本發(fā)明涉及金屬表面處理領域，具體涉及一種金屬線材前處理裝置及其生產(chǎn)工藝。

背景技術：

金屬線材，如碳素鋼、不銹鋼，是加工各種標準件、機械用軸類零件、冷拉鋼材以及各種金屬制品的主要材料，在美、日國家生產(chǎn)的鋼材中，線材約占8%-10%，鋼材在成型和熱處理過程中，表面會產(chǎn)生氧化皮，這類氧化皮結構致密，與基體附著力強,含有fe、cr、ni、少量c和si,可能存在mn、ti、mo和w等元素,氧化物結構為:氧化亞鐵(feo)、氧化鐵(fe2o3)、四氧化三鐵(fe3o4)、氧化鉻(cr2o3)、氧化鎳(nio)、二氧化硅(sio2)、鉻尖晶石(cr2o3·feo)和鎳尖晶石(ni·fe2o3)等。不銹鋼氧化皮破壞了鋼材表面的美觀性,又會加快金屬表面的電化學腐蝕,而且其存在的表面應力會加快鋼材表面的應力腐蝕。因此,鋼材表面的氧化皮必須在后續(xù)加工前去除干凈。

目前采用酸洗方式對鋼材表面進行加工，可去掉熱軋及退火過程中在鋼材表面形成的氧化皮，方便后續(xù)的加工成型，但是，目前的酸洗過程存在酸洗之后易氧化同時酸洗過程中產(chǎn)生的廢水難以處理的問題。

如專利號為cn101555602的發(fā)明專利中，公開了一種線材酸洗工藝作業(yè)線，提供了一種滿足硫酸+混酸酸洗、混酸+混酸酸洗、鹽酸+磷化+硼化酸洗三重酸洗的方式，酸洗作業(yè)線設計為圓環(huán)形布置，提高了酸洗質(zhì)量以及效率；在專利號為cn105601015a中公開了一種鋼材酸洗廢水的零排放處理方法，將經(jīng)格柵過濾處理的鋼鐵酸洗廢水通入結晶池中進行常溫結晶，提出可以達到不產(chǎn)生廢水排放。

兩者其一提高了酸洗質(zhì)量，另一則提供了廢水處理方法，但是，兩者難以進行交聯(lián)，兩者所需成本太高，帶來得效益遠遠低于投入的成本，現(xiàn)有企業(yè)難以實施，亟需一種投入成本低而效果較好的金屬線材酸洗工藝，在低成本的情況下，可以提高酸洗質(zhì)量以及后續(xù)酸洗廢水的有效處理。

技術實現(xiàn)要素：

在上述背景的基礎下，本發(fā)明旨在提供一種金屬線材前處理裝置及其生產(chǎn)工藝，工藝簡單，造價低，可以提高酸洗質(zhì)量，同時對酸洗廢水進行有效處理，達到廢水回用的效果，實現(xiàn)資源再利用。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種金屬線材前處理裝置，包括酸洗池、水洗池、涂層池、以及廢水處理裝置；所述酸洗池內(nèi)設置有鹽酸、硝酸、磷酸、氫氟酸以及硫酸中的一種或者多種，所述水洗池設置在酸洗池左側(cè)，所述水洗池與廢水處理裝置相連通，所述涂層池設置在水洗池左側(cè)，所述涂層池內(nèi)設置有含氫氧化鈣的水溶液；所述廢水處理裝置包括依次相連接的調(diào)節(jié)池、濾池、中和混凝池、斜管沉淀池、ph調(diào)節(jié)池以及回用水池；所述調(diào)節(jié)池與所述水洗池相連接，水洗池內(nèi)的廢水進入調(diào)節(jié)池中進行水質(zhì)的初步調(diào)節(jié)；所述濾池包括池體、設置在池體內(nèi)的承重層以及設置在承重層上方的濾層，所述承重層從上往下設置有多個通孔，所述承重層所述池體兩側(cè)設置有進水管以及出水管，所述進水管延伸至濾層底部，所述出水管設置在濾層上方，所述承重層內(nèi)設置有擾動氣管，所述擾動氣管與設置在濾池外側(cè)的風機相連接；所述濾層包括至少一層的石英砂層以及石灰石層，所述石灰石層與石英砂層交錯，其中最底層為石英砂層，所述石灰石層中石灰石的粒徑為50~80mm，所述石英砂層中石英砂的粒徑為20~40mm。

優(yōu)選地，所述承重層底部設置有污泥斗，所述污泥斗一側(cè)連接有靜壓排泥管，所述承重層采用大理石板或者不銹鋼板或者玻璃鋼制成。

優(yōu)選地，所述擾動氣管與濾層相連通，所述擾動氣管呈魚骨狀分布。

優(yōu)選地，所述水洗池與調(diào)節(jié)池、調(diào)節(jié)池與濾池之間設置有提升泵，所述水洗池、調(diào)節(jié)池以及濾池內(nèi)設置有液位計，所述液位計與所述提升泵電連接。

