1 酸洗机组1.1 机组简介海南公司酸洗机组主要設备由美国ADS公司提供, 机组全称推拉式盐酸浅槽酸洗机组, 具有1个预洗槽、 3个酸洗槽及1个对流4级清洗段; 产品规格厚度1.6~4.5mm, 宽度600~1300mm, 年设计生产能力为17万吨, 其控制系统以S5-135UOLC为核心, 可完成机组的自动齐边以及介质的温度、浓度的在线控制。
具有在线带钢表面光整功能。
1.2 设备系统1.2.1自动配酸系统由德国Berthold公司生产的密度仪( 带386控制计算机) 、 Buchler公司生产的Cs－137工业r射线、液位计、电磁阀等设备组成, 经过测量酸液密度计算出酸液中的铁离子含量, 从而按酸液中铁离子的含量进行自动配酸。
系统测量铁离子的含量的精度为±2g/cm3。
1.2.2传动控制系统有4套英国欧陆公司的590C型直流调速装置、 4套美国GE公司直流电机、 11对挤干辊及其调速系统、活套控制系等设备组成, 为推拉式酸洗的动力部分, 可实现1.5mm原料的穿带、活套自动控制、卷径计算等功能。
其活套精度为±2cm, 调速精度为±1%。
1.2.3 EPC带钢齐边控制系统由美国北美公司生产的GPU控制器、中心控制器、接收器、发射器、位置传感器、位置变送器、美国摩根公司生产的伺服阀等设备组成; 经过测量带钢的位置, 调节重卷机机座位置来实现带钢重卷时边部整齐。
其控制精度为±2mm。
1.2.4工艺控制系统由德国公司生产的电导率测量系统、电磁阀等设备组成冲洗水、酸雾吸收塔自动控制系统, 经过测量冲洗水中离子的含量, 自动调节补充的新水流量, 实现冲洗水满足工艺要求; 温控系统主要由上海公司生产温度数字显示器型号、电动调节阀型号、热电阻等设备实现酸液温度自动控制。
冲洗水自动控制系统的精度为±2g/cm3, 温度控制精度为±1℃。
1.3 工艺流程1.3.1工艺流程图1.3.2工艺流程简介需要酸洗处理的钢卷由原料跨吊车吊放在机组入口的钢卷存放回转架上, 该回转架由液压马达转动, 具有三个承载臂, 每个臂能够承载一个最大24吨重的钢卷。
回转架上的钢卷由地面式钢卷小车取下, 然后过跨运输到酸洗开卷机卷筒上。
卷筒涨开固定钢卷后, 转动开卷机并借助于压紧辊和开卷刀装置将带钢头部送到打开着的夹送矫直机, 矫直带头后往前送到切头剪剪掉带钢头部不合格部分, 然后借助于1#、 2#侧导卫装置进行机械对中以便于穿带。
穿带指示灯亮后开始进行穿带, 使带头依次经过预清洗槽、三段酸洗槽、四级喷淋清洗槽、热风干燥器, 到达圆盘剪处。
预冲洗槽的作用有三点: 一是带钢进入酸洗槽之前, 经过预洗槽将带钢上松散的灰尘、氧化铁皮、油和残渣清除; 二是起到预热带钢的作用; 三是在穿带故障发生后倒带时冲洗带钢表面, 清除带钢表面上从酸槽带出的酸液, 以免腐蚀入口段设备。
预冲洗液能够是冷水或是碱液, 根据不同的需要而定; 三段串级逆流酸洗槽用来去除带钢表面的氧化铁皮, 每个酸洗槽带有一套独立的酸循环系统, 酸液循环系统用来连续加热酸液从而使酸液温度保持在所规定的工艺范围内, 另外经过循环搅拌作用, 使带钢表面的酸液得以充分交换, 从而增强酸洗效果; 酸洗废酸自动排放到废酸罐待处理。
喷淋清洗系统用来清除带钢表面残留的酸液, 采用四级串接逆流式, 从而节省水耗量。
带钢出清洗槽后, 由热风干燥器将带钢表面烘干。
在穿带过程中, 由穿带定尺系统跟踪带钢头部, 从而依次接通酸洗工艺段各挤干辊升降, 从而使穿带得以顺利完成。
带钢到4#侧导以后, 经过圆盘剪剪边、涂油机涂油, 然后由卷取机卷取成卷。
圆盘剪剪下的废边由废边卷取机卷成卷以便运输处理, 为了卷紧带钢, 在涂油机的入口侧设有一张力装置。
当卷取机卷筒钳口夹住带头并卷取二至三圈以后, 整个机组即可加速到所设定的工艺速度进行酸洗, 带钢尾部不合格部分在出口液压剪处剪掉。
卷取后的钢卷由出口地面式钢卷小车将其从卷筒上卸下, 经打捆后过跨运输到出口钢卷存放回转架上, 最后用吊车将酸洗后带卷吊入轧前库存放。
为了改进车间环境, 酸洗机组设有一套酸雾抽风净化系统, 酸雾经洗涤吸收后, 排到大气中的HCl含量小于10mg/m3。
1.4 机组基本参数1.4.1材质原料材质热轧低碳钢﹑低合金钢。
1.4.2规格产品规格厚度1.6-4.5mm, 宽度600-1300mm, 屈服强度最大37kg/mm2。
1.4.3介质酸洗介质为盐酸( HCl) , 气源最小5.0kg/cm2压缩空气, 蒸汽7kg/cm2饱和蒸汽。
1.4.4速度机组运行速度最高60m/min, 穿带速度最高30m/min。
1.4.5张力机组张力开卷最大3000kg﹑卷取最大5000kg。
1.5 热轧带钢氧化铁皮结构.在高温下轧制,然后以钢卷的形式空冷到室温的热轧带钢,其表面上氧化铁的成份结构和厚度因部位不同有很大的区别。
