酸洗线PKL及ARP流程简介.doc

酸洗线流程简介
热轧钢板在生产过程中,在高温空气中盘卷表面会生成极硬氧化铁皮膜(SCALE).一般如下:
---------------氧化铁 约0.1H
----------------四氧化三铁 约0.4H
----------------氧化亚铁 约9.5H
---------------铁(母才)
本线工作是运用盐酸HCL溶解此皮膜,并清洗洁净、烘干、涂油。
板面清净有助于压延制作。由于热轧制作对板宽控制差。本线修边作业，其目使板宽规格化。
酸洗线及再生厂示意方块图：

酸洗线生产能力及操作条件：
钢卷：厚度：1.5mm---4.0mm
宽度：600mm-1575mm
重量：Max28 T
年产量：750000T/Y
线速：150M/min
盐酸温度及浓度： 85度 200g HC/L
酸洗线工作流程：

酸洗常见异常与影响
一、酸洗作业功能：
1、表面锈皮清除：酸洗是钢板表面清洗第一步。运用硫酸或盐酸将钢板表面锈皮除去，以便冷轧作业。
2、修边：符合板宽规格作修剪。
3、涂油：为防止生锈，以及冷轧时润滑。
二、酸洗后品质优劣带给后续制作影响是相称大，因此就针对酸洗作业随时也许发生缺陷作一种简介：
1、酸洗局限性：因酸洗条件局限性以及酸洗时间不够，而残留锈皮在板面上，对压延操作影响很大。轻易损坏工辊压坯表面，产生凹痕，导致表面缺陷。
导致酸洗局限性有如下原因：
1）酸液方面：（1）浓度不够。
（2）温度太低。
（3）铁离子含量高。
2）原料方面：（1）板形不良，导致部分酸洗局限性。
（2）锈皮较厚。
3）操作者：（1）速度太快。
（2）状况判断错误。
2、酸洗过度：钢板浸泡太久导致：
1）表面发黑：粗糙度大，影响后续加工作业。
2）氢脆化：导致板面疤裂。
3）因钢板基材部分被溶解，易使Fecl2残留导致清洗不洁净，影响后续加工。
发生酸洗过度有如下原因：
1） 酸液方面：浓度太高。
2） 机械方面：（1）故障。（2）修边不顺。
3） 仪电方面：不稳常常跳机。
4） 操作方面：（1）穿板速度太慢。
（2）状况判断错误。
（3）经验局限性。
（4）操作不良。
5）原料方面：板形太差影响穿板。
3、修边不良：修剪不良导致残剪或边缘缺陷而损伤压延工辊及产生钢板边裂影响品质。
发生修边不良有如下原因：

1） 刀具磨耗：间隙过大或局限性。
2） 操作员方面：调刀、换刀作业经验局限性。
3） 原料方面：板形差留边太少。
4、板面残留酸：1）因水洗水清浓度局限性，烘干后板面残留Fecl2过多，将使压延油产生酸化，减少乳化功能及润滑效果，因此压延坯板面损坏工辊。
2）残留盐酸过多，将使防锈油失效。

