一种冷轧钢酸洗废酸再生防结晶快速控制方法

摘要

本发明公开了一种冷轧钢酸洗废酸再生防结晶快速控制方法。它通过以下四个方面结合达到预防废酸结晶的目的：(1)废酸浓缩前的过滤器，采用的滤网孔径为2目，材质为PTFE，过滤器前后压差≤1.5Kg/cm

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷轧钢酸洗废酸再生防结晶快速控制方法，属于冶金技术领域。

背景技术

薄钢板冷轧前需要通过盐酸酸洗，以去除对冷轧有害的原料钢卷表面上的氧化铁皮等。在酸洗过程中，Fe²⁺的浓度会逐渐增加，当其达到110～130g/L时，酸洗液就成为废液排出。目前主要通过喷雾焙烧的方式进行废酸再生回收，其具体流程为：来自于酸洗线的废酸用泵送到过滤器中，过滤去掉固体颗粒和不溶物，然后进入浓缩器加热浓缩(与热焙烧气体热交换进行加热)使部分液体蒸发形成浓缩废酸(温度为130～150℃左右)，然后泵送入焙烧设备进行废酸再生。

在废酸再生回收过程中，需要对废酸进行浓缩，形成过饱和的废酸液，由于存在设备运行故障、计量检测、操作失误、环境变化等各种内外部因素，常导致正在运行的酸再生系统常出现突发停机现象，导致浓缩酸管道内的过饱和废酸不能及时排出，浓缩酸管道不能得到有效处理，从而引发管道结晶事故。管道结晶的处理难度大，时间长，特别在冬天出现的相当普遍，结晶更为严重。目前的处理方法基本上是事后处理，消耗较大的人力物力，对生产的冲击巨大，造成巨大的损失。

废酸结晶问题，是酸再生系统最难预防控制的问题，也是冷轧行业面临的难题，如何快速抑制废酸结晶，也是行业内共同探索的问题。现在的再生废酸结晶防范方法，主要采取两种：一、间隔加水稀释法。此法就是在废酸处理过程中，为防止废酸的结晶，采用定期加水稀释或切换水操作，用以清洗管道中急剧的杂物、稀释废酸液。此法可以降低运行中的废酸结晶机率，但是对于突发的停机事故引起的结晶的预防、处置能力不足，且因频繁加水稀释导致废酸处理效率的下降，引发能耗成本的上升；二、定期取样测定浓度加水法。即通过化验检测废酸铁离子的浓度，保障废酸的浓度要求。此法从取送样到检测，到结果的反馈的时间较长，对于判定和预防管道结晶来说相对滞后，不能在第一时间内对废酸结晶进行发现、防控，因而对废酸结晶的预防力度也不强。因此，当前寻找一种能快速诊断废酸指标，有效预防废酸结晶的方法已迫在眉睫。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种冷轧钢酸洗废酸再生防结晶快速控制方法。该方法从结晶产生的机理上解决废酸结晶问题，操作控制方法新颖、简单、快捷、有效，能有效预防废酸的结晶，避免发生管道堵塞造成的各种事故。

本发明通过对冷轧钢酸洗废酸再生回收利用的流程(酸洗线→过滤器→浓缩器→再生设备)进行研究，从浓缩前的过滤器、浓缩后的废酸的密度、浓缩器至再生设备之间的管道内的废酸温降及浓缩废酸的流量等进行控制，能有效预防废酸的结晶。

本发明的技术方案是：一种冷轧钢酸洗废酸再生防结晶快速控制方法，其特征是，通过以下四个方面结合达到预防废酸结晶的目的：

(1)废酸浓缩前的过滤器，采用的滤网孔径为2目，材质为PTFE(聚四氟乙烯)，控制过滤器前后压差≤1.5Kg/cm²(1.5×10⁵Pa)；当过滤器前后压差大于1.5Kg/cm²(1.5×10⁵Pa)，需要启动切换、清洗程序，切换或清洗过滤网；

