650酸洗机组技术说明书361解析.docx
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650酸洗机组技术说明书361解析
650型酸洗机组
技术说明书
一、650型酸洗机组工艺设计说明书
二、650型酸洗机组环保治理说明书
三、650型酸洗机组总工艺平面布置说明书
附：
总工艺平面布置图
四、650型酸洗机组设备配置说明书
（一）机械设备部分
（二）环保设备部分
（三）辅助设备部分
五、蒸汽、电力、水消耗量参数表
六、650型酸洗机组工程费用概算书
一、650型酸洗机组工艺设计说明书
（一）生产纲领
1.钢带材质：
普碳钢、弹簧钢
2.钢带规格：
Baxm300～525
δaxm2～6
3.单卷重：
6.4吨/卷
4.年生产能力：
11万吨～18万吨
5.年工作日：
300天
6.年工作时：
6000小时
7.日工作时：
20小时/天
8.单位时间生产能力：
18.4t～30t/h
（二）酸洗形式：
盐酸连续式酸洗
说明：
由于生产纲领需要，为保证生产能力达到11～18万吨规模，因此，本工艺设计采用单长槽、浅槽盐酸连续式酸洗，其特点于下：
1.生产能力大，操作方便，无频繁牵引拉带之烦。
2.走带速度较均衡，单位时间生产能力平稳。
3.酸洗槽密封性能好，减少跑、冒、滴、漏酸液、酸雾。
不建议采用推拉式酸洗形式的原因于下：
1.由于650型酸洗机组属于窄带钢酸洗系列，带钢长度的重量比宽带钢系列轻。
在保证生产能力的条件下，其平均走带速度要快，若采用推拉式酸洗、平头、切角，牵引工作频率较高，辅助工时多，调整较复杂，因此生产能力较低。
2.推拉式酸洗因牵引、调整的限制，必须采用多槽酸洗，从而带来酸雾外溢、酸液滴漏等一系列环保治理问题，不易解决。
3.从窄带钢酸洗实际生产情况看，很少有厂家采用推拉式酸洗。
（三）酸洗机组工艺参数确定
1.酸洗速度
根据生产纲领单位时间生产能力18.4t～30t/h为依据，带钢宽度B和厚度δ取平均值Baxm=（525+300）÷2=420（圆整值），δaxm=（2+6）÷2=4计算，单位长度（m）带钢重量的平均值=0.420×0.004×7.85=0.0132（t）则带钢酸洗速度为:
U低=18.4÷60÷0.0132=23m/min
U高=30÷60÷0.0132=38m/min
依此确定，酸洗速度为30～40m/min.
2.酸洗槽内腔尺寸确定
考虑场地的位置限制和带钢运行时的张力和摩擦阻力，酸洗槽内腔净尺寸确定于下：
长度：
70m
宽度：
0.55m+0.3m=0.85m.按最大宽度525mm,每边加宽＞150mm.
高度：
为防止带钢在槽内运行的跳动，酸槽内腔高度应＞0.6m.
内腔尺寸：
70m×0.9m×0.7m（含保护石板厚度δ=25mm）
3.酸洗时间：
≥1.5min
4.酸液浓度：
20+2％HCl溶液
5.工艺温度：
75℃+5
6.酸液体积：
20～25m3（深度：
0.35～0.42m）
7.吨酸耗：
≤25kgHCl/吨带钢（HCl按31％工业盐酸计）
（四）酸洗速度的技术保证
在酸洗工艺参数中，酸洗速度与酸液的浓度和温度互为函数关系，在工艺温度一定时，酸液浓度和Fe2+离子浓度数值的变化，对酸洗速度的影响最大。
因此，为保证酸洗速度在30～40m/min的范围之内，经验告诉我们，必须将酸液中HCl和Fe2+的相对密度控制在1.15～1.20之内。
为此，应设置酸液相对密度自动控制系统，当酸液相对密度达到最高值时，及时抽走一定量的槽液，并等量补充已配制好的新酸，二者同时进行，使槽液的相对密度恒定在一定数值范围之内，保证酸洗速度的最佳值。
如果选用酸再生装置，可与酸槽串联运行，在线处理，将定量的高相对密度酸液抽入酸再生设备处理，同时将再生酸预热后返回酸槽回用。
这样，可以节约能源。
（五）降低酸耗的技术措施
1.剥壳冲洗
