一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)。酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)包括系統(tǒng)本體、酸液輸送管、蒸汽輸送管、酸液循環(huán)泵、抑霧劑加藥溶氣泵、壓縮空氣輸送管，系統(tǒng)本體包括酸洗槽、微孔曝氣頭、溢流斜板、過濾網(wǎng)、第一混合區(qū)和第二混合區(qū)。酸液循環(huán)泵使蒸汽和酸液迅速混合，顯著提高了加溫速度，酸洗作業(yè)過程中極少有酸霧逸出，改善了生產(chǎn)環(huán)境，另外，酸洗槽液面致密的泡沫層，在減少酸霧和水蒸汽揮發(fā)的同時，可有效減少酸液和熱量的損失，顯著提高了不銹鋼酸洗速率。
【專利說明】一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及金屬品酸洗循環(huán)工藝，尤其涉及一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]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(chǎn)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?；旌纤峋哂泻軓姷母g性和氧化性，酸洗液的溫度通常在40~80°C，這些對酸洗生產(chǎn)線設(shè)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(tài)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(chǎn)線中的酸洗槽是關(guān)鍵設(shè)備。
[0003]由于酸洗槽內(nèi)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(fā)而逐漸降低，必須進行持續(xù)加溫。混酸酸洗過程中，由于金屬及金屬氧化物與強酸發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，會產(chǎn)生大量的酸性氣溶膠態(tài)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(chǎn)生嚴重的煙?“黃龍”現(xiàn)象，將對周圍環(huán)境、人民群眾的身體健康以及其它動植物產(chǎn)生嚴重的危害。為了減少或減緩酸霧的揮發(fā)，目前大多數(shù)企業(yè)采用在酸洗液中添加酸霧抑制劑，通過表面活性劑產(chǎn)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(xù)穩(wěn)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(xù)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(dǎo)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(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型專利的目的是克服現(xiàn)有酸洗工藝酸液難以循環(huán)技術(shù)的不足，提供一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)。
[0005]酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)包括系統(tǒng)本體、酸液輸送管、蒸汽輸送管、酸液循環(huán)泵、抑霧劑加藥溶氣泵、壓縮空氣輸送管，系統(tǒng)本體包括酸洗槽、微孔曝氣頭、溢流斜板、過濾網(wǎng)、第一混合區(qū)和第二混合區(qū)；
[0006]系統(tǒng)本體內(nèi)順次設(shè)有第一混合區(qū)、酸洗槽、溢流斜板、第二混合區(qū)，第一混合區(qū)內(nèi)中部橫向設(shè)有過濾網(wǎng)，第二混合區(qū)內(nèi)設(shè)有微孔曝氣頭，第一混合區(qū)上端部設(shè)有酸液輸送管，第一混合區(qū)內(nèi)過濾網(wǎng)下方設(shè)有蒸汽輸送管，第一混合區(qū)內(nèi)過濾網(wǎng)上方經(jīng)酸液循環(huán)泵與第二混合區(qū)中部相連，抑霧劑加藥溶氣泵與酸液循環(huán)泵相連，壓縮空氣輸送管與微孔曝氣頭相連。
[0007]所述的酸液循環(huán)泵的流量為酸洗槽容積的0.1~5倍。所述的酸液循環(huán)泵的葉輪材料為表面復(fù)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°。所述的過濾網(wǎng)的材料為聚四氟乙烯，平均網(wǎng)孔為10-100目。
