雷武軍

（四川省龍威金屬制品有限公司，四川成都 610100）

0 引言

酸洗是利用酸溶液去除金屬表面上的氧化皮和銹蝕物的方法，是一種傳統(tǒng)的化學(xué)清潔金屬表面的方法。數(shù)十年來(lái)，冶金行業(yè)中冷軋板車(chē)間的前工序，大多采用酸洗工藝對(duì)熱軋鋼卷進(jìn)行表面除鱗處理，在酸洗過(guò)程中附帶切除質(zhì)量不合格的帶頭、帶尾和帶體部分的其他缺陷，對(duì)部分熱軋帶鋼實(shí)施切邊，得到邊部質(zhì)量好且寬度尺寸穩(wěn)定的酸洗卷。

水洗是利用高壓射流去除金屬表面上的氧化皮和銹蝕物的方法，因?yàn)樗媒橘|(zhì)為水，俗稱為水洗，是一種新興的物理清潔金屬表面的方法。水洗是采用高壓水射流噴砂對(duì)鋼卷表面進(jìn)行清理的技術(shù)，具有清理速度快、去除力強(qiáng)、不會(huì)產(chǎn)生粉塵和酸霧、環(huán)境干凈、表面清理質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，已受到廣泛的關(guān)注和重視，在機(jī)具、設(shè)備等單體小型構(gòu)件和部件中廣泛使用。但是，在傳統(tǒng)的冷軋冶金、鍍鋅噴涂等工業(yè)化生產(chǎn)線中，因其高效的流水線自動(dòng)作業(yè)使水洗的應(yīng)用受到阻礙和制約。

結(jié)合傳統(tǒng)酸洗技術(shù)的高效優(yōu)勢(shì)和新興水洗技術(shù)的環(huán)保特點(diǎn)，在寬板冷軋生產(chǎn)線中進(jìn)行酸洗改水洗的工藝摸索和技改實(shí)踐。

1 酸洗工序總圖及功能調(diào)整

技改前后總圖及功能布局如圖1、圖2 所示。

圖1 技改前工序

圖2 技改后工序

2 工藝流程及功能調(diào)整

2.1 工藝流程變化

頭尾輔助工序工藝不變，工藝段進(jìn)行模塊化替換技改。

（1）原工藝流程：上卷小車(chē)→開(kāi)卷機(jī)→開(kāi)卷器及轉(zhuǎn)向輥→1#側(cè)導(dǎo)裝置→九輥矯直機(jī)→切頭剪→切角剪→酸洗槽→水噴淋槽→邊吹及熱風(fēng)干燥→1#夾送輥→弧形對(duì)中裝置→2#夾送輥（帶CPC（帶鋼糾偏中心位置控制）裝置）→圓盤(pán)剪→廢邊卷取→三輥張力裝置→切尾剪→靜電涂油機(jī)→2#側(cè)導(dǎo)裝置→出口轉(zhuǎn)向夾送輥→卷取機(jī)（帶EPC（帶鋼糾偏邊緣位置控制）裝置）→卸卷小車(chē)。

（2）技改后工藝流程：上卷小車(chē)→（同前）→水洗箱→清洗箱→（同前）→卸卷小車(chē)。

2.2 機(jī)組工藝變化

頭尾輔助設(shè)備保留，中間酸洗設(shè)備更換為水洗設(shè)備。

（1）原工藝流程：原料用吊車(chē)吊放到鞍座上，鋼卷小車(chē)將鋼卷移送到開(kāi)卷機(jī)，點(diǎn)動(dòng)開(kāi)卷機(jī)和壓輥，使鋼卷進(jìn)入矯直機(jī)夾送輥、矯直機(jī)。聯(lián)合點(diǎn)動(dòng)開(kāi)卷機(jī)和矯直機(jī)夾送輥，將鋼卷切頭后送往切角剪，切去帶頭的兩個(gè)端角后，鋼卷依次通過(guò)1#—4#酸洗槽、清洗槽。通過(guò)熱風(fēng)干燥器到達(dá)側(cè)導(dǎo)裝置后，鋼卷進(jìn)入活套、通過(guò)圓盤(pán)剪，圓盤(pán)剪剪下廢邊后進(jìn)入三輥張緊裝置，當(dāng)帶頭通過(guò)三輥張緊裝置出口的光電管時(shí)，1#輥上的編碼器同步工作，帶鋼到達(dá)出口轉(zhuǎn)向夾送輥后插入卷取機(jī)鉗口。啟動(dòng)卷取機(jī)，使帶鋼在張力作用下完成穿帶卷取、正常卷取、收尾卷取。出口鋼卷小車(chē)將鋼卷運(yùn)到出口鋼卷存放鞍座，打捆后完成酸洗。

