一種冷軋酸洗快速循環節能設備及方法與流程
2023-10-21 08:05:07 3
本發明涉及一種冷軋酸洗和酸再生循環設備及方法，屬於酸再生和酸洗設備及工藝技術領域。
背景技術：
酸洗是鋼鐵冷軋前必經的工序，目前酸洗技術有淺槽紊流酸洗和日本的IBOX酸洗，技術成熟，但是兩種酸洗技術在生產過程中都存在一些難以解決的問題；1、生產過程中，酸液加熱後存在大量的能量損失，消耗了大量的蒸汽和煤氣。2、酸液容易揮發，正常生產過程中存儲酸液量大，酸霧外溢大，影響周圍環境。3、酸洗和酸再生生產時，酸液在流動距離長，電能消耗高。4、酸洗和酸再生機組一般是兩個獨立的設備，兩套系統聯繫性不強，生產過程中協同生產能力差。具體來說，酸洗機組生產時需要再生酸，產生廢酸，酸再生機組生產時原料為廢酸，生產產品為再生酸，互為循環。但是酸洗和酸再生是兩個獨立的機組，酸液存儲均是相互獨立，這樣造成了酸液滯留循環過程時間長。使再生酸和廢酸溫度接近常溫。酸再生在生產時，需要再將廢酸加熱到700度左右，酸洗機組需要再將再生酸溫度加熱到85度。這樣造成了能源浪費。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種冷軋酸洗快速循環節能設備及方法，這種酸洗和酸再生設備可以在生產過程中縮短傳輸流程，減少熱量的散失和酸液存儲量，提高能源利用效率。
解決上述技術問題的技術方案是：
一種冷軋酸洗快速循環節能設備，它包括再生酸罐、加酸泵、廢酸泵、廢酸罐、再生酸泵、文丘裡泵，再生酸泵的一端通過管道與酸再生機組的吸收塔相連接，再生酸泵的另一端分別通過管道與再生酸罐及酸洗機組的酸罐相連接，再生酸罐通過管道與酸洗機組的酸罐相連接，在再生酸罐與酸罐的連接管道中安裝有加酸泵，酸罐通過管道分別與文丘裡預濃縮器和廢酸罐相連接，廢酸泵安裝在酸罐的出口管路上，廢酸罐通過管道與文丘裡裝置相連接，文丘裡泵安裝在廢酸罐的出口管路上，在吸收塔與再生酸罐、酸罐的連接管路中分別安裝有閥門，在酸罐與文丘裡預濃縮器、廢酸罐的連接管路中分別安裝有閥門。
上述冷軋酸洗快速循環節能設備，它還有進再生酸溢流裝置，進再生酸溢流裝置安裝在吸收塔與再生酸罐和酸罐的連接管路的交匯處，進再生酸溢流裝置分別有進再生酸溢流口、加酸泵出口、酸洗入口，進再生酸溢流口與再生酸罐的連接管路相連接，加酸泵出口與再生酸泵的連接管道相連接，酸洗入口與酸罐的連接管道相連接。
上述冷軋酸洗快速循環節能設備，它還有出廢酸溢流裝置，出廢酸溢流裝置安裝在酸罐與文丘裡裝置和廢酸罐的連接管路的交匯處，出廢酸溢流裝置分別有出廢酸溢流口、廢酸泵出口、酸再生廢酸入口，出廢酸溢流口與廢酸罐的連接管路相連接，廢酸泵出口與廢酸泵的連接管道相連接，酸再生廢酸入口與文丘裡預濃縮器的連接管道相連接，在出廢酸溢流裝置的殼體內安裝有過濾板。
一種使用上述冷軋酸洗快速循環節能設備的方法，它採用以下步驟進行：
a.通過再生酸泵直接將酸再生機組的吸收塔產生的再生酸輸入到酸洗機組的酸罐中，經過酸洗機組酸性後，再生酸變為廢酸，廢酸通過酸罐和廢酸泵直接輸入到酸再生機組的文丘裡預濃縮器中充當原料；
b. 當酸再生機組出現檢修或停機時，廢酸泵將酸罐中的廢酸輸送到廢酸罐，如果酸洗機組出現問題停機或檢修時，文丘裡泵將廢酸罐的廢酸輸送到文丘裡預濃縮器中；
