一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法
【专利摘要】一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，在酸枪组件的焙烧炉的上部开设有通入焙烧炉内部的脱盐水供给管路，在预浓缩器加装有一循环清洗装置，循环清洗装置的供酸管路一端连接盐酸存储罐的出液口，另一端则分别连接清洗循环泵侧部的吸液口和预浓缩器的下部，而清洗循环泵上部的出液口则与预浓缩器的上部管路连接。本发明的疏通装置部分实施简单，利用现有的酸再生设备，对管路稍加调整即可实现，应用方便，而疏通方法部分能够大幅提高预浓缩器喷嘴的工作稳定性，避免了停机解体清洗繁复的流程，且本发明对降低能耗、提高作业本质化安全都有一定的积极作用，可广泛适用于所有除硅工艺的酸再生机组的预浓缩器喷嘴的疏通领域。
【专利说明】一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种疏通方法，尤其涉及一种应用于冶金机械及酸洗轧制中的涉及酸再生预浓缩器喷嘴的免拆解在线清洗方法。
【背景技术】
[0002]目前，在钢铁生产领域中的硅钢生产过程中，当硅钢产品经过热轧后，在其表面会形成一层氧化铁皮，这层氧化铁皮在进入下一道冷轧工序前必须予以去除，而目前去除硅钢表面的氧化铁皮所常用的方法是采用盐酸酸洗，即通过盐酸将表面氧化铁皮去除，氧化铁皮溶于盐酸后生成的酸洗废液再通过酸再生机组进行回收，而目前国内外所普遍采用的盐酸回收技术为喷雾焙烧法。
[0003]在喷雾焙烧装置中，预浓缩器是非常重要的关键设备，它的工作原理是应用了“文丘里效应”:当气流通过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。所以酸再生机组的预浓缩器的功能主要包括:
[0004]1.冷却焙烧气体:从反应炉过来的灼热气体，在预浓缩器中与温度较低的废酸液进行热交换，降低炉气的温度；
[0005]2.浓缩废酸:通过炉气的热量，使废酸液中的水被蒸发，从而提高废酸的浓度；
[0006] 3.洗涤炉气:利用废酸液对炉气进行清洗，吸收炉气中的细小粉尘。
[0007]而预浓缩器在工作过程中，其内部的废酸液是从预浓缩器喷嘴喷出，再从其底部进入循环泵，实现自循环。浓缩废酸的主要成分是FeCl2和少量的H2O,其物理性状非常的粘稠，因此在酸液的自循环过程中，会有相当一部分的铁盐结晶(Fe)析出，并附着在预浓缩器喷嘴内部及其周围；另一方面，从焙烧炉中过来的灼热烟气中，也含有大量的粉尘(Fe2O3),粉尘，这些粉尘和铁盐结晶经常会堵塞预浓缩器喷嘴，造成预浓缩器负压波动、液位波动等一系列故障。
[0008]在现有技术条件下，一旦发现预浓缩器喷嘴堵塞，操作人员必须将整个焙烧炉系统全部停机，待冷却到常温后，排空预浓缩器中的废酸，打开人孔，人员进入预浓缩器内部将喷嘴拆下，再进行疏通和清洗。虽然清洗预浓缩器喷嘴一般30分钟即可完成，但停焙烧炉、冷却、开人孔、拆喷嘴等一系列准备工作却耗时冗长，仅停机、冷却两项至少需24小时以上，且频繁的开、停机不但对焙烧炉炉况影响较大，还会造成烘炉过程中的大量能耗损失。
[0009]另外，预浓缩器内部充满了高浓度的废酸液和焙烧废气，铁盐结晶和粉尘非常容易造成喷嘴的堵塞，喷嘴发生堵塞后，必须将整台焙烧炉停机，冷却到常温后再打开预浓缩器的人孔，将喷嘴拆下人工清洗。整个流程耗时冗长，一般都在24小时以上，且重新开机过程中还会消耗大量的烘炉煤气，造成能源的浪费，人工拆解预浓缩器喷嘴需要进入设备内部，属于密闭空间作业，存在较高的安全风险。
[0010]现有技术中存在一种文丘里紊流强力冲洗装置，该冲洗装置将清洗泵出口通过管路与文丘里管的大端口连接，文丘里管小端口与射流管一端连接，文丘里管由外管和芯管构成，芯管出口端设置着由锥形管构成的锥形口其口径小于芯管另一端进口的口径，该锥形口伸入外管内，芯管外管壁上环绕设置的环形周壁其外周壁与外管内周壁相配合固接，外管管壁上开设的通孔位于锥形管周壁外围，芯管的大口端作为文丘里管的进水口通过管路与清洗泵出口连通，该锥形口作为小口端伸向外管内，与芯管连通的外管其相应一端作为文丘里管的出水口与射流管配合连接。
[0011]上述专利的发明原理是，利用外接的冲洗组件，在设备上进行相应的改动，再通过冲洗管路的变径实现增压，从而达到冲洗设备的目的。
[0012]但是我们在实际应用过程中发现，该该专利的实施首先需要对现有设备做较大改动，由于酸再生机组的预浓缩器是整套化工设备，其内部衬有多层耐酸材质，改动设备所需承担的风险较大，关键是这种改动会影响预浓缩器的密封性能，因此在酸再生机组实施该专利的难度非常高。