1、 反应炉：
1） 反应炉为再生酸厂心脏。重要功能为运用高温炉气将喷嘴喷出露状废酸燃烧以产生高温酸气（进入吸取塔后以水混合成为我们需要再生酸。）及粉末状氧化铁粉（直径约为20—400microlls）。
2） 高温炉气由风管进入旋风分离器，而旋风分离器重要功能为将炉气中微量氧化铁粉分离由分离器下端回收到反应炉。炉气继续由管路到预浓缩塔。预浓缩塔是将废酸和炉气经塔内中文式管原理而导致将废酸浓缩目。另首先也可提出废酸中铁离子含量。若在此部分条件控制得当，反应炉中烧出氧化铁粉品质很稳定。
3） 吸取塔
吸取塔目为将酸气为水混合产生我们所需再生酸，塔槽内放满了圆柱形（中空）垫片用以制止酸气迅速上升而无法与水混合。水由塔顶喷出。
4） 洗涤塔：（内放圆柱形中空垫片）
当酸气通过吸取塔后大量气体中酸均以水混合而成为再生酸再次被使用。但多少还是有些酸气没有与水产生混合，因此洗涤塔设置之目将为量酸气再次经水混合以到达废气排放原则，HCL30PPM如下，Fe2O380PPM如下，而由酸气混合之后洗涤水经回流至洗涤水搜集槽再经由泵打到吸取塔顶部喷出和酸气再一次混合成为再生酸使用。
5） 废气风扇
在ARP&PKL各有一废气风扇重要目为将酸气经由管路内成负压而使酸气能依一定方向走而通过上列多种设备到达多种设备能发挥其功能目。另首先由于管道多为使用PP管而酸气自反应炉出来温度约为400度左右。排风扇此时可当泠却管道作用。以免是PP管路承受过热负荷。另首先可有效改善工作环境红酸气浅漏以免是工作人员受到伤害。因此不管为何种状况下只要PKL或ARP有开机废气风扇必须运用以保证机械设备。
6） 氧化铁粉储槽
废酸经由喷嘴喷入反应炉内反应，其反应式如下：
2Fecl2+1/2O2+2H2O→Fe2O3+4Hcl
由此式中可知一为高纯度氧化铁粉。另一为酸气。有关酸气部分以于前面述说过了，现就有关氧化铁粉部分详加述说：反应炉内氧化铁粉形成后经由反应炉底部输送至输送带进入氧化铁粉分离器储槽。
7） 氧化铁粉分离器：
当氧化铁粉从反应炉底部掉至输送带之后，由于管道内经由风扇导致负压，因此氧化铁粉会依一定方向进去氧化铁粉储槽之中。在进入储槽之前需通过一、二次燃烧装置用以消除氧化铁中氯离子含量偏高，此外二次燃烧后热气通过氧化物分离器方向走，进入氧化物分离器经分离器将热气中微量氧化铁粉分离之后，热气才回到反应炉内而分离出氧化铁粉通过Rotary valve到氧化铁储槽。
8） 过滤器：
ARP厂内设有一过滤器，共有三台大型过滤器，管路配接方式为可互换式。可过滤废酸或洗涤水，以防止过多杂质堵塞管路。

影响氧化铁Fe2O3原因如下：
1) 瓦斯及空气量。
2) 炉气温度。
3) 浓缩液流量及喷压。
4) 容酸浓度。
5) 操作稳定性。
6) 炉气通过Rotary valve 被抽入Oxide　convey pipe内。

1、 瓦斯及空气量
瓦斯燃烧生热，此外过量空气为反应物。再生反应如下：
2FeCl2+2H2O2+1/2O2→Fe2O3↓+4HCl↑
此反应须要加热及氧。
当瓦斯及空气吹入形成强大旋涡，当浓缩液喷下露状液体不会直接落下。而是被旋涡带着旋转。因此加长了在反应器内停留时间，反应较完全。因此要在瓦斯及空气量都要一定始可放入喷嘴。此外氧浓度要足够，故此瓦斯及空气体积比就要够，太少反应不全，太多较挥霍能源。
2、 炉气温度
一般约为390度---410度
炉气温度高即表达要有较大量瓦斯及空气，即漩涡更大。
一般化学反应在高温下反应较完全。因此用较高温可得Cl-较低Fe2O3.但炉气高温在预浓缩塔内废酸氯化量也高。因此浓缩液Fe2+浓度高，使粘度相对提高终由喷嘴喷出露数较大。因此形成Fe2O3颗粒较大，反应较不完全。
3、浓缩液流入炉内量 流量小：对反应很好
流量大：对反应不利
虽然浓缩液流入量小，相对瓦斯及空气量小，旋涡变小，是一项不利原因。不过从总含量额观点来看，因炉气体积较小（较少瓦斯及空气及反应液产生酸气体积）虽然炉温同样，但总热含量就较小了，使得在预浓缩塔内废酸氯化量较小，即浓缩液Fe2+含量较低，对反应是有利原因，而浓缩液用大流量，会增长炉气体积及总热含量，会增长浓缩比，而使氯化铁品质较差。
喷压影响：
压力愈大，成露状颗粒愈细。对Fe2O3品质有利。（因粒度细，反应易完全，停留时间可较长）。
影响喷压原因：
1） 浓缩液Fe2+含量高→粘度大→管路压力损失大→不利
2） 喷嘴数目：若原为五个小喷嘴，今改为四个小喷嘴，一种用宽心陶瓷体塞住，原有五个截面积流涌变为四个截面积流涌。在同样流量下，四孔流速比五孔大，即喷出力较大，而成为露状更大更细。因此可得较细浓缩液珠。若这样控制阀阀度要较大才可以保持足够压力。并且filter清理工作非常重要。

