硅钢推拉式酸洗机组酸洗能力提升与效果.pdf

37技术改造与改进第4 2 卷2 0 2 4 年第1期（总第2 2 9 期）硅钢推拉式酸洗机组酸洗能力提升与效果叶明成，赵志富，侯莉庆，唐景涛（马鞍山钢铁股份有限公司，安徽马鞍山2 4 30 0 0）【摘要】随着市场对硅钢需求的增加，原工序中的酸洗产能已不能满足生产需要，因此对漂洗段及循环系统、酸洗槽进行了改进。改进后产线的酸洗能力提高，酸槽酸液浓度梯度优化后，酸洗能力进一步改善，同时，设备和工艺的改进也降低了能耗、减少了机组的废液排放。【关键词】推拉式酸洗；酸洗槽；漂洗槽Improvement and Effect of Pickling Capacityof Silicon Steel Push-pull Pickling UnitYe Mingcheng,Zhao Zhifu,Hou Liqing,Tang Jingtao(Magang(Group)Holding Co.,Ltd.,Ma anshan 243000,Anhui)Abstract I With the increase of market demand for silicon steel,the pickling capacity in the existing production line canno longer meet the production demands,so the rinsing section,circulation system and pickling tank have been improved.Thepickling capacity of the production line has been improved,and the pickling capacity of the acid tank has been further improvedafter the acid concentration gradient of the acid tank has been optimized.In the meantime,the improvement of equipment andtechnology has also helped reduce energy consumption and the waste liquid discharge from the unit.Keywords I push-pull pickling;pickling tank;rinsing tank1前言推拉式酸洗机组的投资较低、操作简单，在硅钢生产中得到了广泛应用。马钢推拉式酸洗机组建设时主要用于酸洗中、低牌号硅钢。随着市场环境的变化，高牌号硅钢的产量和质量需求也越来越高。由于机组自身的设计原因，也制约了推拉式酸洗机组生产，因此对现有酸洗机组设备和工艺进行了改进。2原推拉式酸洗机组概况本机组采用浅槽紊流酸洗方式，由人口段、工艺段和出口段三部分组成。在人口段，新的钢卷上到开卷机上，借助压辊和开卷器使带头依次进人人口转向辊、夹送矫直机。通过对中装置使带头对中后，压下夹送辊和矫直机，将带头点动送往切头剪，过转向和汇合夹送辊经切角剪切掉带钢头部两个角呈4 5，将带钢带头切成V型，便于带钢在酸洗工艺段的酸槽内部穿带。工艺段包括酸槽、清洗槽和热风干燥风箱等。酸槽内有盐酸，带钢表面的氧化铁层被酸洗掉，满足后道轧制工序的要求。酸洗后的钢带经过漂洗槽内漂洗后洗去钢带表面的酸液，再用热风干燥器对带钢进行吹边和干燥。在出口段，钢带经过切边剪切边后重新卷取，进入轧制工序。3酸洗工艺过程分析及生产需求硅钢钢带经过热轧轧制，在冷却过程中钢带表面形成致命的氧化层；氧化层包括Fe,0，、Fe,0 4和FeO。