(2)控制浓缩后的废酸密度为1.3～1.5g/cm³；具体操作：取废酸，直接插入密度计，根据所读密度数值，判断是否需要调节废酸浓度，密度低于1.3g/cm³，可以继续浓缩废酸；密度高于1.5g/cm³，可以加水(或漂洗水)稀释或者把酸操作切换为水操作，直至密度符合要求；

(3)控制管道内浓缩后的废酸的温降≤20℃/h：具体操作如下：利用便携温度计或现场温度计检测管道液体的温降，通过及时开启管道伴热，确保管道内的废酸温度，确保废酸温降≤20℃/h；尤其是废酸在管道内停止流动以后，更要及时伴热，防止突然降温结晶；

(4)控制管道内浓缩后的废酸流量为不低于设计流量的50％，流量低于设计流量的50％时，需要把酸操作切换为水操作(即以水冲洗管道)，并检查清理过滤器。

本发明的创新点为：

(1)本发明最大的创新是采用密度对废酸进行诊断，直接采用密度计进行测量；相比现有的采用浓度进行诊断，具有快速、简单的效果；

(2)浓缩前的过滤器的作用是过滤去掉固体颗粒和不溶物，本发明采用的过滤器的滤网孔径2目，材质为PTFE，并控制过滤器前后压差≤1.5Kg/cm²，用以尽可能的除净不溶性颗粒，防止不溶性颗粒形成凝结核，进而凝聚形成结晶；

(3)控制温降20℃/h，防止突然降温引起的废酸结晶；

(4)如果管壁上的颗粒物增多(过滤器过滤效果差，或者长时间不清理管道引起)，会引起管径变细并增大了管路的摩擦力，从而大大降低了废酸的流量；当废酸流量小于设计的50％时，及时清理管道、更换过滤器，以免管壁颗粒物多，形成较多凝结核而凝聚结晶。

本发明的有益效果：本发明从分析废酸结晶产生的机理着手，找到产生结晶的4大要素，通过对4要素进行优化控制，起到预防结晶的效果。该方法具有以下优势：(1)快速判断废酸质量，预防废酸结晶，解决废酸结晶问题；(2)降低酸再生系统故障；(3)降低岗位人力物力消耗。

具体实施方式

实施例1：

通过以下四个方面结合达到预防废酸结晶的目的：

(1)废酸浓缩前的过滤器，采用的滤网孔径为2目，材质为PTFE(聚四氟乙烯)，过滤器前后压差≤1.5Kg/cm²(1.5×10⁵Pa)，当过滤器前后压差大于1.5Kg/cm²(1.5×10⁵Pa)，需要启动切换、清洗程序，切换或清洗过滤网；

(2)控制浓缩后的废酸密度为1.3～1.5g/cm³；具体操作：取废酸，直接插入密度计，根据所读密度数值，判断是否需要调节废酸浓度，密度低于1.3g/cm³，可以继续浓缩废酸；密度高于1.5g/cm³，可以加水(或漂洗水)稀释或者把酸操作切换为水操作，直至密度符合要求；

(3)控制管道内浓缩后的废酸的温降≤20℃/h：具体操作如下：利用便携温度计或现场温度计检测管道液体的温降，通过及时开启管道伴热，确保管道内的废酸温度，确保废酸温降低于20℃/h；尤其是废酸在管道内停止流动以后，更要及时伴热，防止突然降温结晶；

(4)对废酸各段流量进行监测，控制管道内浓缩后的废酸流量为不低于设计流量的50％，流量低于设计流量的50％时，需要把酸操作切换为水操作，并检查清理过滤器。例如管径为DN55的管道，其设计流量为7.5立方/小时，则控制废酸流量为≥3.75立方/小时。

通过上述四种方式结合使用，在山东钢铁股份有限公司内部试行半年，无结晶事故发生，从而降低酸再生系统故障，降低岗位人力物力消耗。