一种用微波加热器加热钛带清洗酸液的方法技术

本发明专利技术涉及一种用微波加热器加热钛带清洗酸液的方法，采用微波加热设备，利用微波加热器辐射的微波能，对流经微波加设备中的钛带清洗酸液直接非接触加热，使得酸液在循环状态下达到工艺所需温度，钛带以一定的速度通过酸洗槽进行酸洗。该方法能够对清洗钛带酸液进行直接加热，不存在换热过程，提高了热效率，碳排放为零，降低了能耗，避免了使用锅炉带来的环境污染及能源浪费问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微波加热溶液的方法，尤其涉及一种用微波加热器加热钛带清洗 酸液的方法，属于微波加热应用

技术介绍
在钛板卷冷轧轧制生产工艺中，酸洗是必须的重要的工序，酸洗的主要作用是把 热轧后的钛带表面氧化皮及污染物去掉，得到表面清洁的钛带，避免轧制时产生缺陷。酸洗 工艺包括清洗段、酸洗段和漂洗段，分别对冷轧钛带进行清洗、酸洗和漂洗。其中酸洗段溶 液是HNO3和HF的混合酸液，按照一定浓度配比而成=HNO3浓度为100 220g/L，HF浓度 为10 60g/L。公知的生产工艺中，通过锅炉产生高温水蒸气，利用石墨换热器将高温水 蒸气的热量传递给酸洗溶液，把溶液加热至满足工艺所需温度。上述换热过程存在很多问 题。具体问题如下1、石墨换热器中的石墨抗冲击较低，因此在运输、安装与具体作业时，容 易产生损坏，且需经常进行维护；2、锅炉燃料燃烧产生的烟气中含有烟尘、硫和氮的氧化物 等有害物质，以及锅炉产生的噪音污染及水污染等，严重危害环境和人类健康，且锅炉日常 维护费用较高；3、热量经燃料燃烧，由锅炉产生高温蒸汽，管道传输后，通过石墨换热器换 热给酸洗工艺溶液，经过多次热传递后，热量利用率非常低，造成生产成本过高和能源的极 大浪费；4、在现有工艺的工程中大量的热力管网，调温、调压热力系统，造成工程成本上升； 5、碳排放过高，随着地球变暖，温室效应加剧，过高的碳排放将降低产品竞争力，严重阻碍 企业的长远发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，利用微波加热 器辐射的微波能，对流经微波加设备中的钛带清洗酸液直接非接触加热，使得酸液在循环 状态下达到工艺所需温度。该方法能够对清洗钛带酸液进行直接加热，不存在换热过程，提 高了热效率，碳排放为零，降低了能耗，避免了使用锅炉带来的环境污染及能源浪费问题。在实际生产中，加热钛带清洗酸液分为两个阶段。第一个阶段是生产准备时的加 热，即钛带在被酸洗前需要将清洗酸液加热至生产所需温度；第二个阶段是生产时的加热， 钛带在被酸洗时，会因为热量流失使得酸液降温，需要将清洗酸液加热以保持在生产所需 温度。本专利技术解决技术问题采用的技术方案本专利技术所述的钛带漂洗液加热循环装置及微波加热器结构如附图1-3所示，其组 成结构已在本申请人申请的申请号为201010249956. 7，名称为“一种对冷轧酸洗工艺介质 加热的微波加热装置”的文献中公开。其包括循环罐1，循环泵2，管道3，微波加热装置4， 三通阀5，酸洗槽6 ；微波加热装置4又包括微波加热器4-1，腔体4-2，加热管4-3，温度传感 器4-4，加热管输入口 4-5，加热管输出口 4-6。循环罐1和循环泵2通过管道3与微波加热 装置4的加热管输入口 4-5连结，加热管输出口通过管道与酸洗槽6相连，在微波加热器43和酸洗槽6之间的管道上设置有三通阀5，酸洗槽6与循环罐1之间通过管道连接；所述的 腔体4-2设计成等多面体形状，微波加热器4-1均布于腔体4-2的几个面上，加热管4-3焊 接于微波加热器4腔体内，加热管4-3与微波加热器4处于同一中轴线上，温度传感器4-4 分别设在加热管输入口 4-5和加热管输出口 4-6内。本专利技术所述的漂洗工艺按附图1所述流程完成1.生产准备时清洗酸液的加热循环装置工作时，循环泵2开启，不断地将酸液从循环罐1中抽出，流经微波加热 设备4时被微波加热器加热升温，此时三通阀5的a、c方向打开，b方向关闭，酸液流经微 波加热器加热后，回流到循环罐1，形成一个闭环回路，多次循环后酸液被加热至满足生产 所需温度；2.生产时清洗酸液的加热 酸液在被加热至满足生产所需温度后，打开三通阀5的b、c方向，关闭a方向，继 续开启循环泵2，不断地将酸液从循环罐1中抽出，通过微波加热设备4加热后流至酸洗槽 7，对酸洗槽7内的钛带进行酸洗，此时酸洗槽7内因有循环的酸液注入，多余的酸液会沿管 道3回流至循环罐1，形成一个新的闭环回路。生产中钛带以一定的速度通过酸洗槽7进 行酸洗，钛带在酸洗槽7进行酸洗工艺时带走酸液一部分热量，加上酸液在管道3、储液罐1 和酸洗槽7散失的热量，需要补充这部分热量以维持酸液的工作温度40 65°C之间，当酸 液温度降低至40°C时，开启微波加热设备，并调节微波加热设备功率，对流经微波加热设备 的酸液进行加热，使得加热后的酸液温度始终维持在40 65°C ；微波加热器功率60_400kw，其可在4_6h内将10_30m3的酸液从室温加热至 40-650C ；酸液浓度 HNO3 为 100-220g/L, HF 浓度为 10_60g/L，酸液流速 20-50m3/h，压力 0. 