在酸洗过程中，钢带基体中的Fe也会暴露在酸液中并与盐酸发生反应。在酸洗段，盐酸与钢带表面氧化铁等的反应如下：Fe,0,+6HCl=2FeCl,+3H,0Fe,0,+8HCl=2FeC1,+FeCl,+4H,0Fe0+2HCl=FeCl,+H,0Fe+2HCl=FeCl,+H,高牌号硅钢的轧制温度较高，导致冷却时产生的氧化层较厚，对酸洗能力提出了更高的要求，同时，硅钢钢带表面Fe,0,和Fe,04含量较高，因此需要的酸洗时间较长。在酸洗段长度一定的情况38技术改造与改进第4 2 卷2 0 2 4 年第1期（总第2 2 9 期）下，机组速度需要降低才能保证酸洗效果酸洗后采用4 级漂洗工艺，将酸洗后钢带表面残留的盐酸清除，满足下道冷轧轧制工序的需要。在节能减排的背景下，如何减少废液排放等也是需要考虑的因素。在现有的总体产线结构状况下，生产高牌号硅钢时如要保证较好的酸洗质量和较高的机组运行速度，必须优化原有的设备和工艺4原有工艺段设备结构该机组工艺段设备由6 段酸洗及4 段漂洗组成，见图1。其中酸洗段每段长度12.5 m（挤干辊中心距），总长度为7 5 m；考虑酸洗段入口和出口有两对挤干辊，因此漂洗总长为10.4 m，工艺段总长为8 6.3m。#酸洗段漂洗段图1原机组布置图（局部）在入口段，钢带在矫直机的作用下弯曲，使钢带表面的氧化铁皮疏松，酸液渗人氧化铁皮内，使氧化侧剥落。在正常生产时，酸液从酸槽槽壁两侧及槽底喷人，使酸液在槽内形成较强的紊流状态，强化酸洗效果。在1 槽人口处设有两对挤干辊，防止倒带时酸液外溢；在6 槽出口处设有两对挤干辊，减少带钢进人漂洗段时钢带表面的残留废酸，减少漂洗水消耗，降低废水排放量。4套酸循环系统中，1槽、2 槽各设一套，3、4槽共用一套，5、6 槽共用一套，每套均有单独的外部加热系统和酸循环系统，通过调整每个酸洗段的温度获得较好的酸洗效果5设备改进的思路与措施5.1设备改进思路对酸洗线而言，影响盐酸酸洗效果的因素包括酸液温度、酸液浓度、浸泡时间等。在达到同样酸洗效果的情况下，所需浸泡时间与酸液温度、酸液浓度相关，浓度和温度越高，所需浸泡时间越短要提高机组速度，最直接的方法是延长酸洗段的长度，确保在生产线提速的情况下钢带的酸洗时间（即浸泡时间）不变该产线人口段设备和出口段设备无法移动，在机组总长不变的情况下优化设备结构，延长酸洗槽长度。5.2改进措施5.2.1漂洗槽结构改进原设计漂洗槽共有4 级漂洗，见图2。漂洗喷射梁分别位于图2 所示的No.10No.13前，长度共有10.4 m（挤干辊中心距），漂洗水水温在8 0 左右。槽盖上部有废气抽排系统。90026002000200020009001十4 6 0 N士好OTON图2 原机组漂洗段结构39技术改造与改进第4 2 卷2 0 2 4 年第1期（总第2 2 9 期）漂洗水喷射梁位于两根挤干辊之间，漂洗水喷射时产生大量的蒸汽，该设计的缺点是喷嘴产生大量的蒸汽，且槽盖、挤干辊处密封难以处理，蒸汽抽排量大且效果不好，因此进行改进，改进方案：（1）将原有的漂洗喷射管改为改为整体式树脂横梁+喷射管的结构，以保护喷射管及喷嘴。同时，由于挤干辊与横梁间隙较小，漂洗水喷射时产生的蒸汽大部分被封闭在槽体内，漂洗槽蒸汽外泄量大幅减少，每对挤干辊的间距由2 m缩小到0.6 5 m。（2）将原有的4 级漂洗改为5 级串级漂洗。因增加了一级漂洗，可减小最后一级漂洗水用量，提高漂洗水利用率，降低新水消耗和废水排放量。（3）增大挤干辊的直径，方便带头的穿人。改进后漂洗段结构见图3。6504550钢带运行方向图3改进后漂洗段结构改进后，酸洗出口和漂洗槽共9 对挤干辊，其中前面两对用于第六节酸槽挤干酸液，间距0.65m；后面7 对挤干辊属于漂洗段，用于挤干钢带表面的漂洗水。