[0008]本實用新型工藝能顯著降低酸洗作業(yè)時酸液的揮發(fā)和減少酸霧的產(chǎn)生，大大改善了生產(chǎn)環(huán)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(huán)系統(tǒng)內(nèi)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(jié)能的不銹鋼酸洗工藝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖中，酸洗槽1、酸液輸送管2、蒸汽輸送管3、酸液循環(huán)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(wǎng)9、第一混合區(qū)10、第二混合區(qū)11。
【具體實施方式】 [0011]本實用新型采用了酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗工藝，通過泵的循環(huán)使酸液、蒸汽和酸霧抑制劑在管道內(nèi)迅速混合并快速升溫。溶氣泵可以使酸液、蒸汽和酸霧抑制劑在管道內(nèi)迅速混合，同時溶入的氣體在酸洗槽內(nèi)釋放產(chǎn)生大量氣泡。酸液、蒸汽和酸霧抑制劑在微孔曝氣和釋放氣泡作用下，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，同時在酸洗過程中產(chǎn)生的微小氣體也有助于泡沫層的穩(wěn)定。在酸洗槽的一端設(shè)置過濾網(wǎng)，防止酸洗液中的懸浮物及其他雜質(zhì)進入溶氣泵，以免造成泵的損壞。穩(wěn)定、致密的泡沫層，能顯著降低酸液的揮發(fā)，減少酸霧的產(chǎn)生，同時能減少酸洗液熱量的損失，使酸洗液保持恒定的溫度，從而提高不銹鋼酸洗的效率。酸洗液在封閉循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)完成快速混合和加溫，同時具備酸液和抑霧劑補給功能。酸洗作業(yè)過程中不會有酸霧逸出，大大改善了生產(chǎn)環(huán)境，同時顯著提高了不銹鋼酸洗速率，是一種高效、抑霧和節(jié)能的不銹鋼酸洗系統(tǒng)。
[0012]為了更好的理解本實用新型，下面通過附圖以及具體實施來做進一步說明。
[0013]如圖1所示，酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)包括系統(tǒng)本體、酸液輸送管2、蒸汽輸送管3、酸液循環(huán)泵4、抑霧劑加藥溶氣泵5、壓縮空氣輸送管6，系統(tǒng)本體包括酸洗槽1、微孔曝氣頭7、溢流斜板8、過濾網(wǎng)9、第一混合區(qū)10和第二混合區(qū)11 ；
[0014]系統(tǒng)本體內(nèi)順次設(shè)有第一混合區(qū)10、酸洗槽1、溢流斜板8、第二混合區(qū)11，第一混合區(qū)10內(nèi)中部橫向設(shè)有過濾網(wǎng)9，第二混合區(qū)11內(nèi)設(shè)有微孔曝氣頭7，第一混合區(qū)10上端部設(shè)有酸液輸送管2，第一混合區(qū)10內(nèi)過濾網(wǎng)9下方設(shè)有蒸汽輸送管3，第一混合區(qū)10內(nèi)過濾網(wǎng)9上方經(jīng)酸液循環(huán)泵4與第二混合區(qū)11中部相連，抑霧劑加藥溶氣泵5與酸液循環(huán)泵4相連，壓縮空氣輸送管6與微孔曝氣頭7相連。
[0015]所述的酸液循環(huán)泵4的流量為酸洗槽I容積的0.5倍。所述的酸液循環(huán)泵4的葉輪材料為表面復(fù)合聚四氟乙烯。所述的酸洗槽I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5為自吸式氣液混合泵。所述的微孔曝氣頭7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8的坡度與液面成20-60°。所述的過濾網(wǎng)9的材料為聚四氟乙烯，平均網(wǎng)孔為10-100 目。
