Введення
В процесівидалення окалини або травлення сірчаною кислотою залізних і сталевих деталей,наприклад листів, смуг або дроту, залізо розчиняється в сірчанокисломутравильному розчині з утворенням сульфату двовалентного заліза. Притривалому використанні вміст сірчаної кислоти в травильному розчинізменшується, а концентрація двовалентного заліза зростає і в якійсьмомент швидкість травлення стає настільки малою, що відпрацьованийтравильний розчин доводиться замінювати.
1. Обробка промивнихвод травильних агрегатів
Очищення поверхніметаловиробів від оксидів металів (окалини) та інших нальотів (SiO 2 ,Cr 2 Про 3 і ін) - найважливіша технологічна операція,здійснювана в основному шляхом травлення в кислотних, лужних та іншихрозчинах, іноді - розплавах, часто з використанням попередньогомеханічного впливу (руйнування) на поверхневу плівку.
У Росії переважнопродовжує застосовуватися сірчанокисле травлення, в той час як за кордоном широковикористовують соляну кислоту [1].
Для травлення чавуну ікрем'янистих сталей застосовують розчини, що містять плавикову кислоту, якадобре розчиняє сполуки кремнію. При підготовці виробів до емалювання,покриттю лаком або фарбою застосовують фосфорнокислий травлення, так якутворюється при цьому плівка фосфату заліза має гарну адгезію допокриттях.
В останні рокиросійські підприємства продовжують поступовий перехід на травленняметаловиробів в соляній кислоті замість сірчаної. Найбільші металургійніпідприємства - Магнітогорський (ММК), Новолипецький металургійні комбінати,Северсталь та ін завершили або завершують цей процес, але залишається ще величезнакількість великих і малих (по витраті кислоти на травлення) металургійних іметалообробних підприємств, що використовують сірчанокислотного травлення. Це -дань традиції і небажання реконструювати своє кислотне господарство.
Крім відомихтехнологічних переваг - високої швидкості травлення, відмінної якостіпротравлене поверхні, порівняно малої витрати промивної води (ПВ) таін - в даний час на перше місце виходять екологічні фактори.Застосування солянокислих травильних розчинів дозволяє обробляти всітравильні стоки в одному регенераційні агрегаті, при цьому соляна кислотамайже вся повертається у виробництво, і в якості побічних утворюютьсяповністю утилізовані продукти - оксид заліза, дистилят, розчин хлоридунатрію. Саме в цьому - екологічному - сенсі використання солянокислоготравлення з наступною регенерацією стоків служить зразком при всіх способахтравлення. Такий безвідходний метод отримав назву "травильних-регенераційнийкомплекс "[2].
У практиці травленняістотне значення має організація видалення залишків травильний рідини(ОТР) з поверхні протравлених виробів. Протравлені металовиробиволодіють розвиненою поверхнею, тому видалення травильного розчину,необхідне для запобігання корозії металу, якісного нанесенняякого покриття, завжди необхідно. В даний час при створеннітравильний-регенераційних комплексів кількість ПВ для видалення травильногорозчину є вирішальним чинником. Тому проблема зменшення кількості ПВз одночасним зменшенням кількості потрапляє в неї травильний рідинибула і залишається досить актуальною. Практичні прийоми скорочення потрапляння ОТРв ПВ добре відомі:
1) видалення надлишкутравильного розчину з поверхні протравленого вироби за рахунок стікання(Витримка над ванною, струс); здувши розчину; механічне видалення з смуги(Віджимними валиками, гумовими пластинами та ін);
2) занурення вироби внепроточних ванну (ванну-пастку);
3) створення промивальнихкаскадів для зменшення обсягів ПВ.
Для поліпшення якостіповерхні протравленого трансформаторного металу і скорочення кількостістоків ВІЗом спільно з інститутом "ВНІПІчерметенергоочістка"розроблена та впроваджена технологія противоточной каскадної водоповітряноїпромивання (рис. 1).