一般来说,带钢表面的氧化铁皮有3种化学成份, 即最靠近铁基体的氧化亚铁(FeO), 四氧化三铁(Fe3O4)及最表面的三氧化铁( Fe2O3) ,它们在氧化铁皮层内所占的重量依次为80:18:2, 它们在酸中的溶解度不一样, FeO的溶解度最好, Fe3O4次之, Fe2O3最难溶解。
1.6 酸洗机理盐酸酸洗清洗氧化铁皮是溶解、剥离及还原三种作用的结果。
1.6.1溶解作用由外表经内溶解, 更主要是氧化铁皮的裂缝滲透, 使氧化铁皮三种成份同时溶解。
反应式如下:Fe2O3+6HCL＝2FeCL3+3H2OFe3O4+8HCL＝2FeCL3+FeCL2+4H2OFeO+2HCL＝FeCL2+H2O1.6.2剥离作用经过氧化铁皮的溶解, 酸液直接渗入铁基体并与之反应:Fe+2HCL＝FeCL2+H2(弱)氧化铁皮下生成的氢气造成的压力, 使氧化铁皮从铁基体上剥落下来。
1.6.3还原作用酸中氢离子的还原性很强, 它能把高价的氧化铁还原成易于溶解的氧化亚铁, 并使溶解的三价铁还原成二价铁, 其反应式为:Fe2O3+2H+＝2FeO+H2OFe3O4+6H+＝FeO+2Fe+3H2OFeCl3+H+＝FeCl2+HCl1.7 机组主要设备说明1.7.1开卷机悬臂式卷筒开卷机, 配有液压式涨缩装置, 气动制动闸。
卷筒实际直径: 610mm和760mm。
卷筒涨缩范围, 不加衬块: 580-630mm; 加衬块: 730-780mm。
气动制动闸: 提供前张力, 经过电位计调节空气压力的方法来控制制动闸。
该矫直机为5辊矫直机,上辊两辊,下辊三辊,上辊独立可调,下辊固定。
矫直辊尺寸: φ200×1500mm,传动辊。
作用: ①消除带钢的内应力, 浪形, 使其达到一定的平直度, 有利于穿带。
②机械破鳞作用, 使带钢表面的氧化铁皮松动脱落或造成裂纹, 从而加速酸洗速度。
1.7.3预洗槽B1介质: 热水或弱碱水。
尺寸: 长约2米, 宽1800mm。
作用: 带钢进入酸洗槽之前, 经过预洗槽将带钢上松散的灰尘、氧化铁皮、油和残渣清除, 另外起到预热带钢的作用, 如果带钢从酸洗槽退回, 则该预洗槽用来洗掉残酸, 保护头部设备。
1.7.4酸洗槽( B2-B4)尺寸: 单槽长12m, 宽1800mm。
循环方式: 离线循环, 各槽对应一个循环罐, 酸液在离线循环罐和机组上酸洗槽之间进行循环。
1.7.5串流式冲洗段( B5-B8)冲洗介质: 脱盐水。
尺寸: 长14m, 宽1800mm,分成4个槽。
作用: 用于冲洗由酸洗槽带出的带钢上的所有残余酸液。
1.7.6热风干燥器( 烘干机T1)热介质: 饱和蒸汽( 7kg/cm2) 。
作用: 用来将带钢经冲洗段出口处两对挤干辊挤干后仍残留的水膜哄吹干净, 以避免洗净后的带钢表面因水膜而产生的水锈。
1.7.7圆盘剪切边宽度: 550-1270mm。
作用: ①对带钢的边部缺陷进行剪切。
②应轧制宽度要求剪切到一定宽度, 确保轧制宽度。
辊数: 5辊, 有两根可调独立的上辊和三根固定的下辊。
张力辊尺寸: φ125×1500mm。
作用: 非传动辊, 为重卷提供后张力。
1.7.9卷取机悬臂式卷筒型, 带液压膨胀装置, 液压卸卷装置, 一个自动夹钳机构, 一个液压操做的压紧辊, 以及一个有自动边部对中控制装置的液压移动底座。
卷筒涨缩范围: 收缩时590mm, 膨胀时610mm。
1.7.10工艺段设备循环罐(B9、 B10、 B11)容积: 20m3。
酸洗段循环泵: P2-P5,流量: 120m3/h.压力: 1.5bar,卧式离心泵。
冲洗段循环泵: P6-P10,流量: 30m3/h,压力: 3bar, 卧式离心泵挤干辊: 共11对, 预洗段1对, 酸洗段5对, 冲洗段5对。
穿带时, 液压马达传动( 棘轮作用) 挤干辊转; 正常运行, 液压马达停( 棘轮不作用) 挤干辊由带钢带动。
1.7.11加热器加热形式分直接加热, 间接加热两种。
直接加热: B1、 B8、 B12, 蒸汽直接对介质进行加热。
间接加热: B9(W1).B10(W2).B11(W3).T1(W4), 蒸汽经过热交换器对介质进行加热。
W1-W3: 石墨热交换器。
1.7.12酸液循环系统配备三条循环/紊流回路, 即对每个与作业线上的槽相连的循环罐各配一条( B9/B2回路、 B10/B3回路、 B11/B4回路) , 每一回路保括: 一台卧式离心泵( 其中B9/B2回路两台, 一台备用) 、一个网式过滤器、一组循环管路( 小循环: 罐→罐循环, 加热状态; 大循环: 罐→槽循环, 运行状态) 、一个加热器、一套温度控制回路。
酸液的循环流向与带钢运行方向相反,溶液从B11罐流到B9罐, 故B9罐酸浓度。