[0016]酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)的酸洗工藝是:在酸洗槽I中預(yù)先加入自來水，開啟酸液輸送管2和蒸汽輸送管3的閥門，酸液輸送管2中的酸液為HNO3和HF，根據(jù)酸洗槽I液位控制酸液的投加量，并同時開啟酸液循環(huán)泵4和抑霧劑加藥溶氣泵5，通過酸液循環(huán)泵4使酸液、蒸汽和酸霧抑制劑在管道內(nèi)迅速混合并快速升溫，經(jīng)過循環(huán)泵的混合和循環(huán)作用，酸洗液溫度可快速升至40?80°C，此時可減小或關(guān)閉蒸汽輸送管3的閥門，同時通過抑霧劑加藥溶氣泵5溶入的氣體在酸洗槽I內(nèi)釋放產(chǎn)生大量微氣泡，能在酸洗槽I液面迅速形成穩(wěn)定的泡沫層，該泡沫層在酸液循環(huán)以及微孔曝氣頭7釋放氣泡的作用下保持穩(wěn)定，同時，酸液的循環(huán)使得通過抑霧劑加藥溶氣泵5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8的水平推力使泡沫均勻覆蓋在酸洗液表面，形成致密、穩(wěn)定的泡沫層。之后吊入未經(jīng)處理的不銹鋼管件，酸洗槽上方未見明顯酸霧產(chǎn)生，由于泡沫層的保溫作用酸洗液可長時間保持恒定的溫度。酸洗之后取出不銹鋼管，其表面清潔干凈，并能形成銀白色亞光結(jié)構(gòu)。當酸洗液溫度低于設(shè)定溫度5°C時，開啟蒸汽輸送管3的閥門，進行適當加溫。當酸洗液濃度低于5%時，酸液輸送管2及時補充消耗的酸。
[0017]從實驗結(jié)果可以看出，循環(huán)工藝大大提高了酸洗液的加溫速度，Smin左右可達到70穩(wěn)定、致密的泡沫層起到了很好的保溫作用，泡沫層上方溫度顯著低于酸洗液溫度20°(T24°C，這說明減少了酸洗液熱量的損耗，同時酸洗速率提高了 100%以上。具體實施過程中分別測定了有無泡沫層距離酸洗槽液面20cm和IOOcm的NOx濃度，結(jié)果顯示，有泡沫層可顯著抑制酸霧的產(chǎn)生，距離液面20cm平均NOx源強濃度減小82%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)，其特征在于包括系統(tǒng)本體、酸液輸送管(2)、蒸汽輸送管(3)、酸液循環(huán)泵(4)、抑霧劑加藥溶氣泵(5)、壓縮空氣輸送管(6)，系統(tǒng)本體包括酸洗槽(I)、微孔曝氣頭(7)、溢流斜板(8)、過濾網(wǎng)(9)、第一混合區(qū)(10)和第二混合區(qū)(11)； 系統(tǒng)本體內(nèi)順次設(shè)有第一混合區(qū)(10)、酸洗槽(I)、溢流斜板(8)、第二混合區(qū)(11)，第一混合區(qū)(10)內(nèi)中部橫向設(shè)有過濾網(wǎng)(9)，第二混合區(qū)(11)內(nèi)設(shè)有微孔曝氣頭(7)，第一混合區(qū)(10)上端部設(shè)有酸液輸送管(2)，第一混合區(qū)(10)內(nèi)過濾網(wǎng)(9)下方設(shè)有蒸汽輸送管(3)，第一混合區(qū)(10)內(nèi)過濾網(wǎng)(9)上方經(jīng)酸液循環(huán)泵(4)與第二混合區(qū)(11)中部相連，抑霧劑加藥溶氣泵(5)與酸液循環(huán)泵(4)相連，壓縮空氣輸送管(6)與微孔曝氣頭(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)，其特征在于所述的酸液循環(huán)泵(4)的流量為酸洗槽(I)容積的0.1-5倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)，其特征在于所述的酸液循環(huán)泵(4)的葉輪材料為表面復(fù)合聚四氟乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)，其特征在于所述的酸洗槽(I)的材料為聚乙烯、聚丙烯或增強聚氯乙烯的塑料板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)，其特征在于所述的抑霧劑加藥溶氣泵(5)為自吸式氣液混合泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)，其特征在于所述的微孔曝氣頭(7)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。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)，其特征在于所述的溢流斜板(8)的坡度與液面成20-60°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸洗液循環(huán)的不銹鋼酸洗抑霧系統(tǒng)，其特征在于所述的過濾網(wǎng)(9)的材料為聚四氟乙烯，平均網(wǎng)孔為10-100目。
【文檔編號】C23G1/08GK203498477SQ201320508849
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】雷樂成, 楊彬, 李中堅, 朱京科 申請人:浙江大學(xué)