酸洗是用化學(xué)方法除去金屬表面氧化鐵皮的過(guò)程， 其主要目的是保證在后續(xù)軋制過(guò)程中，氧化鐵皮不被壓入帶鋼。酸洗劑中應(yīng)用最廣的是鹽酸，鹽酸能快速溶解氧化鐵皮，不僅工效高，而且酸洗后表面狀態(tài)好，所以帶鋼通常采用鹽酸酸洗。鹽酸具有極強(qiáng)的揮發(fā)性，揮發(fā)出來(lái)的HCl 氫氣體與水蒸汽結(jié)合產(chǎn)生酸霧。在酸洗生產(chǎn)過(guò)程中，為了提高酸洗效果，需要給酸加溫，酸洗溫度的升高加劇了鹽酸的揮發(fā)，尤其在酸洗槽的進(jìn)口和出口端，因帶鋼的穿行而無(wú)法實(shí)現(xiàn)全封閉，酸霧溢出的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，所以連續(xù)式帶鋼酸洗一般在酸洗槽的進(jìn)口和出口都安裝有吸風(fēng)裝置和酸霧回收凈化系統(tǒng)，對(duì)酸霧進(jìn)行回收凈化處理。

酸洗槽進(jìn)口端產(chǎn)生的酸霧量較少，采用酸霧回收能夠達(dá)到較好的效果，但出口端帶鋼帶出的酸霧很難通過(guò)酸霧回收系統(tǒng)完全吸收，未完全吸收的酸霧從酸洗槽出口溢出，發(fā)散到大氣中，既影響了環(huán)境，也增加了酸耗。因此研究和改進(jìn)酸洗線出口端酸霧的控制方法，對(duì)節(jié)約成本和改善環(huán)境有著重要的意義。

1 酸霧現(xiàn)狀分析

1.1 酸洗線主要工藝參數(shù)

某公司現(xiàn)有 2 條酸洗線，均為連續(xù)式牽引、淺槽紊流浸泡酸洗，酸洗槽工藝段長(zhǎng) 70 m，工藝溫度 60~90 ℃，酸洗介質(zhì)為鹽酸，工藝濃度 15%~20%，加熱能源為鍋爐蒸汽，帶鋼浸泡時(shí)間 1~1.5min。酸洗線進(jìn)口和出口處均設(shè)置了吸風(fēng)裝置和酸霧凈化回收系統(tǒng)，而且采取堿液噴淋吸收的方法處理酸霧。

1.2 酸霧現(xiàn)狀及原因分析

為了提高酸洗效率，酸洗工藝溫度一般控制在75 ℃左右，鹽酸是 HCl 的水溶液，隨著溫度的升高，HCl 氣體在水中溶解度下降，20 ℃時(shí)溶解度為70.0g/cm

3，60 ℃時(shí)溶解度為 53.3 g/cm3，所以在 60℃以上的工藝溫度下，HCl 氣體溶解度急劇下降，酸霧揮發(fā)加劇。雖然大部分酸霧通過(guò)吸風(fēng)裝置進(jìn)入了酸霧凈化系統(tǒng)，但仍有一部分酸霧隨著帶鋼和壓輥的滾動(dòng)被帶出酸洗槽，經(jīng)檢測(cè)出口端酸霧濃度達(dá)到 16 mg/m3，接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 20 mg/m3，存在超標(biāo)排放的風(fēng)險(xiǎn)

。酸霧雖然大都被酸霧回收系統(tǒng)凈化吸收，但也增加酸耗，噸鋼耗酸平均達(dá)到 45.6 kg，不僅增加了用酸成本，也加重了酸霧凈化處理系統(tǒng)的負(fù)荷。同時(shí)，高溫酸霧帶走大量的熱能，造成加熱蒸汽的消耗量大，噸鋼蒸汽消耗量平均達(dá)到 32.1 kg。綜上所述，帶鋼酸洗過(guò)程中酸霧的揮發(fā)主要集中在酸洗槽的出口端，為了減少酸霧的排放量，降低生產(chǎn)成本，需要對(duì)酸洗槽出口端的吸風(fēng)裝置進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。

