸洗线废酸处理问题有效地解决掉，同时还可以保证氧化铁粉的高品质，非常适合在我国国内的大中型冷轧厂中使用。

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