在宽板（B＞1000mm）酸洗中，由于宽板的氧化铁皮较薄，其厚度在0.15mm范围以内，酸洗过程的铁耗在0.4～0.5％。
而窄带因出厂时未进行高压除鳞冲洗，其氧化铁皮厚度达0.25mm,同时高合金钢带中的锰、钨、钼氧化物与盐酸反应较氧化铁慢，影响了酸洗速度和过量消耗盐酸，为此，必须在酸洗前对带钢进行剥壳处理，使氧化铁皮松动，并采用钢丝刷清理，使剥壳脱离，由于带钢在剥壳过程中摩擦热运动，使金属基体带有磁性，从而吸附了大量的氧化铁皮微粒，因此，还要对带钢表面用水或气高速冲洗，以去除表面粘附的微粒。
经这样处理后，带钢表面氧化铁皮的去除率为40～60％。
使酸耗下降50％左右，同时，也保证了酸洗速度，提高了生产能力。
2.表面清理
带钢酸洗出槽时，由于速度快、带面宽，表面活性及张力作用等因素，粘附了一层酸膜，其带酸量为槽液量的5％左右（1～1.25t/天）。
因此，设置一台表面清理机组很有必要，其工作原理为在密闭室内设置上下两把气刀，将带钢上下表面的酸膜破除雾化回收。
经表面清理后，残酸量为20～30％，回收70～80％，降低了酸耗。
更重要的是，使后道中和漂洗的处理量降低了70～80％，大大减少了中和漂洗废水的处理量。
二、650型酸洗机组环保治理说明书
带钢酸洗生产过程中，产生大量的酸雾，漂洗废水和酸洗废液，对生产现场、产品质量和环境带来严重的危害，必须彻底根治。
（一）酸雾治理
传统的酸雾治理方法，由于酸液加热采用蒸汽直冲，酸雾量大，而老式酸洗槽采用隧道式密封盖，酸雾排放量大，因此，采用大风量（Q≥10000m3/h）的二级中和喷淋吸收塔，酸雾处理量大，中和碱耗高，排污量多，同时，酸耗、能耗因蒸发量大而增加。
我们的治理思路是：
1.用聚四氟乙烯换热器间接加热酸液代替蒸汽直冲加热，其好处不但减少了蒸发量，而且避免了因蒸汽直冲，冷凝水入槽稀释酸液，降低酸耗30％以上，废酸排放量降低50％，节省蒸汽25％以上。
2.防止酸雾逸出设置密封系统，采用分段式隔离室全水封的水封槽、密封盖，防止酸雾逸出，分段冷凝回用，并起到了保温作用，从而避免了酸雾从直通式的隧道盖两端逸出，同时，密封盖小而轻，便于操作。
3.降低酸雾的排放量，选用低风压、小风量的酸雾回收处理机组，设置于酸洗槽的两端，使带钢进出口两端形成微负压，防止酸雾逸出。
其特点：
①工艺先进，采用冷凝回收—中和喷淋—液膜转化的新工艺处理酸雾，90％以上酸雾冷凝回槽，降低酸耗，尾气经处理，净化率达99％以上，闻不到酸气。
②风量小，能耗低，排气量≤1000m3/h.③碱耗低，排污量小，碱耗10kg/月，排污量200L/月。
④直接安放在酸槽的两端之上，占地小，无抽风管道，投资费用低，仅为传统型的三分之一。
运行费用为传统型的十分之一。
（二）漂洗废水治理
传统型漂洗废水治理，处理工艺较复杂，漂洗水引入废水处理系统，经调质—曝气—中和—沉淀—压滤—排渣。
占地面积大（200m2）,水耗多（40吨/天），渣泥多（800kg/天），能耗高，劳动强度大。
我们采用的漂洗水处理新工艺于下：
带钢经表面清理机组去除70～80％酸液后，进入中和槽由循环喷淋的碱液中和残酸，然后进入漂洗槽，经循环喷淋水洗去表面的中和液，再进入钝化槽钝化出槽烘干收卷。
中和槽中和液PH值保持在10～12之间，消耗的碱液由碱液高位槽定量补给，中和液经循环喷淋曝气，使Fe2+氧化成Fe3+，中和液循环过程中，以150L/h流量分流进入净化器，与钝化槽定量分流来的氧化液混合氧化，使Fe2+全部氧化成Fe3+，经净化器内抽滤器滤尽氢氧化铁沉淀排出，过滤净化后的盐水以200L/h流量达标排放。
其主要补给量于下：
补水—100L/h钝化补液—50L/h碱液（15％）—50L/h
新工艺的特点于下：
1.处理量小，由于采用带钢表面清理机组，使进入漂洗水处理系统的残酸量减少，和传统型比较，传统型的处理量为100kg/h，新工艺为20～30kg/h.