2 設(shè)計(jì)思路

如果僅從提高酸霧的回收效果去考慮，最簡(jiǎn)單直接的方法就是加大酸霧回收系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)，提高吸風(fēng)量，吸走的酸霧量增多，溢出的酸霧量就會(huì)減少，但吸走酸霧的同時(shí)會(huì)吸走大量的 HCl 氣體和熱能，必然會(huì)造成酸槽溫降快，補(bǔ)熱頻次增加，蒸汽消耗量增大，酸耗增高等不利影響。所以加大風(fēng)機(jī)并不是最合理有效的方法，應(yīng)當(dāng)從減少酸霧排放量的思路去考慮，所以設(shè)計(jì)的思路是既要減少吸風(fēng)量，又要減少酸霧溢出。通過(guò)對(duì)酸洗線出口的研究和分析，酸霧吸風(fēng)裝置是改進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)。

3 改進(jìn)方案

酸霧吸風(fēng)裝置是酸霧回收系統(tǒng)的吸風(fēng)管與酸洗槽的連接裝置，設(shè)置在酸洗線出口端前壓輥之前，風(fēng)管直徑 覫300 mm （見(jiàn)圖 1）。改造前的吸風(fēng)裝置有利于酸霧的直接吸收，理論上這種結(jié)構(gòu)相對(duì)合理，但在實(shí)際應(yīng)用中效果卻不理想，主要原因有兩個(gè)方面：一是酸霧隨著帶鋼的運(yùn)動(dòng)被帶到出口端，遇到壓輥被阻隔，壓輥前端成了酸霧的集中點(diǎn)，在此處安裝吸風(fēng)裝置，直接吸走的是高溫酸霧，不僅降低了酸的濃度，也帶走了大量的熱量，造成酸和熱能的雙重浪費(fèi)；二是未完全吸收的酸霧被滾動(dòng)的壓輥帶出后無(wú)法回收，只能任其發(fā)散到大氣中。因此，為了減少酸霧的直接吸收，將吸風(fēng)裝置的位置進(jìn)行調(diào)整，改進(jìn)方案如下：將吸風(fēng)裝置與壓輥的位置對(duì)調(diào)，讓酸霧直接被壓輥?zhàn)韪簦鴮⑽L(fēng)裝置設(shè)置在壓輥的外側(cè)，把酸霧集中點(diǎn)與吸風(fēng)口的位置錯(cuò)開(kāi)，如此被吸收的酸霧將大幅減少，同時(shí)，在過(guò)渡輥處增加一組風(fēng)刀，風(fēng)刀采用內(nèi)置式，風(fēng)嘴根據(jù)帶鋼的寬度每隔 10 cm布置一只，風(fēng)嘴的方向垂直于帶鋼并反向傾斜35°，風(fēng)量來(lái)源于壓縮空氣，風(fēng)壓 0.3~0.5 MPa。通過(guò)風(fēng)刀的吹掃的反向作用形成正壓，將壓輥帶出的酸霧反吹回酸洗槽，同時(shí)也吹掃了帶鋼表面，減少帶鋼的帶酸量 （見(jiàn)圖 

2）。

4 結(jié) 語(yǔ)

（1） 酸霧吸風(fēng)裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)方案應(yīng)用后，酸洗槽出口再無(wú)可見(jiàn)的酸霧溢出，揮發(fā)濃度降至 0.05mg/m3，遠(yuǎn)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，降低了環(huán)境污染。

（2） 改進(jìn)方案實(shí)施后，酸耗由 45.6 kg/t 下降至26.2 kg/t，下降幅度達(dá)到 42.5%；蒸汽耗量由 32.1kg/t 下降為 24.3 kg/t，下降幅度達(dá)到 24.4%，降低了生產(chǎn)的成本。

（3） 在風(fēng)刀應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)必須控制好吹氣的壓力和風(fēng)量，風(fēng)壓過(guò)高或風(fēng)量過(guò)大都會(huì)造成吹掃氣進(jìn)入吸風(fēng)裝置，使回收系統(tǒng)在吸走酸霧的同時(shí)也吸走了吹掃氣