（2）新工藝流程：原料用吊車(chē)吊放到鞍座上，鋼卷按原工藝經(jīng)過(guò)開(kāi)卷機(jī)、壓輥、矯直機(jī)后，鋼卷頭部和前卷尾部進(jìn)行有效焊接，焊接后聯(lián)動(dòng)輸送，鋼帶由前卷牽引經(jīng)過(guò)水洗槽、清洗槽。經(jīng)過(guò)清洗后的鋼卷進(jìn)入活套、圓盤(pán)剪、張緊裝置、橫剪機(jī)，在橫剪機(jī)進(jìn)行分卷處理。分卷完成后，待前卷完成卸卷，后卷插入卷取機(jī)鉗口，啟動(dòng)卷取機(jī)，在張力作用下完成卷取、尾卷、卸卷，完成水洗。

2.3 機(jī)組工藝參數(shù)

（1）產(chǎn)品參數(shù)：進(jìn)料，鋼卷內(nèi)徑Φ610/762 mm，鋼卷外徑≤2000 mm，鋼卷重（Max）24 t，帶厚1.5～4 mm；出料，鋼卷內(nèi)徑610 mm，鋼卷外徑≤1900 mm，鋼卷重（Max）24 t。

（2）生產(chǎn)參數(shù)：機(jī)組穿帶速度50 m/min，機(jī)組最大速度60 m/min，機(jī)組總長(zhǎng)度約120 m，最大開(kāi)卷張力20 kN，最大卷取張力60 kN。

（3）機(jī)組生產(chǎn)能力：酸洗改水洗后，產(chǎn)能降低30%～50%。

3 主要設(shè)備技改及調(diào)整

3.1 前后輔助設(shè)備

（1）保留設(shè)備有上卸卷裝置、開(kāi)卷機(jī)、開(kāi)卷機(jī)外支撐、開(kāi)卷器及轉(zhuǎn)向輥、九輥矯平機(jī)、1#夾送輥、2#夾送輥（帶CPC）、尾剪、卷取機(jī)（帶EPC）、卷取機(jī)外支撐、靜電涂油機(jī)、切角剪、圓盤(pán)剪、廢邊剪等。

（2）拆除或不用使用設(shè)備，如張力輥、推送輥、過(guò)渡輥、擠干輥等。

3.2 工藝段設(shè)備（主要技改內(nèi)容）

（1）拆除設(shè)備設(shè)施。拆除4 個(gè)酸洗槽、配套循環(huán)罐等全部玻璃鋼罐、酸洗段設(shè)備；拆除廢酸儲(chǔ)罐、原料酸儲(chǔ)罐、配酸罐、緩蝕劑儲(chǔ)罐等配酸及儲(chǔ)酸系統(tǒng)；拆除蒸汽熱交換器、箱體、風(fēng)管和風(fēng)機(jī)、空氣過(guò)濾器、消音器等烘干系統(tǒng)。

（2）新增設(shè)備。水洗箱體、清洗箱體及前后輥道和1#—5#側(cè)導(dǎo)等設(shè)備。

3.3 配套設(shè)施

廢氣吸收及廢酸回收再生系統(tǒng)全面取消：①拆除廢氣風(fēng)機(jī)、吸收塔、循環(huán)槽、循環(huán)泵、煙囪、堿液循環(huán)泵及電氣、儀表自動(dòng)化等設(shè)備設(shè)施；②拆除廢酸蒸發(fā)器、分離罐、濃酸冷凝器、稀酸冷凝器、結(jié)晶蒸發(fā)器、螺旋輸送機(jī)、再生濃酸儲(chǔ)罐、再生稀酸儲(chǔ)罐、尾氣風(fēng)機(jī)、泵、閥、儀表及控制裝置；③新增6 m×3 m×40 m 循環(huán)水池。

4 生產(chǎn)線開(kāi)車(chē)

4.1 開(kāi)機(jī)注意事項(xiàng)

重點(diǎn)關(guān)注和檢查供砂軟管水砂比例，查看水量情況，確保供砂軟管內(nèi)有流水后方可啟動(dòng)設(shè)備；高壓泵壓力達(dá)到?jīng)_洗壓力、空壓機(jī)氣壓達(dá)到使用要求，方可聯(lián)動(dòng)主線設(shè)備。如中間需要停機(jī)或焊接鋼帶時(shí)，要提前關(guān)停噴砂作業(yè)，避免局部出現(xiàn)過(guò)清洗；如果需要開(kāi)機(jī)或再次啟動(dòng)，鋼帶要回退相應(yīng)的距離，避免局部出現(xiàn)欠清洗。

