無錫不銹鋼板連續(xù)退火酸洗機組酸管理系統(tǒng)的分析與借鑒
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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對于無錫不銹鋼板熱帶退火酸洗機組和冷帶退火酸洗機組而言，其中的酸洗段是機組的重要組成部分。酸管理是保證酸洗段正常、穩(wěn)定運行的重要手段，它對帶鋼的表面質(zhì)量及酸液的合理利用均是至關(guān)重要的。
酸管理的基本理念是保持酸液中金屬離子濃度的恒定，從而保證酸洗效果的最優(yōu)和穩(wěn)定。在實際生產(chǎn)中，對于混酸酸洗段，通常位于生產(chǎn)線下游的混酸槽會要求更低的金屬離子濃度，以保證最終的酸洗效果。
為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，需首先按照帶鋼的鋼種、單位時間內(nèi)通過酸洗段的表面積、加工狀態(tài)等條件，根據(jù)經(jīng)驗確定帶鋼表面的氧化鐵皮含量及所需酸液的濃度，由酸管理系統(tǒng)自動完成相關(guān)的計算以確定新酸的添加量和廢酸的排放量，并通過PLC系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的操作。
此外，間隔一定的時間對酸液濃度進(jìn)行離線分析，并根據(jù)酸洗后帶鋼的表面質(zhì)量及酸分析的結(jié)果，對酸液的排放進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
本研究重點對由硝酸和氫氟酸組成的混酸酸洗段的酸管理系統(tǒng)進(jìn)行論述。對于不同的操作模式，酸管理的具體內(nèi)容和方式會有所不同。因此，需要在HMI上對以下的內(nèi)容進(jìn)行預(yù)先確定。以典型鋼種AISI201、AISI304、AISI409、AISI430為例，這4個鋼種采用的酸液濃度，甚至酸槽和循環(huán)罐均會有所不同。因此，在確定了生產(chǎn)鋼種時，即意味著同時選定了酸槽中液體的成分，以及所使用的循環(huán)管路。
經(jīng)過酸純化或再生處理后的混酸溶液，其硝酸和氫氟酸的含量與新酸不同，并且殘留有一定濃度的金屬離子。因此，必須明確是否投入酸純化或酸再生系統(tǒng)，這對廢酸液的排放制度和新酸的添加制度都會有所影響。
根據(jù)作業(yè)線生產(chǎn)能力的要求，通常情況下混酸段的酸槽數(shù)量不會少于2個，而各個酸槽對應(yīng)有各自的酸循環(huán)系統(tǒng)，那么廢酸采用逆流級聯(lián)的排放方式，還是各酸槽的循環(huán)罐獨立排放，也同樣影響到新酸添加制度和廢酸排放系統(tǒng)。
實際生產(chǎn)中，酸管理的具體內(nèi)容包括：計算廢酸排放總量、確定廢酸排放頻次、酸液補償?shù)取Ｋ峁芾硎腔诓僮髡叩慕?jīng)驗，通過HMI實現(xiàn)的操作系統(tǒng)，它對于帶鋼的酸洗效果和酸的消耗至關(guān)重要。
為了便于對酸管理系統(tǒng)的量化闡述，本研究對酸液蒸發(fā)未進(jìn)行相關(guān)論述。而實際上，酸液的蒸發(fā)損失對廢酸的排放量和新酸的添加量都是有所影響的。而酸液的蒸發(fā)量與酸液溫度、露點溫度、蒸發(fā)面積、通風(fēng)效率、氫氟酸和硝酸蒸發(fā)修正系數(shù)、水蒸發(fā)系數(shù)等密切相關(guān)，是較為復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系。在機組實際設(shè)計中通常是按照酸洗段中擠干輥、酸罐、地坑等的數(shù)量，依據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定廢棄的排放量，并根據(jù)廢氣中的酸霧濃度，計算酸的蒸發(fā)損失。