c.當再生酸生產量和廢酸產生量高於實際需求時，進再生酸溢流裝置和出廢酸溢流裝置分別將多餘的再生酸和廢酸加入到再生酸罐和廢酸罐之中，正常生產時，再生酸罐液位控制為50%，廢酸罐液位控制在10%以下。
上述使用冷軋酸洗快速循環節能設備的方法，再生酸泵將再生酸輸入到酸洗機組的酸罐時，再生酸流量控制在酸洗供酸再生廢酸流量的1.02倍，同時再生酸管道做保溫，再生酸到達酸洗機組溫度控制在87℃-95℃，保證酸罐溫度控制在70-85℃，以減少在酸液在流動過程中產生的熱能量損失和罐區泵的電能消耗。
上述使用冷軋酸洗快速循環節能設備的方法，酸洗機組生產時，酸罐液位控制在45-55%，當液位高於55%時，酸罐級聯閥門打開，向前倒液，當酸罐液位低於45%時，級聯閥門關閉。
上述使用冷軋酸洗快速循環節能設備的方法，再生酸在酸洗機組使用後變成廢酸，廢酸溫度控制在80℃，廢酸通過廢酸泵直接輸入到酸再生機組的文丘裡預濃縮器或脫矽裝置的中和罐充當酸再生原料，廢酸流出量設定為25噸/m³，鋼卷規格3.0mm*1250mm，文丘裡預濃縮器溫度控制在95℃或脫矽裝置的中和罐控制在50℃，中和罐液位控制在70-85%，採用廢酸直接導入中和罐的方法，中和罐內基本不需要通入蒸汽。
上述使用冷軋酸洗快速循環節能設備的方法，當酸再生機組異常停機時，廢酸泵將廢酸輸送到廢酸罐中存儲，之後酸再生機組在酸洗機組停機利用廢酸罐內的廢酸生產，由於廢酸溫度低，文丘裡預濃縮器溫度控制在98℃，或將中和罐溫度控制在45℃。
上述使用冷軋酸洗快速循環節能設備的方法，當酸洗機組出現問題停機或檢修時，酸再生機組的吸收塔液位控制在60-80%，目標控制在70%，吸收塔出口溫度控制在92-95℃。將生產的再生酸輸入到再生酸罐，之後酸洗機組在酸再生機組停機時利用再生罐內的再生酸進行酸洗操作。
本發明的有益效果是：
本發明將酸再生工序和酸洗工序進行了整合，酸再生機組生產的再生酸直接供給酸洗機組進行酸洗作業，同時酸洗機組產生的廢酸直接作為原料供酸再生機組生產再生酸，並分別配置了存儲罐，以備檢修或發生停機故障時保持生產的連續進行。
本發明是冷軋酸洗工藝的首創，打破了酸再生工序和酸洗工序各自獨立的傳統布局，使兩個工序緊密相互連接，降低了蒸汽能源和電能的消耗，實現了酸液存儲的最小化，有效地減少了酸液在存儲過程中產生的揮發浪費，降低了生產成本，具有顯著的經濟效益，在行業內有極好的推廣應用價值。
附圖說明
圖1是本發明的冷軋酸洗快速循環節能設備的結構示意圖；
圖2是進再生酸溢流裝置結構示意圖
圖3是圖2的俯視圖；
圖4是出廢酸溢流裝置結構示意圖；
圖5是圖4的俯視圖。
圖中標記如下：再生酸罐1、加酸泵2、廢酸泵3、廢酸罐4、再生酸泵5、文丘裡泵6、進再生酸溢流裝置7、出廢酸溢流裝置8、吸收塔9、文丘裡預濃縮器10、焙燒爐11、酸罐12、進再生酸溢流口13、加酸泵出口14、酸洗入口15、出廢酸溢流口16、廢酸泵出口17、酸再生廢酸入口18、過濾板19。
具體實施方式
本發明是一種冷軋酸洗快速循環節能設備及方法，本發明對現有的獨立的酸再生工序和酸洗工序進行了整合，將酸再生機組生產的再生酸直接供給酸洗機組進行酸洗作業，同時將酸洗機組產生的廢酸直接作為原料供酸再生機組生產再生酸，降低了蒸汽能源和電能的消耗，實現了酸液存儲的最小化，有效地減少了酸液在存儲過程中產生的揮發浪費，降低了生產成本。同時為酸再生機組和酸洗機組分別配置了存儲罐，以備檢修或發生停機故障時保持生產的連續進行。