Рис.1. Схемапротивоточной каскадної водно-повітряної промивки протравленого рулонногометалу: 1 - травильніванни; 2 - ванни промивки холодною водою; 3 - ванни промивки гарячою водою; 4 -споруди очистки ПВ; 5 - Випарна встановлення; 6 - резервуар води чистогооборотного циклу; I - протравленого рулонний метал; II - повітря; III - водачистого оборотного циклу.
Замість очищеної ПВ стализастосовувати воду чистого оборотного циклу. Впровадження нової системи скоротиловитрата води в 4 рази, проте підвищилася концентрація домішок в ній. Очищатитаку воду надзвичайно складно. Треба було змінити схему: були введені,наприклад, згущувачі осаду. Всю очищену воду почали подавати на випарювання.
Робота поудосконаленню промивки Травлення смуги була проведена на агрегатібезперервного солянокислого травлення (НТА) цеху вуглецевої стрічки ММК, дезастосовують каскадну багатоступеневу промивку смуги. У проектній технологіїбула передбачена промивка смуги холодною водою в двох каскадних щаблях,нейтралізація залишків хлоридів заліза на смузі в 2%-ном розчині лугу(NaOH) і промивка смуги від лужного розчину в двох каскадах гарячоїпромивки. Кожна ступінь має лінії циркуляції з насосами для подачі води вколектори. Вода видаляється з смуги віджимними роликами і стікає назад уванну. Свіжу гарячу і холодну воду подають відповідно в останню сходинкугарячої та холодної промивок, з першого відсіку забруднена холодна воданадходить в бак для подальшої переробки, а гаряча вода разом з лужнимистоками передається на установку грануляції шлаку.
Основний недолік,ускладнити роботу дільниці промивки в процесі експлуатації, - накопиченнязначної кількості шламу в промивних відсіках ванни нейтралізації ігарячої промивки. Скупчення шламу призводило до утворення пробок в отворахколекторів, забрудненню поверхні смуги, виходу з ладу насосів,трубопроводів, що вимагало систематичних зупинок агрегату напрофілактичні ремонти. Удосконалена схема промивки смуги включає всебе каскадні двоступеневу холодну і триступінчату гарячу промивки. Вванну холодної промивки подають вторинний конденсат випарної установки, що входитьв комплекс установок утилізації стічних вод травильного відділення. Температураконденсату - 30-50 В° С, кількість - не менше 5 м 3 /ч. Застосуваннятехнології промивання смуги на НТА протягом року дозволило практичноповністю виключити утворення шламу в промивних відсіках, забезпечити поліпшенняумов експлуатації ділянки промивання і відповідно підвищити ефективністьпромивки. В результаті цього залишкова забрудненість смуги хлорномузменшилася більш ніж у 3 рази (з 7-16 до 1-6 мг/м 3 ), покращивсяякість поверхні смуги, зменшилися планові простої НТА на 180 год на рік,збільшилася швидкість проходження металу через агрегат і, відповідно,продуктивність НТА на 1500 т на рік, зекономлено 90 т в рік каустику, атакож скоротилися витрати праці на ремонт і чищення устаткування [3].
У процесі травленняутворюються стічні води, що містять кислоту і продукти реакції. До стічних водамвідносяться відпрацьований травильний розчин, вода, використана для промивкиповерхні металу, вода з скруберів після очищення повітря, що відсмоктується званн, кислотосодержащие води після промивання устаткування та ін Скиданнякислотовмісних і залізовмісних вод без відповідного очищення вміську каналізацію або у відкриті водойми неможливий.
Іноді слід окреморозглядати переробку ОТР і слабоконцентрірованних промислових,вентиляційних та інших стоків - ПВ. На це є дві основні причини: методипереробки ОТР і ПВ не завжди збігаються; локальні установки переробки ОТРчасто "належать" основним цехам (наприклад, купоросні установкинайчастіше входять до складу прокатного цеху). Звичайно, це не стосується тієївдалою технології, коли ОТР і ПВ переробляються разом (наприклад, притермічної регенерації солянокислих залізовмісних стоків).
Основний спосібпереробки відпрацьованих солянокислих травильних стоків - термічний. При цьомуОТР і ПВ переробляються на терморегенераціонних уст...
