1、宝钢梅山酸再生站的工艺特点及设备简述摘要：本文主要对梅钢废酸再生工艺的流程以及相关设备进行简要的说明，并与目前宝钢的生产流程和设备进行对比分析。 关键词：冷轧 酸再生 工艺 设备 Abstract：Acid Regeneration Technology and main equipment construction feature in Meishan steel were brief introduced in this paper. Moreover， distinction and analysis had been made with Bao steel. Key word：cold
2、 rolling mill；acid regeneration；technology；equipment. 1、前言 近年来钢铁市场不景气，钢铁产品销售量下降，而具有高附加值的冷轧产品占钢铁销售的绝大部分。因此如何有效的减少钢铁生产产生的副产品的比重，就成为了降本增效的重中之重。冷轧酸洗工艺中的带钢酸洗是必不可少的，而酸洗大部分选用盐酸作为酸洗钢板的介质，1在酸洗过程中的钢板表面氧化铁皮被盐酸处理后形成 FeCL2 和 FeCL3，并溶解在酸液中。当 Fe2+的质量浓度达到 110130g/L 时酸液就失去了高效酸洗的能力，成为废酸被连续排出。该工艺废酸液量大，Fe2+和 Fe3+以及 Cl-
3、离子浓度高，并且温度高达 80oC。此时排放不但会造成严重的环境污染，也会降低企业的经济效益。基于上述原因，宝钢梅山钢铁公司在 2008 年组建了首座能够处理废酸 30000m3 产出再生酸 32400m3 的酸再生站，用于重新回收可利用的盐酸和铁粉。而该酸再生站的工艺主要采用了奥地利 ANDRITZ 公司的喷雾焙烧法。 2、酸再生喷雾焙烧法的工艺流程： 酸再生主要是以喷雾焙烧为主体工艺，将酸洗线上的废酸打到废酸罐中，再经过酸泵提升到过滤器，过滤出不溶性渣滓，最后进入预浓缩器中与焙烧炉排出的高温烟气接触，达到将废酸浓缩的效果。浓缩后的废酸先经过滤器，再经泵提升到酸枪处，最终经酸枪喷洒到焙烧炉内
4、发生反应。具体反应方程式如下： 4FeCl2+4H2O+O2=2Fe2O3+8HCl 焙烧炉内产生有杂质的 HCL 气体，经过双旋风分离器除去大部分氧化铁粉后，再进入预浓缩器冷却。经过冷却的气体进入吸收塔底部并与其上方喷洒的漂洗水进行逆向接触，形成再生酸回到再生酸罐中。经过吸收塔的废气分别经过洗涤塔和后文丘里洗涤塔进行洗涤以达到环保要求。而在焙烧过程中产生的氧化铁粉，则分别通过旋转阀、破碎机、布袋除尘器进入氧化铁粉仓中，最后经打包机打包运输出去。 具体工艺流程图参照图 1 3、酸再生主要设备 3.1 焙烧炉 焙烧炉是一个直径约 8100mm，总高度约 15500mm，带顶盖和锥形底的圆柱形钢结
5、构容器，并由一个带滑动板的混凝土圆环支撑。炉体内部衬耐热耐酸砖，烧嘴区域衬以特殊的耐火材料，并且在生产前采用专门的升温曲线进行烘烤，炉体外部需要衬耐高温的隔热材料岩棉。其中燃烧室沿切线方向安装在圆柱形中间偏下部，燃烧室的外部由热保护网隔离。 浓缩的酸液通过顶部的喷嘴喷到炉内。喷射梁由一个气动装置控制升降，并提供一个弹性软管和输送管道相连。在焙烧炉顶的工作平台上设置有控制按钮箱，可以由操作工手动控制其插入和抽出焙烧炉。为防止喷射梁内喷嘴堵塞（喷嘴孔眼小） ，其内置一个过滤管并外蒙过滤网。在反应炉顶，设计有一个保护盖和 3 个酸收集槽，用于在清洗酸枪时收集废液，避免腐蚀炉顶。 在焙烧炉的底部为防止
6、其可能结块，设计一个下面有旋转阀的破碎机，用来将反应炉和氧化铁粉输送系统隔开。破碎机和旋转阀各由一个齿轮马达驱动。 3.2 双旋风分离器 双旋风分离器设计成一个带收集箱的双旋风结构，在除尘器底部设计了一个旋转阀，用来将除尘器和反应炉内气氛隔开。除尘器分离出来的氧化铁粉则可以通过旋转阀回到焙烧炉内，在回灰管道内吹压缩空气以防止堵塞。 3.2.1 旋风除尘器的工作方式及原理： 气流从切向进入时，除尘器壳体内壁与排出管外壁之间产生一个向下旋转的主旋涡，而气体中的尘粒因有较大惯性，沿着气流切线方向向外运动。存在一个向外的径向速度把尘粒推移到除尘器壁。到达器壁的尘粒即被重力和向下旋转的主旋涡带到除尘器底
