無錫不銹鋼板連續退火酸洗機組酸管理系統的分析與借鑒
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、穩定運行的重要手段，它對帶鋼的表面質量及酸液的合理利用均是至關重要的。
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和穩定。在實際生產中，對于混酸酸洗段，通常位于生產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。
為了實現這個目標，需首先按照帶鋼的鋼種、單位時間內通過酸洗段的表面積、加工狀態等條件，根據經驗確定帶鋼表面的氧化鐵皮含量及所需酸液的濃度，由酸管理系統自動完成相關的計算以確定新酸的添加量和廢酸的排放量，并通過PLC系統執行相應的操作。
此外，間隔一定的時間對酸液濃度進行離線分析，并根據酸洗后帶鋼的表面質量及酸分析的結果，對酸液的排放進行相應的調整。
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進行論述。對于不同的操作模式，酸管理的具體內容和方式會有所不同。因此，需要在HMI上對以下的內容進行預先確定。以典型鋼種AISI201、AISI304、AISI409、AISI430為例，這4個鋼種采用的酸液濃度，甚至酸槽和循環罐均會有所不同。因此，在確定了生產鋼種時，即意味著同時選定了酸槽中液體的成分，以及所使用的循環管路。
經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，這對廢酸液的排放制度和新酸的添加制度都會有所影響。
根據作業線生產能力的要求，通常情況下混酸段的酸槽數量不會少于2個，而各個酸槽對應有各自的酸循環系統，那么廢酸采用逆流級聯的排放方式，還是各酸槽的循環罐獨立排放，也同樣影響到新酸添加制度和廢酸排放系統。
實際生產中，酸管理的具體內容包括：計算廢酸排放總量、確定廢酸排放頻次、酸液補償等。酸管理是基于操作者的經驗，通過HMI實現的操作系統，它對于帶鋼的酸洗效果和酸的消耗至關重要。
為了便于對酸管理系統的量化闡述，本研究對酸液蒸發未進行相關論述。而實際上，酸液的蒸發損失對廢酸的排放量和新酸的添加量都是有所影響的。而酸液的蒸發量與酸液溫度、露點溫度、蒸發面積、通風效率、氫氟酸和硝酸蒸發修正系數、水蒸發系數等密切相關，是較為復雜的函數關系。在機組實際設計中通常是按照酸洗段中擠干輥、酸罐、地坑等的數量，依據經驗數據確定廢棄的排放量，并根據廢氣中的酸霧濃度，計算酸的蒸發損失。