[发明专利]一种酸洗液不含硝酸的不锈钢酸洗系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不含硝酸的不锈钢酸洗系统其方法。

背景技术

不锈钢从钢坯热轧成各种板材和型材时，表面会被空气中的O₂氧化，产生黑色、黄色的紧密氧化层，为了提高不锈钢的外观和耐蚀性，加工后的不锈钢必须进行酸洗处理。通常采用混酸（HNO₃+HF）酸洗工艺去除表层的氧化铁皮。为提高酸洗速度，酸液的酸浓度通常会较高，同时会对其进行加温。金属及金属氧化物与高温强酸酸洗液发生剧烈的化学反应，产生大量H₂和NO_x等酸性气体，气体在上升挥发过程中携带而产生大量的酸性气溶胶态污染物，即为酸雾。通常使用酸雾抑制剂在酸洗液液面层形成致密的泡沫层，抑制酸雾的逸出，大大降低NO_x和NO的瞬时浓度，然而钢管吊入或者吊出时仍然会造成酸洗液剧烈的扰动，使泡沫层破裂产生黄烟，另外吊出时钢管自身携带的酸液挥发使得瞬时浓度仍较高。若不采取有效的处理措施，对操作工人造成身体伤害，同时对车间设备造成严重的腐蚀。另外，酸雾直接外排还会产生严重的烟囱“黄龙”现象，将对周围环境、人民群众的身体健康以及其它动植物产生严重的危害。

另外，由于使用硝酸作为酸洗液，使得酸洗过程中还会产生含有大量的硝酸根离子的酸洗废水，其中总氮浓度非常高，不能满足越来越严格的环境排放要求。废水脱氮处理一直是环境领域的难点，同时也要花费大量的处理成本含氮废水。目前一般在对污水进行处理的过程中只是对氮的形态上做了转化，并未真正将氮从环境中去除，不同形态氮污染物的过量存在都是导致水体富营养化的直接因素，因此未能彻底解决水体富营养化问题。国家环境保护部于2008年先后公布了制浆造纸、制药等13项含有水污染物特别排放限值的国家排放标准，针对不同行业制定了更加严格的氮污染物排放标准。在这些标准中除了氨氮之外，都设定了总氮的控制指标。因此，以硝酸为酸洗液主要成分受到了严重挑战。

发明内容

本发明的目的是克服现有酸洗工艺酸液含有硝酸，杂质难以高效分离，自动化程度低等不足，提供一种酸洗液不含硝酸的不锈钢酸洗系统及其方法。

酸洗液不含硝酸的不锈钢酸洗系统包括酸液输送管、硫酸铁输送管、蒸汽输送管、酸液循环输送管、酸液循环泵、冷冻机、过滤装置、溶气泵，系统本体包括酸洗槽、微孔曝气头、溢流斜板、过滤网、第一混合区、第二混合区、氧化还原电极、F离子电极、酸度计和比重计；系统本体内顺次设有第一混合区、酸洗槽、溢流斜板、第二混合区，第一混合区内中部横向设有过滤网，第二混合区内设有微孔曝气头，第一混合区上端部设有酸液输送管、硫酸铁输送管和蒸汽输送管，第一混合区内过滤网下方设有蒸汽输送管，第一混合区内过滤网上方经酸液循环泵与第二混合区中部相连，酸洗槽内设有氧化还原电极、F离子电极、酸度计和比重计，酸液循环泵、冷冻机、过滤装置、溶气泵通过酸液循环输送管顺次相连，酸液循环输送管与微孔曝气头相连。

所述的酸液循环泵的叶轮材料为表面复合聚四氟乙烯，酸液循环泵的流量为酸洗槽容积的0.1~5倍。

所述的酸洗槽的材料为聚乙烯、聚丙烯或增强聚氯乙烯的塑料板。

所述的过滤装置采用微滤膜或超滤膜。

所述的溶气泵为自吸式气液混合泵。

所述的微孔曝气头的材料为聚乙烯、聚丙烯、增强聚氯乙烯或聚四氟乙烯的塑料,微孔孔径在0.01～0.5mm。

所述的溢流斜板的坡度与液面成20～60^o。

所述的过滤网的材料为聚四氟乙烯,平均网孔为10～100目。

所述的氧化还原电极为耐强酸型电极，F离子电极为耐强酸型电极，酸度计为耐强酸型电极，比重计为耐强酸型。