4.2 生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程注意事項(xiàng)

實(shí)時(shí)檢查鋼帶表面是否光亮干凈，如出現(xiàn)清洗不干凈的情況應(yīng)及時(shí)檢查泵的壓力是否達(dá)到要求及磨料供給是否有供丸不暢的情況；實(shí)時(shí)檢查各高壓管路及高壓管路連接處密封圈是否漏水，如有則需要聯(lián)動(dòng)停機(jī)。磨料不僅流動(dòng)性極差，而且容易出現(xiàn)板結(jié)和銹蝕，處理較為困難，清理過(guò)程復(fù)雜，所以在正常清理過(guò)程中，因意外致使高壓泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)立即關(guān)閉磨料供應(yīng)，保證磨料管道疏通。設(shè)備停運(yùn)期較長(zhǎng)時(shí)，注意檢查是否把主機(jī)箱內(nèi)所有鋼砂均抽入磨料罐中，并加入足量的防銹劑，防止鋼丸生銹結(jié)塊。

4.3 檢修注意事項(xiàng)

定期檢查和緊固噴頭位置及各種連接件，檢查供丸管、耐磨噴嘴是否磨損，及時(shí)更換磨損件；定期檢查并清洗高壓泵進(jìn)水管路的過(guò)濾器；定期檢查滾筒篩網(wǎng)及出口篩網(wǎng)是否有破損；定期更換高壓泵及旋分泵中的齒輪油。

5 生產(chǎn)總結(jié)

5.1 存在的問(wèn)題

酸洗改水洗完工后，對(duì)水洗連續(xù)生產(chǎn)的45 310 t 產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析：水洗生產(chǎn)過(guò)程存在板帶表面粗糙度較酸洗表面粗糙度大，表面殘留鐵粉量大，表面存在不同程度的噴丸色差。導(dǎo)致噸鋼電耗增加、噸鋼輥耗增加、板形缺陷率增加，合格品率降低。

5.2 持續(xù)改進(jìn)

持續(xù)改進(jìn)的措施有：對(duì)過(guò)濾器、管道和閥門(mén)堵塞進(jìn)行清理，解決循環(huán)水的清潔問(wèn)題；增設(shè)多道過(guò)濾網(wǎng)，解決循環(huán)水流量和雜物進(jìn)入凈水格的問(wèn)題；優(yōu)化鋼砂比例，解決表面粗糙度大問(wèn)題；增加在線刷洗，解決板面清潔度問(wèn)題；投用原酸洗工藝中的擠干輥，避免快速生產(chǎn)造成表面帶水問(wèn)題。

5.3 酸洗改水洗的經(jīng)濟(jì)效益

（1）直接成本。通過(guò)技改后的運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)，和技改前的酸洗經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比，水洗比酸洗增加電力、料損等50 元/t 的加工費(fèi)，加上酸洗改水洗后造成軋鋼工序輥耗增加、合格率下降的成本影響，水洗比酸洗的直接成本增加80～100 元/t。

（2）綜合成本。采用水洗工藝后，沒(méi)有了蒸汽供熱系統(tǒng)、沒(méi)有廢酸處理系統(tǒng)，水洗工藝取消了生產(chǎn)線對(duì)熱能和鹽酸的依賴，少了80～200 元/t 的環(huán)保費(fèi)用；完全杜絕了因?yàn)樗嵯垂に囋斐傻乃犰F彌漫對(duì)廠區(qū)的腐蝕，減少的廠房設(shè)施的維護(hù)費(fèi)；沒(méi)有酸霧的影響，水洗生產(chǎn)線周?chē)鷱S房、場(chǎng)地可以充分有效利用；因?yàn)樗垂に嚋p少了酸洗工藝的調(diào)酸、加熱、水處理功能，水洗生產(chǎn)時(shí)沒(méi)有批量的要求、公輔配套的要求，生產(chǎn)組織更為靈活。

5.4 社會(huì)效益

通過(guò)采用酸洗改水洗的技術(shù)應(yīng)用，產(chǎn)生的社會(huì)效益有：實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線廢水零排放、酸霧零排放、化學(xué)原料零使用，達(dá)到清潔生產(chǎn)的環(huán)保效益；水洗生產(chǎn)時(shí)取消了熱能供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了一定的節(jié)能效果；大大減少了生產(chǎn)用水量，達(dá)到節(jié)約水資源的目的。