7、部的排灰口排出。主旋涡到达除尘器底部时，留下了绝大部分所携带的尘粒，同时开始改变轴向运动方向（旋转方向不变）成为一股旋转向上的内旋涡，净化气体即从排出管排至除尘器外。如图 2。 3.3 文丘里预浓缩器 预浓缩器由文丘里和分离器两部分组成。进入分离器的废酸流量由液位控制。预浓缩器出口出于安全原因设计一个温度控制开关。当其出口温度高于一定值后将报警或停机。 3.3.1 预浓缩器的主要功能： 预浓缩器的主要功能是将从焙烧炉内出来的高温烟气和低温废盐酸直接接触，使高温烟气被冷却降温；废酸的温度被提高，废酸中的盐酸和水汽化进入烟气而使得废盐酸的浓度提高；除了降温、升温的功能外，预浓缩器还有一个重要的功能
8、就是除尘（分离废气中的氧化铁粉） 。浓缩的液体通过文丘里顶部的喷管喷到文丘里顶部，液体在文丘里的喉部在压力降的作用下被雾化成分子小颗粒，并与高温烟气进行快速的热交换，同时达到除尘的目的。通过喉部的分散体微粒重新获得了一些压力能。经过一个转向管的液滴在螺旋形的流动中从烟气中分离出来进入分离器内。输送到文丘里洗涤器的液体需经过一个简单的过滤。 3.3.2 与宝钢预浓缩器的不同及优点 梅山的预浓缩器和以往宝钢的冷轧预浓缩器最大的不同点就是将以往的一体式结构改成现在的分体式结构，见图 3。 虽然预浓缩器的功能本质没有变化，但作了这样调整以后的高温气体在预浓缩器内的时间延长了，这样可以和循环的液体充分接
9、触，能够更充分分离气体中的粉尘和冷却下来的液体，以达到更好的除尘效果；另外整个预浓缩器内部衬胶的部位全部采用衬砖结构，这样从根本上消除了腐蚀的发生。另外在循环管道上增加了流量计对循环流量进行显示，这对观察循环量的变化，适时对循环管道以及喷嘴进行维护清洗提供最直接的依据。流量计的增加还为循环量的科学设定成为可能。在过滤器处增加了旁通管道，当过滤器需要清洗时，我们只要将旁通阀门打开，这样就可以对过滤器进行清洗或者维护，而不需要将整个机组停止运行。 3.4 吸收塔 吸收塔是圆柱形结构，底部的隔栅支撑用来支撑规整形填料。顶部一个喷嘴喷射来自收集槽的含酸漂洗水，对废气中的盐酸进行吸收。材质选用 PP，填
10、料支撑采用 PVDF 材料，而填料则选用规整型填料。这种填料的优点是堆放规整，内部的空隙分布更加均匀，在达到同等吸收效果的前提下可以规整填料见减小填料层的高度，从而进一步减小塔内的压力降。规整填料见图 4。 3.5 废气风机 废气风机结构为离心风机，由动平衡叶轮、减震器、基础框架、接手以及进出口的补偿器等组成。叶轮带有漂洗水冲洗以保护钛合金叶轮不被氯离子腐蚀，同时也对废气进行净化。 在废气风机后面有一个水平设置的液滴分离器，分离器内部芯片可以是活动的，用来将废气中的液滴分离出来，直接排放到收集槽内。 3.6 废气洗涤净化系统 废气洗涤净化系统由洗涤塔和文丘里洗涤塔构成。 洗涤塔是利用漂洗水对烟
11、气中有害成份进行吸收。 文丘里洗涤塔顶部循环喷射脱盐水，在喉部由于压力降的原因液滴被分子化，捕捉废气中的粉尘，达到除尘的目的，经过喉部后，分散体重新获得压力能，经过一个转向管，液滴在螺旋运动中被分离出来。 在气体净化系统后设置一个垂直的液滴分离器，可以保证最少的液滴被排放到大气中。在烟囱处配有废气取样口，洗涤塔和填料均采用 PP材。 4 结语 本文对梅钢冷轧厂盐酸再生机组的工艺流程及设备特点作了简要的介绍。酸再生机组是梅钢冷轧厂的辅助机组，是集废酸循环利用与环保的独立系统，其运行状况还制约酸洗机组的生产运行，因此必须高度重视酸再生机组设备维护和运行质量。随着企业对环境保护和资源节约意识的不断增强，在冶金行业中探索有利于环境和可持续发展的生产方式越来越得到重视。 参考文献 1周晓旭.盐酸再生技术在冷轧中的应用.冶金设备，2009