本發明的冷軋酸洗快速循環節能設備包括再生酸罐1、加酸泵2、廢酸泵3、廢酸罐4、再生酸泵5、文丘裡泵6、進再生酸溢流裝置7、出廢酸溢流裝置8、酸罐12。
進再生酸溢流裝置7包含；溢流裝置口13、加酸泵出口14、酸洗入口15、溢流裝置外殼。
出廢酸溢流裝置8包含；溢流裝置口16、廢酸泵出口17、酸再生廢酸入口18、溢流裝置外殼、過濾板19。
圖中顯示，酸再生機組的吸收塔9通過管道與再生酸泵5的一端相連接，再生酸泵5的另一端通過管道與酸洗機組的酸罐12相連接，可以將酸再生機組生產的再生酸直接供給酸洗機組進行酸洗作業。
圖中顯示，再生酸泵5的另一端同時還與再生酸罐1相連接，用於將酸再生機組生產的再生酸存儲在再生酸罐1中。再生酸罐1通過管道與酸洗機組的酸罐12相連接，在再生酸罐1與酸罐12的連接管道中安裝有加酸泵2。再生酸罐1中的再生酸在需要時可以供給酸洗機組進行酸洗作業。
圖中顯示，在吸收塔9與再生酸罐1、酸罐12的連接管路中分別安裝有閥門，用於對再生酸罐1、酸罐12進行再生酸的輸送切換。
圖中顯示，酸洗機組的酸罐12通過管道與酸再生機組的文丘裡預濃縮器10或脫軌系統中和罐相連接，廢酸泵3安裝在酸罐12的出口管路上。廢酸泵3可以將酸洗機組的酸罐12中的廢酸直接作為原料供酸再生機組生產再生酸。
圖中顯示，廢酸泵3還同時通過管道與廢酸罐4相連接，廢酸罐4用於存儲酸罐12中排出的廢酸。文丘裡泵6安裝在廢酸罐4的出口管路上，廢酸罐4通過文丘裡泵6與通往文丘裡預濃縮器10的管道相連接，文丘裡泵6可以在需要時將廢酸罐4中的廢酸作為原料供給酸再生機組生產再生酸。
圖中顯示，在酸罐12與文丘裡預濃縮器10、廢酸罐4的連接管路中分別安裝有閥門，用於對文丘裡預濃縮器10、廢酸罐4進行廢酸的輸送切換。
圖中顯示，在吸收塔9與再生酸罐1和酸罐12的連接管路的交匯處安裝有進再生酸溢流裝置7。進再生酸溢流裝置7分別有進再生酸溢流口13、加酸泵出口14、酸洗入口15，進再生酸溢流口13與再生酸罐1的連接管路相連接，加酸泵出口14與再生酸泵5的連接管道相連接，酸洗入口15與酸罐12的連接管道相連接。
圖中顯示，在酸洗機組的酸罐12與文丘裡預濃縮器10和廢酸罐4的連接管路的交匯處安裝有出廢酸溢流裝置8，出廢酸溢流裝置8分別有出廢酸溢流口16、廢酸泵出口17、酸再生廢酸入口18，出廢酸溢流口18與廢酸罐4的連接管路相連接，廢酸泵出口17與廢酸泵3的連接管道相連接，酸再生廢酸入口18與文丘裡預濃縮器10的連接管道相連接，在出廢酸溢流裝置8的殼體內安裝有過濾板19。
進再生酸溢流裝置7和出廢酸溢流裝置8利用控制酸洗入口15和酸再生廢酸入口18的介質流量，來保證酸洗機組和酸再生機組的生產。如果再生酸生產量和廢酸產生量高於實際需求是，進再生酸溢流口13和出廢酸溢流口16將多餘的再生酸和廢酸加入到再生酸罐1和廢酸罐4之中，以便以後生產。
本發明的冷軋酸洗快速循環節能方法，採用以下步驟進行：
