針對造成本鋼冷軋廠酸洗機(jī)組產(chǎn)量未達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量以及產(chǎn)品酸洗后表面質(zhì)量波動(dòng)性較大的問題，對本鋼冷軋廠酸洗機(jī)組進(jìn)行了升級(jí)改造，主要包括入口段、工藝段、出口段的設(shè)備改造與升級(jí)。改造后，入口停機(jī)時(shí)間縮短至220 s以內(nèi)，出口換卷時(shí)間縮短至80 s以內(nèi)；酸溫、水溫等工藝參數(shù)能夠穩(wěn)定控制；酸液壓力檢查更加準(zhǔn)確；有效清理了酸洗管路內(nèi)堆積的硅泥；帶鋼表面殘留水分可以完全烘干。
由于本鋼冷軋廠酸洗機(jī)組入口時(shí)序繁瑣、酸洗管路中硅泥淤積、漂洗槽設(shè)計(jì)布局不合理等原因，機(jī)組產(chǎn)量未達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，產(chǎn)品酸洗后表面質(zhì)量波動(dòng)性較大。2016年12月，本鋼冷軋廠對酸洗機(jī)組進(jìn)行升級(jí)改造，改造后提高了酸洗產(chǎn)品表面質(zhì)量，機(jī)組產(chǎn)能達(dá)到84萬t/a。
改造項(xiàng)目
入口段
在酸洗機(jī)組入口段，鋼卷的運(yùn)輸由入口步進(jìn)梁、準(zhǔn)備站、上卷小車等組成。步進(jìn)梁和酸洗機(jī)組中心線在一條線上。本次改造取消了原有穿帶導(dǎo)板臺(tái)，開卷機(jī)由單錐頭形式改為雙錐頭形式，入口換卷停機(jī)時(shí)間控制在220 s以內(nèi)。在鋼卷小車自動(dòng)上卷過程中，帶頭通過磁力喂料裝置進(jìn)入處理器，同時(shí)開卷機(jī)整體橫移將鋼卷固定在開卷機(jī)上。帶頭通過處理器進(jìn)行矯直，然后經(jīng)對中進(jìn)入分切剪，將不合格的部分切掉。
工藝段
◆酸洗槽
酸洗段分三個(gè)酸洗槽，每個(gè)酸洗槽長25 m，酸洗槽之間通過一對擠干輥互相隔開。每個(gè)酸洗槽對應(yīng)一套循環(huán)罐以保證酸液的供應(yīng)。循環(huán)罐也是酸液收集罐，一旦帶鋼臨時(shí)停車，酸洗槽的酸液可排放到循環(huán)罐內(nèi)。而且，酸洗槽酸液的梯流也是通過循環(huán)罐實(shí)現(xiàn)的。
酸洗槽由PPH制成，嵌安山巖進(jìn)行保護(hù)。槽兩側(cè)的上邊部設(shè)計(jì)成水封，以保證良好密封性能。槽蓋由塑料制成，分為兩層。槽蓋第二層為沉浸式，由固體塑料制成，該部分槽蓋放置在耐酸磚上，與酸洗槽形成紊流酸洗狀態(tài)。
◆漂洗槽
漂洗槽材質(zhì)為PPH。本次改造重新制作漂洗槽，將其長度縮短為14 m，布置為5級(jí)串聯(lián)噴洗的形式，漂洗槽循環(huán)供液用的收集罐為漂洗槽下部槽體，槽體之間相互隔開，形成梯流。
由于液體流經(jīng)閥口、彎管的通流截面變化會(huì)產(chǎn)生壓力損失[2]，因此，為了緩解壓力損失，提升漂洗效果，更改了原漂洗槽內(nèi)噴射梁的布置形式，減少了彎頭的數(shù)量，漂洗槽內(nèi)噴射梁的噴射壓力由0.1 MPa提高至0.2 MPa。
◆含酸氣體處理裝置
由于酸洗工藝段酸溫控制在70~85℃，在這一溫度段內(nèi)鹽酸容易揮發(fā)成酸霧。為在線處理酸霧，改造機(jī)組設(shè)置了酸霧冷凝分離回收裝置。經(jīng)過冷凝回收裝置，高溫近飽和含酸氣體在冷凝裝置中被冷卻水噴淋并冷凝，冷凝后的液滴含酸濃度較高，濃度約為130 g/L，這些液滴經(jīng)過分離器被過濾下來并由裝置底部的排水孔排到酸循環(huán)罐，再次被使用。
經(jīng)過冷凝回收后的廢氣再被輸送到酸霧吸收塔內(nèi)洗滌，廢氣在排放之前還要經(jīng)過霧滴分離裝置進(jìn)一步去除廢氣中的液滴，從而保證廢氣中酸濃度最小，最后廢氣被排放到廠房外的大氣中。酸霧凈化系統(tǒng)新增了霧滴分離器，對現(xiàn)有凈化塔填料和頂部噴淋管進(jìn)行了更換設(shè)計(jì)，廢氣中氯離子濃度低于20 mg/L。