2.处理工艺集中，简化，占地面积小，传统型工艺比较复杂，处理量大，碱耗、水耗、能耗高，渣泥多，与新工艺列表比较于下：
类项
处理量
（kg/h）
碱耗
NaOH/kg/h
水耗
t/h
能耗
KW
人工费用
（元/h）
占地面积（m2）
渣泥量干基
kg/h
传统型
100
4
2
20
20
＞200
＞12
新工艺
20～30
0.8～1.2
0.2
10
10
＜40
＜2
3.投资和运用成本费用较低，按20万吨/年生产能力计算。
类项
传统型
新工艺
备注
一次性投资
40万元
20万元
含土建费用
运行成本
45元/h
22元/h
综上所述，建议采用漂洗水处理新工艺。
（三）酸洗废液处理
1.废液成分：
Fe2+80～120g/L游离HCl30～50g/L
2.排放量：
1m3/h6000m3/年
3.不同处理方法对比分析
A.化学中和法
处理工艺（石灰水中和法）：
将废液导入中和反应池，加入石灰乳搅拌中和调节PH＞10，生成Fe（OH）2和CaCl2,然后导入曝气池中曝气2小时左右，使Fe2+全部氧化成Fe3+，调节PH值6～9，再导入二级沉淀池固液分离，澄清的CaCl2排放，沉淀的Fe（OH）3浓缩液抽入压滤机压干成Fe（OH）3渣泥运走掩埋。
其化学反应式于下：
FeCl2+Ca（OH）2CaCl2+Fe（OH）2
Fe（OH）2曝气Fe（OH）3
投资费用：
60万元（含土建费用）
运行成本（m3）
类型
精制石灰
水
电
人工
设备折旧
排污费
合计
用量
165kg
3m3
20KW
15元
7元
费用
82元
4.8元
12元
15元
7元
10元
130.8元
说明：
精制石灰按Ca（OH）2有效含量80％，价格500元/吨计，设备折旧按10年计。
占地面积：
300m2
B.硫酸复分解法
处理工艺：
将废液导入复分解反应器内，加入定量的浓硫酸，进行复分解反应：
FeCl2+H2SO4（浓）+H2OFeSO4+2HCl+H2O,然后加热蒸发浓缩，生成的HCl气体和水蒸汽混合气体导入冷凝器冷却吸收生成20～25％HCl水溶液，返回酸洗槽生成的一水硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩后，放入结晶器内冷却结晶，经抽滤器固液分离后，结晶物一水硫酸亚铁包装出厂销售，母液返回处理系统和废液混合再处理，其工艺流程于下：
硫酸
复分解反应器HCl冷凝水力喷射真空泵
废液结晶器储酸罐新酸储槽
母液抽滤槽水力喷射真空泵
一水硫酸亚铁包装
投资费用：
80万元（注：
不含土建费用）
占地面积：
120m2
经济效益分析
①运行成本（按m3计）
蒸汽耗用量
0.8吨
60元/吨
48元
硫酸耗用量
0.22吨
400元/吨
88元
电力消耗
15KW
0.6元/KW
9元
水耗（循环使用）
10m3
0.5元/m3
5元
设备折旧及维修费用
15元
15元
人工工资
8元/h
8元
8元
包装杂费
10元
10元
合计
183元
②产出效益（按m3计）
盐酸（31％工业盐酸）600kg600元/吨360元
一水硫酸亚铁300kg300元/吨90元
合计450元
③性能效益对比分析表：
类项
性能
效益
化学中和法
1.占地面积、排放量大。
2.有二次污染的可能。
3.排污收费高。
1.一次性投资费用较低15％。
2.运行成本高达130.8元/m3,年费用80万元
3.无产出效益。
硫酸复分解法
1.占地面积小。
2.无二次污染排放。
3.无环保收费。
1.回收的盐酸可满足95％以上的酸洗用酸量
2.产出效益大于运行成本，可盈利200元/m3以上，年盈利100万元。
C.和鲁兹纳法相比较，它的特点是：
1.工艺简单，投资费用低。
和鲁兹纳法相比，设备构成和工艺流程都较简单，对设备材质无特殊要求，采用工程塑料即可，更重要的是鲁兹纳法的生产规格在废液年产量1万吨以上方可经济合算，同时国内尚无设备生产厂家，必须从国外进口，其价格在一千万以上。
2.无二次污染。
由于该法的产出物为盐酸和一水硫酸亚铁，母液返回再处理，无二次污染，若采用鲁兹纳法，控制不当容易产生氧化铁红的二次污染。
3.回收的盐酸品质高
类项
