鐵粉壓球機(jī)是鐵粉成型生產(chǎn)的**道工序，其主要作用之一就是用鐵粉壓球機(jī)特殊成型工藝對鐵粉原來進(jìn)行壓力成型加工從而達(dá)到后續(xù)工序要求。第二步，需要酸洗，在酸洗過程中會產(chǎn)生大量的酸洗廢液(主要成分是FeCl2、FeCl3 和HCl)，如果將其直接排放會給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染，同時(shí)還會造成極大的資源浪費(fèi)。酸再生機(jī)組的引進(jìn)，就是為了對酸洗廢液進(jìn)行科學(xué)合理的回收利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。氧化鐵粉是酸再生機(jī)組生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，通過對氧化鐵粉的回收外賣，可以**的降低酸洗的成本，提高產(chǎn)品的競爭力。
1、氧化鐵粉的主要用途 ：
氧化鐵產(chǎn)品具有高遮蓋力、化學(xué)穩(wěn)定性、耐光性、熱穩(wěn)定性等多種**的性能，并且顆粒分布均勻，在建材、涂料等方面有著廣泛的應(yīng)用。近些年來，隨著 IT 、電子等行業(yè)的迅速發(fā)展，高純度氧化鐵粉作為磁性材料的主要原料，目前已被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、測量儀器、自動化控制以及通訊設(shè)備等領(lǐng)域。
2、氧化鐵粉的生產(chǎn)工藝：
廢酸再生過程中生成氧化鐵粉的工藝流程圖。儲存在酸罐中的酸洗廢液(WPL) 首先進(jìn)入分離器，循環(huán)泵連續(xù)從分離器抽取酸液并將其送入洗滌塔，以快速冷卻來自焙燒爐的煙氣和洗滌其中的顆粒物。在高溫?zé)煔馀c酸洗廢液的接觸過程中，產(chǎn)生大量的水蒸氣，從而使得酸液得到濃縮，得到濃縮酸洗廢液(CPL) 。酸液和水蒸氣的混合物通過切向入口返回文丘里分離器，濃縮酸洗廢液被濃縮酸泵泵送到焙燒爐頂，通過噴嘴以散霧狀噴入焙燒爐內(nèi)，在焙燒爐內(nèi)，CPL 的主要成分(FeCl2 和FeCl3)與水和空氣中的氧氣發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)：
4FeCl2 +4H2 O+O2=2Fe2 O 3+8HCl
2FeCl3 +3H2O=Fe2 O 3+6HCl
反應(yīng)生成的HCl 氣體在負(fù)壓作用下從焙燒爐頂部的煙氣管道通過吸收塔進(jìn)行吸收，達(dá)到要求濃度(18 %) 后送入再生酸罐中儲存，待需要時(shí)供往酸洗線。氧化鐵粉落到焙燒爐底部，首先經(jīng)過安裝在培燒爐錐形出口下的團(tuán)塊破碎機(jī)，培燒爐內(nèi)偶然形成的氧化鐵粉軟塊在這里被破碎。經(jīng)過破碎處理的氧化鐵粉通過團(tuán)塊破碎機(jī)下面的旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)入熱螺旋運(yùn)輸機(jī)，熱螺旋運(yùn)輸機(jī)配有獨(dú)立的小燒嘴，其主要作用是在輸送氧化鐵粉的過程中對其進(jìn)行再次加熱，從而進(jìn)一步除去其中殘留的氯化物。在熱螺旋運(yùn)輸機(jī)之后設(shè)有振動篩，細(xì)小的氧化鐵粉在這里與其他通過上游設(shè)備的小團(tuán)塊分開，落入到氣動運(yùn)輸線上，在氧化鐵粉輸送風(fēng)機(jī)的作用下近入氧化鐵粉倉內(nèi)，由工作人員利用自動裝袋機(jī)進(jìn)行裝袋。輸送鐵粉的空氣在經(jīng)過布袋過濾器將殘留氧化鐵粉除去之后排到大氣之中。
3、提高氧化鐵粉質(zhì)量的方法與措施：
酸再生機(jī)組投入運(yùn)行初期，由于設(shè)備、工藝等方面的原因，氧化鐵粉質(zhì)量波動較大。為確保產(chǎn)品質(zhì)量符合用戶要求，筆者針對幾項(xiàng)主要指標(biāo)進(jìn)行了研究和攻關(guān)，制定和采取了相應(yīng)的控制措施。
3.1 Fe 2O3；