a.通過再生酸泵5直接將酸再生機組的吸收塔9產生的再生酸輸入到酸洗機組的酸罐12中，經過酸洗機組酸性後，再生酸變為廢酸，廢酸通過酸罐12和廢酸泵3直接輸入到酸再生機組的文丘裡裝置10中充當原料；
b. 當酸再生機組出現檢修或停機時，廢酸泵3將酸罐12中的廢酸輸送到廢酸罐4，如果酸洗機組出現問題停機或檢修時，文丘裡泵6將廢酸罐4的廢酸輸送到文丘裡預濃縮器10中；
c.當再生酸生產量和廢酸產生量高於實際需求時，進再生酸溢流裝置7和出廢酸溢流裝置8分別將多餘的再生酸和廢酸加入到再生酸罐1和廢酸罐4之中，正常生產時，再生酸罐1液位控制為50%，廢酸罐4液位控制在10%以下。
正常生產操作過程；
酸再生在生產時，焙燒爐11爐頂濃縮廢酸噴灑量依照酸洗供酸再生廢酸量控制，控制比例為1；1。將吸收塔9出口再生酸溫度控制在93-98℃，吸收塔9液位控制在低液位，液位範圍是30%-50%，控制目標是40%，目的是減少吸收塔在生產過程中的能量損失。
再生酸泵5將再生酸輸入到酸洗機組的酸罐時，再生酸流量控制在酸洗供酸再生廢酸流量的1.02倍，同時再生酸管道做保溫，再生酸到達酸洗機組溫度控制在87℃-95℃，保證酸罐12溫度控制在70-85℃，以減少在酸液在流動過程中產生的熱能量損失和罐區泵的電能消耗。
酸洗機組生產時，酸罐12液位控制在45-55%，當液位高於55%時，酸罐級聯閥門打開，向前倒液，當酸罐12液位低於45%時，級聯閥門關閉。
再生酸在酸洗機組使用後變成廢酸，廢酸溫度控制在80℃，廢酸通過廢酸泵3直接輸入到酸再生機組的文丘裡預濃縮器10或脫矽裝置的中和罐充當酸再生原料，廢酸流出量設定為25噸/m³，鋼卷規格3.0mm*1250mm，文丘裡預濃縮器10溫度控制在95℃或脫矽裝置的中和罐控制在50℃，中和罐液位控制在70-85%，採用廢酸直接導入中和罐的方法，中和罐內基本不需要通入蒸汽。
停機和檢修生產操作過程：
日常檢修時，儘量安排酸洗和酸再生同時檢修，保證酸介質的穩定。當酸再生機組異常停機時，廢酸泵3將廢酸輸送到廢酸罐4中存儲，之後酸再生機組在酸洗機組停機利用廢酸罐4內的廢酸生產，由於廢酸溫度低，文丘裡預濃縮器10溫度控制在98℃，或將中和罐溫度控制在45℃。
當酸洗機組出現問題停機或檢修時，酸再生機組的吸收塔9液位控制在60-80%，目標控制在70%，吸收塔9出口溫度控制在92-95℃。將生產的再生酸輸入到再生酸罐1，之後酸洗機組在酸再生機組停機時利用再生罐內的再生酸進行酸洗操作。
進再生酸溢流裝置7和出廢酸溢流裝置8工作過程；
當酸洗或酸再生機組出現異常時，才使用溢流裝置。
當酸洗機組出現緊急停車時，進再生酸溢流裝置7利用自動閥門將酸洗入口15管道關閉，酸洗入口15設計直徑為60mm。當液位高於進再生酸溢流口13時，酸液流入再生酸罐1，進再生酸溢流口13設計直徑100mm。從而保證酸再生的正常生產。
當酸再生機組出現緊急停車時，出廢酸溢流裝置8利用自動閥門將酸再生廢酸入口18管道關閉，酸再生廢酸入口18設計直徑為60mm。當液位高於出廢酸溢流口16時，酸液流入廢酸罐4，出廢酸溢流口16設計直徑100mm，從而保證酸洗機組的正常生產，過濾板19是為了防止廢酸中的雜質進入酸再生而設置。
酸洗和酸再生機組通過使用本發明技術預計節約1/7蒸汽和1/9煤氣消耗，同時減少酸再生酸液存儲量。