盐酸回收率
浓度
Fe2+含量
硫酸复分解法
99％
20～25％
＜0.1g/L
鲁兹纳法
90～95％
15～18％
5～10g/L
4.副产物销售渠道广
硫酸复分解法的副产物为一水硫酸亚铁，用途较广，易于销售。
鲁兹纳法的副产物为氯化铁红，虽然，一级产品价格较高，可达6000元/吨，但产品质量较难控制，如果达不到质量标准则难以销售。
通过以上综合对比分析，建议采用“硫酸复分解法”处理废酸。
三、650型酸洗机组总工艺平面布置说明书
（一）工艺流程图
开卷破鳞清刷平头对焊储料仓清刷
酸雾回收
酸洗表面清理中和漂洗钝化吹干收卷
废酸处理净化处理
（二）工艺说明
坯卷由上料钢卷小车上开卷机开卷，矫直后进入五辊剥壳机破鳞清刷，导入液压剪剪切平头入焊接平台对焊，放入储料仓备料储放，然后经清刷机去除表面氧化铁微粒，进入酸洗槽高温酸洗，酸洗后的带钢出槽后经表面清理机组去除表面粘附的酸液后，入中和漂洗槽清洗，再经清刷机去除表面的未脱落的氧化皮入钝化槽。
在80℃以上的钝化液钝化后，经吹干机将表面吹干，进入收卷机收卷，然后卸卷入库。
（三）650型酸洗机组基本尺寸
1.开卷—清刷（酸洗前）：
24m
2.酸洗槽70m
3.表面清理—收卷16m
4.总长度110m
（四）厂房场地尺寸：
120m×18m×9m
其中：
机组占地面积120m×6m=720m2
辅助设施及管道120m×12m=1440m2
行车高度≥6m
附：
650型酸洗机组总工艺平面布置图
四、650型酸洗机组设备配置说明书
（一）机械部分
序号
名称
规格
功率
数量
价格
（万元）
备注
1
动力开卷器
7吨
7.5KW
1
7.9
2
液压卷平整机
22KW
1
8.9
3
液压剪
6×600
1
3.5
4
液压剥壳机
五辊
120KW
1
11.5
5
清刷机
二辊
5.5KW×2
2
9.8
6
二辊送料辊
Φ250×600
7.5KW×2
2
5
7
焊接平台
带电焊机
10KW
1
1.8
8
活套
1
25
9
侧导托辊
12
3.6
10
液压站
5.5KW×2
4
6
11
液压卷取机
75KW
1
9.8
含卸料小车
12
全套交流控制电器
1
2.2
13
进口直流控制电器
1
8
英、欧陆公
司出品
14
合计
103
（二）酸洗设备部分
序号
名称
规格
数量
价格
备注
1
砖塑石板复合酸洗槽
75m×0.85m×0.7m
1套
18万
含压辊机组
2
外循环加热机组
5台
17.5万
3
三合一酸雾回收处理机组
2台
7万
4
带钢表面清理机组
1台
4万
5
中和漂洗处理装置
1套
25万
含钝化处理
6
酸再生装置
1套
85万
7
156.5万
（三）辅助设施部分
序号
名称
规格
数量
价格
备注
1
盐酸储槽
60m3
1
6.6万元
2
硫酸储槽
60m3
1
6.6万元
3
废酸储池（地下）
8m×4m×2m=64m2
1
2.5万元
土建除外
4
再生酸储池（地下）
8m×4m×2m=64m2
1
2.5万元
土建除外
5
单梁吊车
Q=10tL=22.5m
1
买方
6
空压机
1m3/min
1
买方
7
压风机
LW—10/10型
1
买方
8
电动平板车
Q=10t
1
买方
9
合计
1
18.2万元
五、蒸汽、电力、水消耗量参数表
（一）蒸汽量
1.酸液加热150万大卡2.8t/h
2.废酸处理8万大卡0.15t/h
3.冬季采暖及其他0.5t/h
4.合计3.45t/h
5.锅炉选用4T蒸汽锅炉
（二）电
1.机械部分260KW/h
2.环保部分90KW/h
3.其他50KW/h
4.合计400KW/h
（三）水
1.冷却水用量10m3/h
2.中和漂洗用量0.2m3/h
3.其他1m3/h
4.合计11.1m3/h
六、650型酸洗机组工程费用概算书
（一）机械设备部分103万
（二）环保设备部分156.5万
（三）辅助设施部分18.2万
（四）设计费用按5％计13.9万
（五）安装调试费33万
（六）总造价324.6万
总造价慨算：
叁佰贰拾肆万陆仟元整
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