本發(fā)明還提供了金屬線材前處理工藝，包括以下步驟：

第一步，將盤繞成卷的金屬線材，即盤條，利用吊機吊至酸洗池內(nèi)，酸洗池內(nèi)為鹽酸溶液，酸洗池的溫度控制在20~40℃；

第二步，將經(jīng)過酸洗處理的盤條利用吊機吊至水洗池內(nèi)，將盤條完全浸入水內(nèi)，然后吊起，利用噴槍將水噴至盤條表面進行清洗，與此同時，將水洗池內(nèi)的廢水提升至調(diào)節(jié)池內(nèi)；

第三步，將經(jīng)過水洗的盤條從水洗池內(nèi)吊離，并吊至涂層池內(nèi)，涂層池的溫度設置在30~40℃，將盤條全部浸入氫氧化鈣的水溶液內(nèi)，對表面進行中和以及防生銹處理，在表面形成保護層；

第四步，將經(jīng)過防生銹處理的盤條表面利用風機烘干，即可進入車間進行后續(xù)的生產(chǎn)，與此同時，將提升至調(diào)節(jié)池的廢水進行水質(zhì)的初步調(diào)節(jié)，往調(diào)節(jié)池內(nèi)倒入naoh溶液，中和廢水中的鹽酸，將ph值控制在6~7之間，同時進行對池內(nèi)進行曝氣攪拌，攪拌時間控制在10~15min；

第五步，將經(jīng)過調(diào)節(jié)池處理的廢水提升至濾池內(nèi)，廢水經(jīng)過濾池內(nèi)的濾層，污泥通過承重層進入底部的污泥斗中，且通過靜壓排泥管排出，經(jīng)過過濾的廢水則通過濾池上部的出水管流出至中和混凝池內(nèi)；

第六步，往中和混凝池內(nèi)投入naoh溶液，將ph值控制在9~10之間，同進行曝氣攪拌，攪拌時間控制在10~15min，進行中和反應；

第七步，將經(jīng)過中和反應的廢水提升至斜管沉淀池進行泥水分離，過濾后的廢水經(jīng)斜管沉淀池流入ph調(diào)整池內(nèi)；

第八步，往ph調(diào)整池內(nèi)投入鹽酸，將ph值控制在6~8之間，檢驗合格之后提升至回用水池，作為水洗池的水源。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的金屬線材前處理裝置，集酸洗與廢水處理為一體，將酸洗過程中產(chǎn)生的廢水進行集中處理，同時將處理完成的廢水進行回用，作用酸洗過程用水，實現(xiàn)了資源再利用，大大降低了生產(chǎn)成本，同時符合現(xiàn)在綠色生產(chǎn)的方向，降低污染。

2、本發(fā)明提供的金屬線材前處理裝置，在經(jīng)過酸洗池以及水洗池之后，利用caoh溶液對線材表面進行中和，同時形成保護層，避免與空氣接觸過程中發(fā)生生銹，提高了酸洗之后產(chǎn)品的質(zhì)量，保證表面質(zhì)量。

3、本發(fā)明提供的金屬線材前處理裝置，包括廢水處理裝置，通過調(diào)節(jié)池、濾池、中和混凝池、斜管沉淀池、ph調(diào)節(jié)池以及回用水池，對廢水進行有效的凈化處理，實現(xiàn)了廢水回用，改善了車間環(huán)境。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體示意圖；

圖2為本發(fā)明中濾池的示意圖。

具體實施方式

結合附圖以及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對發(fā)明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出任何修改，但只要在本發(fā)明的權利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。

一種金屬線材前處理裝置，其特征在于，包括酸洗池、水洗池、涂層池、以及廢水處理裝置；

所述酸洗池內(nèi)設置有鹽酸、硝酸、磷酸、氫氟酸以及硫酸中的一種或者多種，所述水洗池設置在酸洗池左側(cè)，所述水洗池與廢水處理裝置相連通，所述涂層池設置在水洗池左側(cè)，所述涂層池內(nèi)設置有含氫氧化鈣的水溶液；

所述廢水處理裝置包括依次相連接的調(diào)節(jié)池、濾池、中和混凝池、斜管沉淀池、ph調(diào)節(jié)池以及回用水池；

所述調(diào)節(jié)池與所述水洗池相連接，水洗池內(nèi)的廢水進入調(diào)節(jié)池中進行水質(zhì)的初步調(diào)節(jié)；

所述濾池包括池體、設置在池體內(nèi)的承重層以及設置在承重層上方的濾層，所述承重層從上往下設置有多個通孔，所述承重層所述池體兩側(cè)設置有進水管以及出水管，所述進水管延伸至濾層底部，所述出水管設置在濾層上方，所述承重層內(nèi)設置有擾動氣管，所述擾動氣管與設置在濾池外側(cè)的風機相連接；