[0013]综上所述，预浓缩器喷嘴的堵塞是酸再生机组所面临的迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0014]为了解决解决预浓缩喷嘴堵塞的清洗问题，本发明提供了一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，根据喷嘴堵塞物的成分特性，利用化学反应原理来实现喷嘴的在线清洗，通过在循环管路上加装一清洗装置，可实现预浓缩器喷嘴的免拆解高效清洗，本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，其具体方法如下所述:
[0015]一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置，包括带有焙烧炉的酸枪组件、带排放阀的预浓缩器和连接该酸枪组件及预浓缩器的循环管路，其特征在于:
[0016]所述的酸枪组件的焙烧炉的上部开设有通入焙烧炉内部的脱盐水供给管路；
[0017]所述的预浓缩器加装有一循环清洗装置。
`[0018]根据本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置，其特征在于，所述的循环清洗装置包括盐酸存储罐、供酸管路和清洗循环泵，其具体为，供酸管路一端连接盐酸存储罐的出液口，另一端则分别连接清洗循环泵侧部的吸液口和预浓缩器的下部，而清洗循环泵上部的出液口则与预浓缩器的上部管路连接。
[0019]此处的供酸管路通过管路上的气动阀或手动阀实现对工业盐酸供给的截断功能。
[0020]根据本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置，其特征在于，所述的供酸管路由耐酸材质的硬管或软管制成。
[0021]根据上述本发明的装置的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通方法，其疏通方法的步骤如下所述:
[0022]I)将盐酸存储罐作为清洗剂的储存罐，并在其中添加质量浓度为30Wt9T47wt%的工业盐酸作为清洗剂；
[0023]2)当发现预浓缩器的喷嘴堵塞，或存在堵塞征兆时，将焙烧炉的炉面温度设定在50(T600°C之间，同时将焙烧炉炉顶负压设定为-0.15KPa~-0.25KPa ；
[0024]3)切断平时使用的废酸供往酸枪组件的焙烧炉的通道，然后通过焙烧炉的上部开设的通入焙烧炉内部的脱盐水供给管路向焙烧炉内喷洒脱盐水；
[0025]4)接着通过排放阀排空预浓缩器中残留的废酸，关闭该排放阀，然后通过供酸管路将步骤I所述的盐酸存储罐内的工业盐酸注入预浓缩器中；
[0026]5)设定并调节预浓缩器的液位为100cnTl50Cm后关闭工业盐酸的供给，并将预浓缩器内的温度调整为75°C~95°C ；
[0027]6)焙烧炉的焙烧烟气通过循环管路，将预浓缩器中的工业盐酸加热并浓缩，并通过清洗循环泵在预浓缩器中循环清洗；
[0028]7)上述步骤f步骤6完成后，向盐酸存储罐内注入脱盐水并混合均匀，降低工业盐酸质量浓度至17wt9T25wt%，重复上述步骤继续用清洗循环泵循环进行二次清洗；
[0029]8)上述步骤7的二次清洗结束后，通过排放阀将预浓缩器内的工业盐酸排空，关闭焙烧炉的上部开设的通入焙烧炉内部的脱盐水供给管路，打开原先的废酸管路，使得酸枪组件重新向预浓缩器中注入废酸，开始正常生产。
[0030]上述步骤3中的向焙烧炉内喷洒脱盐水，是由于脱盐水中不含任何杂质，故此时焙烧炉产生的废气中没有粉尘，不会加剧喷嘴的堵塞趋势。
[0031]上述步骤6中的清洗循环泵在预浓缩器中循环清洗的清洗时间为30-60分钟。
[0032]上述步骤7中的清洗循环泵循环进行二次清洗的清洗时间为30-60分钟。
[0033]经测试30-60分钟清洗时间能够完全满足所要求的清洗效果，既不会因为清洗时间过短造成清洗效果较差，也不会因为清洗时间过长而影响机组正常工作时间。
[0034]使用本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法获得了如下有益效果:`[0035]1.本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，无需将焙烧炉停机冷却，在开机状态下即可实现喷嘴的清洗，整个清洗喷嘴过程所耗用的时间较之前能够减少20小时以上；
[0036]2.本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，焙烧炉避免了重新开机时的烘炉，可以大大降低烘炉过程的煤气消耗，单次消耗可以降低20000m3左右；
[0037]3.本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，采用在线清洗，不用对喷嘴进行拆解，也就避免了作业人员进入预浓缩器内部，可降低作业过程的安全风险和劳动强度；
[0038]4.本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，其清洗效果好，利用化学反应原理，将堵塞喷嘴的固体溶解，达到疏通喷嘴的目的，还可以避免喷嘴拆解过程中的机械损伤；