4、废酸铁浓度：
废酸铁浓度高，通过炉气热而氯化，使得预浓缩液铁浓度高，不利反应。废酸铁浓度低时水分多。因此通过预浓缩塔后浓缩液铁较低。若加上用高温炉气，反应更完全，为有利原因。1）废酸储槽
再生酸：铁离子含量15—20g/l
停止反应炉温度升高，废酸铁离子含量为110g/l。
废酸回收再生厂流程图如下：

再生厂目处理酸洗线产生废酸回收再生。以减少污染及挥霍副产品（高纯度氧化铁，可作为电子零件，颜料等之用）
再生厂产量：3800L再生酸/h 及约600Kg/h
再生反应：2FeCl2+1/2O2+2H2O→Fe2O3↓+4HCl
运用瓦斯加热空气在反应炉内与废酸反应。直接生成Fe2O3粉及高温炉气（含N2、CO2、O2、H2O、HCl等）。控制温度约为400度与废酸液在预浓缩塔做直接热互换后，运用洗涤水吸取炉气中HCl气成为再生酸。而残存废气再从洗涤塔洗涤后排放。洗涤水回收给吸取塔用。
再生厂操作模式：随时用时机共有三种模式
1、 新鲜水模式
2、 酸水模式
3、 废酸模式
再生酸开机时，需按环节进行。在依次序启动各设备后，启动反应炉点火加热，至炉温抵达操作条件时，放入喷嘴注入酸水与反应能炉内，待炉温回升到操作条件时，再放入另一喷嘴，此时即进入酸水模式，此模式是有关开车用及停车前稀释反应液用。此时只有酸水注入反应系统中，没有再生酸及Fe2O3生成，只有废水产出。当系统操作条件稳定后可改为废酸模式，即注入系统中不是废水而是废酸，在系统中反应液酸度渐高，一段时间后就有再生酸产出，回流至储存区。而氯化铁以空气输送到氧化铁储槽。修车前需先转成酸水模式稀释系统中反应液。最终换新鲜水模式。注入纯水与系统中作深入稀释（管路部分及反应炉炉气部分）。最终熄火停车。

酸洗废气FLOW：

1、 PICKLINGHCl浓度须在180---200g/l
2、 洗涤塔。吸取塔吸取液含HCL、氧化铁粉，在酸回收设备中将酸液浓缩，分离出铁粉。
3、 吸取液PH在1.5—3，PH愈小愈利于酸回收，并且表达洗涤塔水洗效果佳。
酸回收设备正常时无废水产生。若异常，废酸至废水场处理。
原则化水反应：
1） 反应炉流量2600L/H
2） 吸取塔400L/H
3） 风扇流量再生厂700L/H
4） 酸洗线500L/H
5） 洗涤塔纯水补充量1500L/H

2FeCl2+1/2O2+2H2O→Fe2O3↓+4HC