所述濾層包括一層石英砂層以及石灰石層，所述石灰石層設置在石英層上方，所述石灰石層中石灰石的粒徑為70mm，所述石英砂層中石英砂的粒徑為40mm，石灰石層的高度為2m，石英砂層的高度為0.5m，將石英砂層設置在石灰石層底部，隨著反應的進行，石灰石濾料本身有消耗，體積會逐漸縮小，利用不與酸發(fā)生反應的石英砂層，可以防止石灰石掉入承重層，石灰石層的間隙大與石英砂層的間隙，當廢水進入濾層中時，會選擇往石灰石層方向流動，提高過濾效果，同時，整體高度在2.5左右，保證廢水在濾床內(nèi)的停留時間在30min以上，保證過濾效果。

其中，承重層底部設置有污泥斗，所述污泥斗一側(cè)連接有靜壓排泥管，所述承重層采用大理石板或者不銹鋼板或者玻璃鋼制成，所述擾動氣管與濾層相連通，所述擾動氣管呈魚骨狀分布，實現(xiàn)濾池內(nèi)氣水的充分擾動，co2的析出率大幅提高，污泥和caso4也會隨著空氣的擾動而洗脫出來，一部分隨水進入下一處理工序段，另一部分將沉淀在污泥斗內(nèi)，使得石灰石消耗量相對降低，操作簡單，勞動強度減輕。

同時，水洗池與調(diào)節(jié)池、調(diào)節(jié)池與濾池之間設置有提升泵，所述水洗池、調(diào)節(jié)池以及濾池內(nèi)設置有液位計，所述液位計與所述提升泵電連接，利用液位計檢測水位，當水位達到指定高度時，相應的提升泵工作，將其內(nèi)的廢水提升至下一環(huán)節(jié)，減輕操作人員的勞動強度以及提高自動化程度。

對上述前處理裝置相對應的，本發(fā)明還提供了一種金屬線材前處理工藝，采用上述的金屬線材前處理裝置，包括以下步驟：

第一步，將盤繞成卷的金屬線材，即盤條，利用吊機吊至酸洗池內(nèi)，酸洗池內(nèi)為鹽酸溶液，酸洗池的溫度控制在30℃；

第二步，將經(jīng)過酸洗處理的盤條利用吊機吊至水洗池內(nèi)，將盤條完全浸入水內(nèi)，然后吊起，利用噴槍將水噴至盤條表面進行清洗，與此同時，將水洗池內(nèi)的廢水提升至調(diào)節(jié)池內(nèi)；

第三步，將經(jīng)過水洗的盤條從水洗池內(nèi)吊離，并吊至涂層池內(nèi)，涂層池的溫度設置在30℃，將盤條全部浸入氫氧化鈣的水溶液內(nèi)，對表面進行中和以及防生銹處理，在表面形成保護層；

第四步，將經(jīng)過防生銹處理的盤條表面利用風機烘干，即可進入車間進行后續(xù)的生產(chǎn)，與此同時，將提升至調(diào)節(jié)池的廢水進行水質(zhì)的初步調(diào)節(jié)，往調(diào)節(jié)池內(nèi)倒入naoh溶液，中和廢水中的鹽酸，將ph值控制在6~7之間，同時進行對池內(nèi)進行曝氣攪拌，攪拌時間控制在10~15min，使得naoh與酸性廢水迅速混合反應，同時使得二價鐵離子氧化成三價鐵離子，以便形成fe（oh）3沉淀，去除廢水中的鐵，利用曝氣，還可以起到一定的生化作用，有利于廢水的進一步處理；

第五步，將經(jīng)過調(diào)節(jié)池處理的廢水提升至濾池內(nèi)，廢水經(jīng)過濾池內(nèi)的濾層，污泥通過承重層進入底部的污泥斗中，且通過靜壓排泥管排出，經(jīng)過過濾的廢水則通過濾池上部的出水管流出至中和混凝池內(nèi)；

第六步，往中和混凝池內(nèi)投入naoh溶液，將ph值控制在9~10之間，同進行曝氣攪拌，攪拌時間控制在10~15min，進行中和反應，使得二價鐵離子氧化成三價鐵離子，以便形成fe（oh）3沉淀，zn離子在ph＝9～9.8時可形成zn（oh）２沉淀物，fe離子在ph＝6~12時可形成fe（oh）3沉淀物，mn離子在ph＝9~9.6時可形成mn（oh）2沉淀物，同時可以加入一定量的助凝劑來提高沉淀效果；

第七步，將經(jīng)過中和反應的廢水提升至斜管沉淀池進行泥水分離，斜管沉淀池停留時間短，占地小，沉淀效率搞，處理效果好，過濾后的廢水經(jīng)斜管沉淀池流入ph調(diào)整池內(nèi)；

第八步，往ph調(diào)整池內(nèi)投入鹽酸，將ph值控制在6~8之間，檢驗合格之后提升至回用水池，作為水洗池的水源，經(jīng)此處理之后的回用水可以滿足酸洗過程中95%的用水，大大降低了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了資源再利用以及綠色化生產(chǎn)。