[0039]5.本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，对设备改动小，利用现有设备，对管路略作调整即可实现，由于清洗介质采用工业盐酸，和酸再生机组的设备特性-耐盐酸腐蚀性完全吻合，不会对设备造成任何不利影响；
[0040]6.本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，清洗后产生的氯化亚铁、氯化铁可以在焙烧炉内进一步反应生成氧化铁粉，清洗过程不会对酸再生机组的氧化铁粉质量造成影响；
[0041]7.本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，可在开机过程中随时使用，一旦发现喷嘴有堵塞征兆即可实施，能够显著提高酸再生机组的系统稳定性，对稳定炉压和预浓缩器液位都有很好的效果。【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1为加装有本发明后的预浓缩器喷嘴组件的整体结构示意图。
[0043]图中:1_酸枪组件，1a-焙烧炉，2-预浓缩器，2a-排放阀，3_循环管路，4_脱盐水供给管路，A-循环清洗装置，Al-盐酸存储罐，A2-供酸管路，A3-清洗循环泵。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图和实施例对本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法做进一步的描述。
[0045]实施例
[0046]如图1所示，一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置，包括带有焙烧炉Ia的酸枪组件1、带排放阀2a的预浓缩器2和连接该酸枪组件及预浓缩器的循环管路3，在酸枪组件的焙烧炉的上部开设有通入焙烧炉内部的脱盐水供给管路4 ;预浓缩器加装有一循环清洗装置A。
[0047]循环清洗装置A包括盐酸存储罐Al、供酸管路A2和清洗循环泵A3，供酸管路一端连接盐酸存储罐的出液口，另一端则分别连接清洗循环泵侧部的吸液口和预浓缩器2的下部，而清洗循环泵上部的出液口则与预浓缩器的上部管路连接。
[0048]供酸管路A2由耐酸材质的硬管或软管制成。
[0049]此处的供酸管路通过管路上的气动阀或手动阀实现对工业盐酸供给的截断功能。
[0050]本发明的装置的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通方法，其疏通方法的步骤如下所述:
[0051]1)将盐酸存储罐Al作为清洗剂的储存罐，并在其中添加质量浓度为30Wt9T47wt%的工业盐酸作为清洗剂；
[0052]2)当发现预浓缩器2的喷嘴堵塞，或存在堵塞征兆时，将焙烧炉Ia的炉面温度设定在50(T600°C之间，同时将焙烧炉炉顶负压设定为-0.15KPa~-0.25KPa ；
[0053]3)切断平时使用的废酸供往酸枪组件1的焙烧炉1a的通道，然后通过焙烧炉的上部开设的通入焙烧炉内部的脱盐水供给管路4向焙烧炉内喷洒脱盐水；
[0054]4)接着通过排放阀2a排空预浓缩器2中残留的废酸，关闭该排放阀，然后通过供酸管路A2将步骤1所述的盐酸存储罐Al内的工业盐酸注入预浓缩器中；
[0055]5)设定并调节预浓缩器2的液位为100cnTl50Cm后关闭工业盐酸的供给，并将预浓缩器内的温度调整为75°C~95°C ；
[0056]6)焙烧炉Ia的焙烧烟气通过循环管路3，将预浓缩器2中的工业盐酸加热并浓缩，并通过清洗循环泵A3在预浓缩器中循环清洗；
[0057]7)上述步骤f步骤6完成后，向盐酸存储罐Al内注入脱盐水并混合均匀，降低工业盐酸质量浓度至17wt9T25wt%，重复上述步骤继续用清洗循环泵A3循环进行二次清洗；
[0058]8)上述步骤7的二次清洗结束后，通过排放阀2a将预浓缩器2内的工业盐酸排空，关闭焙烧炉1a的上部开设的通入焙烧炉内部的脱盐水供给管路4，打开原先的废酸管路，使得酸枪组件1重新向预浓缩器中注入废酸，开始正常生产。
[0059]上述步骤3中的向焙烧炉内喷洒脱盐水，是由于脱盐水中不含任何杂质，故此时焙烧炉产生的废气中没有粉尘，不会加剧喷嘴的堵塞趋势。[0060]上述步骤6中的清洗循环泵在预浓缩器中循环清洗的清洗时间为30-60分钟。
[0061]上述步骤7中的清洗循环泵循环进行二次清洗的清洗时间为30-60分钟。
[0062]经测试30-60分钟清洗时间能够完全满足所要求的清洗效果，既不会因为清洗时间过短造成清洗效果较差，也不会因为清洗时间过长而影响机组正常工作时间。
[0063]本发明的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置及疏通方法，在上述清洗过程中，工业盐酸和堵塞喷嘴口的铁盐结晶(Fe)以及粉尘(Fe2O3)发生化学反应，其反应方程式为:
[0064]2HCl+Fe=FeCl2+H2 ?