1-0. 4MPa，酸液体积 10-30m3。本专利技术与现有技术相比的优点采用微波加热设备，加热速度快，可以快速启动 和停止，操作方便，易于控制，无锅炉和石墨换热器，没有换热环节，能源利用率和加热效率 高，安全环保无污染，极大降低生产成本，碳排放为零，实现绿色制造。附图说明图1为本专利技术工艺设备连结图，图中，1是循环罐，2是循环泵，3是管道，4是微波 加热装置，5是三通阀，6是酸洗槽；图2为微波加热装置4的结构放大图，图中，4-1是微波加热器，4-2是腔体，4_3是 加热管，4-4是温度传感器；图3为加热管4-3结构放大图，图中，4-5为加热管输入口，4_6为加热管输出口。 具体实施例方式实施例在实际生产中，加热钛带清洗酸液分为两个阶段。第一个阶段是生产准备时的加 热，即钛带在被酸洗前需要将清洗酸液加热至生产所需温度；第二个阶段是生产时的加热， 钛带在被酸洗时，会因为热量流失使得酸液降温，需要将清洗酸液加热以保持在生产所需 温度区间。具体实施方式如下41.生产准备时清洗酸液的加热循环装置工作时，循环泵2开启，不断地将酸液从循环罐1中抽出，流经微波加热 设备4时被微波加热器加热升温，此时三通阀5的a、c方向打开，b方向关闭，酸液不流经 酸洗槽7，最后回流到循环罐1，形成一个闭环回路，多次循环后酸液被加热至满足生产要 求所需温度；2.生产时清洗酸液的加热酸液在被加热至满足生产所需温度后，打开三通阀5的b、c方向，关闭a方向，继 续开启循环泵2，以50m3/h的流速不断地将酸液从循环罐1中抽出，通过微波加热设备4加 热后流至酸洗槽7，对酸洗槽7内的钛带进行酸洗，此时酸洗槽7内因有循环的酸液注入，多 余的酸液会沿管道3回流至循环罐1，形成一个新的闭环回路。生产中钛带以lOm/min的速 度通过酸洗槽7进行酸洗，钛带在酸洗槽7进行酸洗工艺时带走酸液一部分热量，加上酸液 在管道3、储液罐1和酸洗槽7散失的热量，需要补充这部分热量以维持酸液在工作产温度 40 65°C之间。当酸液温度降低至40°C时，开启微波加热器4，并调节微波加热器功率，对 流经微波加热器的酸液进行加热，使得加热后的酸液温度始终满足生产工艺需要。微波加热器功率250kw，微波加热器在5h内将16m3的酸液从室温加热至65°C，酸 液浓度HNO3为200g/L，HF为60g/L，酸液流速50m3/h，压力0. 2MPa,酸液体积16m3，钛带以 10m/min的速度通过酸洗槽7进行酸洗。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用微波加热器加热钛带清洗酸液的方法，其按以下步骤完成，　　１）、生产准备时清洗酸液的加热：　　循环装置工作时，循环泵（２）开启，不断地将清洗酸液从循环罐（１）中抽出，流经微波加热器加热升温，此时三通阀（５）的ａ、ｃ方向打开，ｂ方向关闭，清洗酸液流经微波加热器加热后，回流到循环罐（１），形成一个闭环回路，多次循环后酸液被加热至满足生产所需温度；　　２）、生产时清洗酸液的加热：　　清洗酸液在被加热至满足生产所需温度后，打开三通阀（５）的ｂ、ｃ方向，关闭ａ方向，继续开启循环泵（２），不断地将清洗酸液从循环罐（１）中抽出，通过微波加热器加热后流至酸洗槽（７），对酸洗槽（７）内的钛带进行酸洗，此时酸洗槽（７）内因有循环的酸液注入，多余的酸液会沿管道（３）回流至循环罐（１），形成一个新的闭环回路，钛带在酸洗槽（７）进行酸洗时带走清洗酸液一部分热量，加上清洗酸液在管道（３）、储液罐（１）和酸洗槽（７）散失的热量，需要补充这部分热量以维持清洗酸液的工作温度４０～６５℃，当清洗酸液温度降低至４０℃时，调节微波加热器（４－１）的功率，对流经微波加热器的清洗酸液进行加热，使得加热后的清洗酸液温度始终维持在４０～６５℃。...

【技术特征摘要】
一种用微波加热器加热钛带清洗酸液的方法，其按以下步骤完成，1)、生产准备时清洗酸液的加热循环装置工作时，循环泵(2)开启，不断地将清洗酸液从循环罐(1)中抽出，流经微波加热器加热升温，此时三通阀(5)的a、c方向打开，b方向关闭，清洗酸液流经微波加热器加热后，回流到循环罐(1)，形成一个闭环回路，多次循环后酸液被加热至满足生产所需温度；2)、生产时清洗酸液的加热清洗酸液在被加热至满足生产所需温度后，打开三通阀(5)的b、c方向，关闭a方向，继续开启循环泵(2)，不断地将清洗酸液从循环罐(1)中抽出，通过微波加热器加热后流至酸洗槽(7)，对酸洗槽(7)内的钛带进行酸洗，此时酸洗槽(7)内因有循环的酸液注入，多余的酸液会沿管道(3)回流至循环罐(1)，形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红坡，苏鹤洲，彭金辉，史亚鸣，张利波，李幼灵，张世敏，张竹明，范勇斌，
申请(专利权)人：昆明理工大学，云南钛业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]