按照設(shè)計(jì)要求，濟(jì)鋼酸再生機(jī)組的氧化鐵粉中Fe2O3 含量應(yīng)當(dāng)不小于99 %，但是產(chǎn)品中的實(shí)際Fe2O3 含量波動較大，有時(shí)甚至達(dá)不到99 %。筆者經(jīng)過分析一致認(rèn)為造成氧化鐵粉中Fe2O3 含量不穩(wěn)定的主要原因是鐵粉中其他成分尤其是水份含量偏高，只要能夠把鐵粉中的水含量降下來，就可以保證鐵粉中Fe2O3 含量符合設(shè)計(jì)要求。
3.2 Cl-；
氧化鐵粉中Cl-含量過高會大大增加鐵粉的腐蝕性，嚴(yán)重者甚至?xí)g下游工序的設(shè)備和模具。機(jī)組運(yùn)行初期，由于外方調(diào)試原因，熱螺旋運(yùn)輸機(jī)燒嘴一直沒有投入使用，無法真正起到除氯的作用，造成鐵粉中Cl-含量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。后來，經(jīng)過外方的調(diào)試，熱螺旋運(yùn)輸機(jī)燃燒系統(tǒng)投入使用，鐵粉中的Cl-含量基本能夠穩(wěn)定控制在0.1 %以下。
3.3 H2O ；
水分含量過高是影響該廠氧化鐵粉純度的主要因素。此外，水分含量過高還會影響鐵粉的粒徑和分散效果。造成酸再生機(jī)組氧化鐵粉水分含量過高的主要原因就是煤氣成分和熱值不穩(wěn)定，使得燒嘴溫度波動較大，無法穩(wěn)定控制焙燒爐內(nèi)的溫度。針對這一問題，國內(nèi)有些廠家的解決方案是在酸再生機(jī)組增設(shè)熱值控制系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)爐況的穩(wěn)定。工廠采取的措施是適當(dāng)降低焙燒爐底旋轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)速，延長鐵粉在焙燒爐內(nèi)的停留時(shí)間，從而降低鐵粉中的水分含量。旋轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)速需要根據(jù)濃縮酸中鐵離子含量和濃縮酸的噴淋流量來確定，轉(zhuǎn)速過快會造成除水效果下降；而轉(zhuǎn)速過慢則會使得鐵粉在焙燒爐底部越積越多，嚴(yán)重時(shí)可能造成焙燒爐底堵塞，為避免這種情況發(fā)生，需要操作人員密切注意焙燒爐底部錐形部分熱電偶的溫度變化，準(zhǔn)確判斷鐵粉在焙燒爐內(nèi)的料位，及時(shí)調(diào)整旋轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)速。通過這種操作方式的實(shí)施，鐵粉中水分含量基本能夠控制在0.4 %以下。
3.4 平均粒度；
影響氧化鐵粉平均粒度的最主要因素是噴到焙燒爐內(nèi)的濃縮酸的霧化效果。為改善噴槍噴嘴對濃縮酸的霧化效果，工廠主要采取了以下兩種方法：
一、將例行的噴槍清洗頻率由原來的每班一次改為每班兩次，并要求操作人員密切注意每支噴槍的噴淋流量，一發(fā)現(xiàn)噴槍發(fā)生堵塞，立即進(jìn)行清洗；
二、在確保焙燒爐溫度滿足酸操作要求的前提下，通過調(diào)整濃縮酸泵功率，適當(dāng)增大噴槍噴嘴處壓力(一般不低于1.1 MPa) ，改善噴嘴的霧化效果，進(jìn)一步減小小液滴體積。
需要說明的是，有些因素并不是僅僅影響一項(xiàng)指標(biāo)，而是會同時(shí)對兩項(xiàng)或者更多項(xiàng)指標(biāo)造成影響。例如，如果噴槍噴嘴霧化效果不佳，噴出的小液滴體積過大，除了對氧化鐵粉平均粒徑帶來不良影響，還會造成鐵粉中水分和氯離子含量過高，并間接降低鐵粉中Fe2O3 的含量。
經(jīng)過不斷的探索和一系列的改進(jìn)，再生機(jī)組氧化鐵粉的質(zhì)量有了明顯的提高，除二氧化硅含量外 ，其余各項(xiàng)均已達(dá)到或超過行業(yè)二級標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了與設(shè)計(jì)指標(biāo)的統(tǒng)一。
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