[發明專利]一種酸洗液循環的不銹鋼酸洗抑霧系統及其酸洗工藝

有效

• 申請號: 201310361064.X
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103451669A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 雷樂成;楊彬;李中堅;朱京科
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C23G3/02
• 分類號: C23G3/02;C23G1/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及金屬品酸洗循環工藝，尤其涉及一種酸洗液循環的不銹鋼酸洗抑霧系統及其酸洗工藝。

背景技術

不銹鋼從鋼坯熱軋成各種板材和型材時，表面會被空氣中的O₂氧化，產生黑色、黃色的緊密氧化層，為了提高不銹鋼的外觀和耐蝕性，加工后的不銹鋼必須進行酸洗處理。在不銹鋼（特殊鋼）酸洗線中，通常采用混酸（HNO₃+HF）酸洗工藝。混合酸具有很強的腐蝕性和氧化性，酸洗液的溫度通常在40～80^oC，這些對酸洗生產線設備和材料的耐蝕性能提出了很高的要求。酸洗的不銹鋼材料形態有帶洗、管洗、板洗、線洗等，無論何種工藝的酸洗，不銹鋼酸洗生產線中的酸洗槽是關鍵設備。

由于酸洗槽內部不能布置加溫管，通常在酸洗槽的一端利用蒸汽對酸洗液進行加溫。由于不銹鋼酸洗槽長度一般都大于10m，通過自然擴散需要較長的加溫時間，特別是冬季。同時酸洗液的溫度也會隨著酸洗過程中熱量的散發而逐漸降低，必須進行持續加溫。混酸酸洗過程中，由于金屬及金屬氧化物與強酸發生劇烈的化學反應，會產生大量的酸性氣溶膠態污染物，即為酸霧。酸霧具有瞬時濃度高、腐蝕性強等特征。另外，排入大氣后，還會產生嚴重的煙囪“黃龍”現象，將對周圍環境、人民群眾的身體健康以及其它動植物產生嚴重的危害。為了減少或減緩酸霧的揮發，目前大多數企業采用在酸洗液中添加酸霧抑制劑，通過表面活性劑產生的泡沫對酸洗液進行表面覆蓋，從而起到對酸霧進行抑制。實際操作中存在藥劑投加困難，分散不均勻，泡沫層易破裂等情況。為了使泡沫層持續穩定，通常采用人工多點投加，表面活性劑用量較大，這就直接影響了后續酸洗廢水的處理壓力，特別是一些含氨的酸霧抑制劑。另外，隨著酸洗除銹工藝過程的進行，由于酸的消耗，導致酸洗液濃度降低，當酸洗液濃度低于5%時，酸洗液必須要及時補充。

發明內容

本發明專利的目的是克服現有酸洗工藝酸液難以循環技術的不足，提供一種酸洗液循環的不銹鋼酸洗抑霧系統及其酸洗工藝。

酸洗液循環的不銹鋼酸洗抑霧系統包括系統本體、酸液輸送管、蒸汽輸送管、酸液循環泵、抑霧劑加藥溶氣泵、壓縮空氣輸送管，系統本體包括酸洗槽、微孔曝氣頭、溢流斜板、過濾網、第一混合區和第二混合區；

系統本體內順次設有第一混合區、酸洗槽、溢流斜板、第二混合區，第一混合區內中部橫向設有過濾網，第二混合區內設有微孔曝氣頭，第一混合區上端部設有酸液輸送管，第一混合區內過濾網下方設有蒸汽輸送管，第一混合區內過濾網上方經酸液循環泵與第二混合區中部相連，抑霧劑加藥溶氣泵與酸液循環泵相連，壓縮空氣輸送管與微孔曝氣頭相連。

所述的酸液循環泵的流量為酸洗槽容積的0.1~5倍。所述的酸液循環泵的葉輪材料為表面復合聚四氟乙烯。所述的酸洗槽的材料為聚乙烯、聚丙烯或增強聚氯乙烯的塑料板。所述的抑霧劑加藥溶氣泵為自吸式氣液混合泵。所述的微孔曝氣頭的材料為聚乙烯、聚丙烯、增強聚氯乙烯或聚四氟乙烯的塑料,微孔孔徑在0.01-0.5mm。所述的溢流斜板的坡度與液面成20-60^o。所述的過濾網的材料為聚四氟乙烯,平均網孔為10-100?目。

酸洗液循環的不銹鋼酸洗抑霧系統的酸洗工藝是在酸洗槽中預先加入自來水，開啟酸液輸送管和蒸汽輸送管的閥門，酸液輸送管中的酸液為HNO₃和HF，根據酸洗槽液位控制酸液的投加量，并同時開啟酸液循環泵和抑霧劑加藥溶氣泵，通過酸液循環泵使酸液、蒸汽和酸霧抑制劑在管道內迅速混合并快速升溫，同時通過抑霧劑加藥溶氣泵溶入的氣體在酸洗槽內釋放產生大量微氣泡，能在酸洗槽液面迅速形成穩定的泡沫層，該泡沫層在酸液循環以及微孔曝氣頭釋放氣泡的作用下保持穩定，同時，酸液的循環使得通過抑霧劑加藥溶氣泵投加在酸洗槽中的酸霧抑制劑能再次迅速起泡，通過溢流斜板的水平推力使泡沫均勻覆蓋在酸洗液表面，形成致密、穩定的泡沫層。

本發明工藝能顯著降低酸洗作業時酸液的揮發和減少酸霧的產生，大大改善了生產環境。同時能減少酸洗液熱量的損失，使酸洗液能長時間保持恒定的溫度，從而提高不銹鋼酸洗的效率。酸洗液在封閉循環系統內完成快速混合和加溫，同時具備酸液和抑霧劑補給功能，是一種高效、清潔和節能的不銹鋼酸洗工藝。

附圖說明

圖1為酸洗液循環的不銹鋼酸洗抑霧系統結構示意圖；

圖中，酸洗槽1、酸液輸送管2、蒸汽輸送管3、酸液循環泵4、抑霧劑加藥溶氣泵5、壓縮空氣輸送管6、微孔曝氣頭7、溢流斜板8、過濾網9、第一混合區10、第二混合區11。