[0065]6HCL+Fe203=2FeCL3+3H20
[0066]由上式可知，清洗过程中，盐酸和Fe、Fe2O3反应后生成氯化亚铁和氯化铁，两者均是可溶于水的盐类，也就是说，通过上述清洗工艺，可以将堵塞喷嘴的固体杂质溶解，从而达到疏通喷嘴的目的。
[0067]
【权利要求】
1.一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置，包括带有焙烧炉(Ia)的酸枪组件(I)、带排放阀(2a)的预浓缩器(2)和连接该酸枪组件及预浓缩器的循环管路(3)，其特征在于: 所述的酸枪组件(I)的焙烧炉(Ia)的上部开设有通入焙烧炉内部的脱盐水供给管路(4)； 所述的预浓缩器(2)加装有一循环清洗装置(A)。
2.如权利要求1所述的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置，其特征在于，所述的循环清洗装置(A)包括盐酸存储罐(Al)、供酸管路(A2)和清洗循环泵(A3)，其具体为，供酸管路一端连接盐酸存储罐的出液口，另一端则分别连接清洗循环泵侧部的吸液口和预浓缩器(2)的下部，而清洗循环泵上部的出液口则与预浓缩器的上部管路连接。
3.如权利要求2所述的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通装置，其特征在于，所述的供酸管路(A2)由耐酸材质的硬管或软管制成。
4.如权利要求1所述的装置的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通方法，其疏通方法的步骤如下所述: 1)将盐酸存储罐(Al)作为清洗剂的储存罐，并在其中添加质量浓度为30Wt9T47wt%的工业盐酸作为清洗剂； 2)当发现预浓缩器(2)的喷嘴堵塞，或存在堵塞征兆时，将焙烧炉(Ia)的炉面温度设定在50(T600°C之间，同时将焙烧炉炉顶负压设定为-0.15KPa~-0.25KPa ； 3)切断平时使用的废酸供往酸枪组件(I)的焙烧炉(Ia)的通道，然后通过焙烧炉的上部开设的通入焙烧炉内部的脱盐水供给管路(4)向焙烧炉内喷洒脱盐水； 4)接着通过排放阀(2a)排空预浓缩器(2)中残留的废酸，关闭该排放阀，然后通过供酸管路(A2)将步骤I所述的盐酸`存储罐(Al)内的工业盐酸注入预浓缩器(2)中； 5)设定并调节预浓缩器(2)的液位为100cnTl50Cm后关闭工业盐酸的供给，并将预浓缩器内的温度调整为75°C~95°C ； 6)焙烧炉(Ia)的焙烧烟气通过循环管路(3)，将预浓缩器(2)中的工业盐酸加热并浓缩，并通过清洗循环泵(A3)在预浓缩器中循环清洗； 7)上述步骤f步骤6完成后，向盐酸存储罐(Al)内注入脱盐水并混合均匀，降低工业盐酸质量浓度至17wt9T25wt%，重复上述步骤继续用清洗循环泵(A3)循环进行二次清洗； 8 )上述步骤7的二次清洗结束后，通过排放阀(2a)将预浓缩器(2 )内的工业盐酸排空，关闭焙烧炉(Ia)的上部开设的通入焙烧炉内部的脱盐水供给管路(4)，打开原先的废酸管路，使得酸枪组件(I)重新向预浓缩器(2)中注入废酸，开始正常生产。
5.如权利要求4所述的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通方法，其特征在于，所述的步骤6中的清洗循环泵(A3)在预浓缩器(2)中循环清洗的清洗时间为30-60分钟。
6.如权利要求4所述的一种预浓缩器喷嘴的免拆解在线疏通方法，其特征在于，所述的步骤7中的清洗循环泵(A3)循环进行二次清洗的清洗时间为30-60分钟。
【文档编号】C01B7/07GK103663375SQ201210315882
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年8月30日 优先权日:2012年8月30日
【发明者】宋俊, 苏冲岗, 曾建峰, 章培莉 申请人:宝山钢铁股份有限公司