◆清洗硅泥裝置
氧化鐵皮中的硅及其化合物在酸中的溶解度很小，因此酸洗液在循環(huán)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的硅泥。這種硅泥如不及時(shí)去除，很容易堵塞系統(tǒng)中的管道和設(shè)備，嚴(yán)重影響酸洗機(jī)組的正常運(yùn)行[1]。為了降低硅泥對機(jī)組的負(fù)面影響，特增設(shè)堿液清洗系統(tǒng)。堿液儲(chǔ)存罐通過離心泵將堿液反沖洗至石墨加熱器循環(huán)管路，用以清洗石墨加熱器中淤積的硅泥，達(dá)到酸洗機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
原機(jī)組設(shè)計(jì)酸泵出口壓力開關(guān)接液膜片尺寸為DN 25。由于接液膜片尺寸小，經(jīng)常出現(xiàn)導(dǎo)壓通道硅泥堵塞的問題，造成管路振動(dòng)、壓力開關(guān)受損。此次改造將泵出口壓力開關(guān)接液膜片尺寸擴(kuò)大為DN50，解決了這一問題。◆改善酸溫控制
原機(jī)組設(shè)計(jì)中酸循環(huán)罐出口處換熱器的蒸汽調(diào)節(jié)閥無法達(dá)到蒸汽管道完全封閉的要求，產(chǎn)生蒸汽損耗和酸液溫度無法精確控制的問題。酸液溫度設(shè)定值與實(shí)際值偏差達(dá)10℃以上。改造后，在每套換熱器的蒸汽調(diào)節(jié)閥前均增加1套蒸汽切換閥，實(shí)現(xiàn)了酸溫的精確控制，酸溫設(shè)定值與實(shí)際值偏差控制在5℃以內(nèi)。
◆烘干系統(tǒng)改型
烘干機(jī)由一段熱吹裝置改為兩段熱吹掃裝置。烘干機(jī)熱吹裝置由蒸汽進(jìn)行加熱，蒸汽管路上配備電磁閥。電磁閥根據(jù)熱電偶測溫裝置自動(dòng)控制蒸汽量，進(jìn)而達(dá)到控制烘干溫度的目的。改造后烘干機(jī)溫度可以達(dá)到120℃以上，可以保證帶鋼表面殘留的水分達(dá)到完全烘干的程度。
出口段
出口段為德國CMI公司制造，設(shè)有圓盤剪、碎邊剪。圓盤剪間隙量、重合量，碎邊剪間隙量、帶鋼寬度由二級(jí)電腦根據(jù)鋼重及規(guī)格給定后自動(dòng)調(diào)節(jié)。
圓盤剪剪下的廢邊通過碎邊剪裁剪成小段，落到皮帶運(yùn)輸裝置上，由皮帶運(yùn)輸裝置運(yùn)到廠房外的廢料收集裝置內(nèi)。
出口設(shè)置兩臺(tái)卷取機(jī)，其中2#卷取機(jī)出口側(cè)新增皮帶助卷器，用于協(xié)助卷取機(jī)卷取帶鋼的頭部若干圈。
出口剪切、穿帶、卸卷均可自動(dòng)完成，其中出口換卷時(shí)間小于80 s。
改造效果
酸洗機(jī)組改造后入口停機(jī)時(shí)間縮短至220 s以內(nèi)，出口換卷時(shí)間縮短至80 s以內(nèi)。漂洗槽縮短為14 m后，工藝段倒車后停機(jī)水銹缺陷明顯減輕。酸溫、水溫等工藝參數(shù)能夠穩(wěn)定控制，其中酸溫設(shè)定值與實(shí)際值偏差在5℃以內(nèi)。酸液壓力檢查更加準(zhǔn)確，壓力開關(guān)改造后不易損壞。新上堿液清洗系統(tǒng)后，有效清理了酸洗管路內(nèi)堆積的硅泥，酸洗機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行得到了保障。改造后烘干機(jī)溫度可以達(dá)到120℃以上，可以保證帶鋼表面殘留水分達(dá)到完全烘干的程度。
結(jié)束語
本鋼冷軋廠酸洗機(jī)組改造完成后，酸洗機(jī)組產(chǎn)能由72萬t/a提升至84萬t/a，酸洗產(chǎn)品卷表面銹蝕問題得到緩解。
文章來源——金屬世界