酸再生焙烧炉负压波动原因及预防措施浅析

李有河+饶秋华

1 引言

酸再生设备是冷轧工程酸洗轧机机组以及热轧酸洗板机组配套引进的环保设备，它可使带钢经盐酸酸洗后的废酸经过酸再生设备后再次重复使用，达到无废物排放的目的，使冷轧工程的废水排放PH值达到环保要求。随着酸性环境服役时间的延长，酸再生设备老化现象比较严重，再生系统焙烧炉负压波动加大，严重时导致废气风机的功率高达100%，直接过载跳电，使得再生系统停机，造成生产的连续性被打断，影响再生酸的产量以及氧化铁粉的产量和质量，同时废气风机还是酸再生的重要环保设备，它的停机直接影响环保设备的工作效率。

本文通过对影响焙烧炉内负压波动原因的分析，制定出相应的预防和处理措施，实践证明，这些措施的实施，有效地降低了炉内负压波动的发生，使得系统更加稳定，氧化铁粉的产量和质量进一步提高。

2 再生系统簡介

2.1工艺简介

废酸溶液通过文丘里供液泵从底部进入预浓缩塔，在预浓缩塔间，恒定流量的酸液经过循环泵循环，一部分酸液与来自焙烧炉的热焙烧气体直接热交换而被蒸发，同时来自顶部的焙烧气体被冷却到95-97℃，而且气体中的少量的氧化铁粉粉尘被洗涤。

预浓缩过的废酸由焙烧炉供液泵进入酸枪上的喷嘴，喷射入焙烧炉。在焙烧炉的高温部分，预浓缩过的废酸酸雾中FeCl2成分将根据如下化学反应方程式分解：

4 FeCl2 + 4 H2O + O2 = 2Fe2O3+ 8 HCl

从以上化学反应方程式可以看到有氧化铁粉（Fe2O3）生成。在焙烧炉内生成的氧化铁粉颗粒以粉末形式落入焙烧炉锥体底部，并通过与外部大气隔离的旋转阀排到炉外，经由破碎机、螺旋输送机到氧化铁粉料仓。

含有燃烧过的气体、水蒸汽和氯化氢气体的焙烧尾气离开焙烧炉的顶部，通过双旋风分离器以分离尾气携带的Fe2O3粉尘。然后焙烧尾气进入文丘里预浓缩塔，被降温和洗涤后，尾气进入吸收塔，洗去气体内残留少量的氧化物，并吸收氯化氢气体，生成盐酸。吸收塔后就是废气风机，在废气风机的下游，属于酸再生的洗涤系统。经过洗涤后的废气通过顶部的烟囱排到大气中。

3 存在问题分析

1）供液系统波动大。由于系统老化，供液泵功率下降、调节阀动作延迟、文丘里系统内结晶块脱落、喷嘴、过滤器堵塞等会造成供液系统不稳定，进入炉内的酸液量以及酸液雾化效果发生变化，造成炉内氛围不稳定。

2）废气抽排系统不畅。由于抽排的尾气温度较高，出炉时高达400℃以上，经过文丘里降温之后也有85℃左右，在文丘里系统出现异常瞬间温度可至120℃左右，而吸收塔和洗涤塔的填料材质为普通的PPH材料，工作温度在100℃左右，在长期的酸性和85℃左右工作环境下，材料老化加速，会使填料发生形变、韧性减小，最终断裂变形的填料会将抽排系统慢慢堵死，使得炉内负压不稳定。

3）系统密封不良。随着投产时间的延长，系统内的部分钢结构会被腐蚀，密封垫会老化、脱落，由于系统是处于微负压状态，冷空气会进入系统，尤其是温度测量点附近，造成系统温度检测失真，煤气添加量变化较大，导致炉内氛围波动，负压不稳定。

4）仪表异常。当仪表发生异常，会造成系统参数失真，尤其负压表，如图1。正常生产时，炉内的压差为-0.4KPa，停炉时，废气风机功率为0，此时压差也应为0，但此时压差为0.2KPa，说明此时压力表的零位已经发生漂移，如果生产时的仪表显示压差为-0.4KPa，那么实际真实压差应为-0.6KPa，废气风机的功率比原先增加1/5，处于较高水平，一旦在清洗酸枪过程中，负压发生波动废气风机功率将会达到100%，超过负荷跳电停炉。

5）其他原因。如果废酸成分异常或者煤气热值变化过大，都会造成炉内的负压发生波动，炉内氛围不稳定。

4 对策和效果

4.1 对策

1）针对供液系统波动大，设备方严格按照点检定修制度执行，对槽体、泵、阀、管道进行定期清理，对功能、精度下降设备及时更换。操作人员要关注焙烧炉供液管道的压力曲线、供液泵的功率曲线，发现异常及时将供液模式由流量控制模式切换至压力控制模式，并到现场确认具体原因，通知相关方处理。

2）针对废气抽排系统不畅，要定期检查、更换吸收塔和洗涤塔内的填料，保证填料孔隙、数量正常。生产时出现抽排不畅现象，要到现场查看槽体前后机械式压力表压差是否正常，通过压差判断堵塞点，再通知相关方处理。

3）系统密封不良查找相对困难些，因为炉体和顶部烟气管道外层全部都包着一层石棉绝热层，除了大修一般不轻易掀开，除非漏洞严重影响炉内氛围，才将石棉层掀开查找。

4）仪表异常发现相对容易，查看参数曲线或者两套系统相互对照，都可以发现异常。像负压表零位漂移，查看负压曲线，看停炉时压差是否为零就可以判断仪表零位是否正常。

5）针对一些外部因素，像酸液成分、煤气热值发生变化，机组要降低生产能力，减少焙烧炉供液流量，以防止系统出现过载停炉事件的发生。

4.2 对策实施前后效果对比

对策实施前后，每个月由于炉内负压波动造成的停炉次数以及氧化铁粉一、二、三级品（总共六个等级，数字越大品味越低）的比例数据见表1：

从表1可以看出，对策实施后，每个月由于炉内负压波动造成的停炉次数大幅下降，氧化铁粉一、二、三级品的比例也有所上升。

5 结论

在以上措施实施后，炉内氛围稳定性增加，酸液雾化效果较好，炉内负压波动造成的停炉次数明显下降，不仅保证了生产的连续稳定，生产出更多、质量更稳定的盐酸和氧化铁粉，还可以保证酸再生环保关键设备的稳定运行，具有较大的环保效益。endprint