经过上述改进后，漂洗槽挤干辊间距缩短为4.5m，即长度缩小了6 m。在总长度不变的情况下，可以容许每段酸槽长度延长1m。5.2.2酸槽改进每两个酸槽之间有一对挤干辊，酸槽人口和出口均有鞍座石，酸槽内的酸液从鞍座石溢流通过酸排泄管进人酸罐（见图4）。根据酸槽的结构可知，每段酸槽交界处挤干辊位置钢带最高处，因为钢带存在一定的垂度，原总长12.5 m的酸槽长度，但由于挤干辊两端的钢带位于空气中，实际只有10 m长的钢带浸人在酸液中，因此，在缩短漂洗槽长度的基础上，酸槽长度可增加1m。每个酸槽的进酸方式从侧面进酸改为侧面和底部同时进酸，优化侧面进酸口位置，提高紊流效果，见图5。经过上述改进，提高了酸洗效果，实际酸洗能力增加10%以上。挤干辊水平线鞍座石钢带排酸口图4 酸槽结合处侧面喷酸口底部喷酸口13.5m图5 改进后酸槽40上接第36 页技术改造与改进第4 2 卷2 0 2 4 年第1期（总第2 2 9 期）5.2.3酸洗工艺参数的优化根据酸洗的原理，减少酸洗时间可以通过增加盐酸浓度和酸液的温度来实现（见图6），因此为了提高此推拉式机组生产线速度，原机组设定了较高的酸洗槽酸液温度和盐酸浓度，以保证较短时间内硅钢热轧原料的酸洗效果。但是，较高的浓度和温度会提高酸耗和能耗，尤其是增加酸耗会增加环境污染51015HCL浓度/%4050607080HCL酸液温度/图 6 酸洗时间与盐酸浓度、温度的关系在该机组改进的基础上，优化了各酸罐内酸液温度。改造前后跟踪酸洗温度对比见表1。由表1可以看出，酸液温度总体上降低了。表1改造前后跟踪酸洗温度对比温度1酸罐2酸罐3酸罐4酸罐改前酸液温度81.780.587.480.0改后酸液温度82.581.982.775.8积极鼓励职工提出安全需求、参与安全规章制度制定、投身安全技术改造，实现了在作业过程中从“事事需要管理人员监督提醒”，到“坚守安全制度、杜绝危险作业、拒绝违章指挥”，从“忽略安全细节”到“认真确认作业条件、规范操作、纠正他人违章行为”，从安全管理中的“被管理者”该机组4 酸罐为新酸，通过酸槽逐级流向1酸罐。生产中，酸罐降低酸液浓度的情况见表2。表2 改造前后跟踪酸洗浓度对比(gL)酸罐1酸罐4酸罐改前酸液浓度50.00150.62改后酸液浓度44.12141.296改造后的实际效果改造后用W600硅钢钢带进行酸洗试验，钢带酸洗后白度如下改造后（是指在原有土建及钢结构基础上酸槽及漂洗槽总长度不变的前提下，新建酸槽及漂洗槽）按照酸洗温度和酸浓度，对7 0、8 0、100m/min三个不同酸洗速度的带钢板面进行检测，速度8 0 m/min时带钢板面白度最高，7 0 m/min时最低，但在酸洗速度7 0 m/min时擦拭带钢板面，颜色均匀，擦拭基本无氧化铁皮，在8 0 m/min速度擦拭时有轻微氧化铁皮，10 0 m/min速度擦拭时有较多氧化铁皮。以上试验说明7 0 m/min速度带钢可能存在轻微过酸洗，8 0 m/min速度效果较佳（相当于改造前7 0 m/min时的酸洗效果），10 0 m/min速度未洗净。改造后酸洗能力显著提高。由于酸液浓度、温度的降低，酸雾排放有所降低，酸耗和蒸汽消耗减少。7结语目前，改造后的推拉式酸洗机组生产能力已经达到了较大的提高，环保排放情况也得到了改善。实际结果表明，漂洗段的优化为酸洗段的改进提供了可能，该方法也可以用于类似的机组上，（2 0 2 3-0 5-2 2 收稿）到“管理者”的转变，将职工融人到安全管理队伍中，夯实了公司安全管理基础，为提高公司安全管理水平、实现安全发展开创新局面，为河钢集团宣钢公司高质量转型发展提供了有力的安全保障。（2 0 2 2-12-13收稿）