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氢罩式退火炉氢气吹扫优化
时间:2020-12-26 10:42点击量:

一、市场背景的罩式退火炉的问题

     外部顾客对冷轧卷表面质量反馈,与其他钢厂对比板面偏黑发暗,板面宏观看没有外厂亮白色,板面退火后残留物较多。经对国产炉台氢气吹扫管路进行跟踪检查,在冬季生产至四个炉台周期,氢气流量就低于最低设定值。且吹扫不稳定,流量时大时小,板面质量不理想,时有黑卷产生,对氢气流量减少的炉台出口阀拆卸检查发现出口阀出现严重堵塞现象。

罩式退火炉

二、罩式退火炉原因分析

(1) 经过现场的调查与统计,查阅了其它兄弟钢厂罩式退火炉台氢气吹扫时间长,轧制油能被顺利吹扫出炉内,柳钢炉台吹扫时间短会造成炉内部分气化的轧制油未能及时置换出去,冷却沉积在炉台法兰面,且粘稠度高,易附着在吹扫管路中,造成管路堵塞,确认吹扫方式存在差异对炉台油污多产生的主要原因。
(2) 氢气吹扫管路为单支单出,排气电磁阀 809 阀体在长时间通电,产生发热磁吸力下降,开口度缩小,内部易被轧制油凝结,堵塞阀体内部排气通道。一但被堵塞,整个炉台气体排放受阻,废气不能及时排出,氢气吹扫流量下降,影响钢卷表面质量。

三、对氢气吹扫工艺优化
   原国产炉台氢气吹扫时间过短,根据钢卷牌号区别,最短仅为 6h,最长也只有 8.5h,对比 LOI 炉台及其它钢厂的氢气吹扫时间差距明显,退火黑卷产生的最主要原因为氢气吹扫时间过短,使得轧制油及乳化液未能吹扫干净。对退火炉台改进氢气吹扫工艺,吹扫时间延长至 12h,将原来氢气吹扫出口管路单支单出管路整改为双支双出,增加一组气动阀,气动阀不会发热,效能不会降低,阀体开口度平稳。对吹扫流量控制由原来的巨齿式改为阶梯式吹扫方式,通过不同阶段打开不同阀门来控制氢气走向。以孔板来限制流量大小。以此来实现流量分级控制,实现不同时段不同吹扫流量。(因在原管路基础进行整改,考虑成本原因,未改为调节阀)温燃烧法获取有价金属不但温度要求高,能耗大,而且还会产生一定量的废气,最终所获得的金属所含杂质也比较多,仍需进一步提纯处理。这种方法其实就是在有机溶剂中对废旧电池上面所拆除下来的正极材料进行浸泡,然后在高温环境下对其进行燃烧以得到有价金属。例如,日本住友和索尼公司在草酸溶剂中浸泡正极材料,然后再一千摄氏度高温下焚烧以去除隔膜和电解液,之后再对焚烧后的物质进行过滤和筛分处理,最终得到了 Cu、Fe 还有 Al 金属。从他们的实验当中总结出 :在料液比为 40~45g•L-1,草酸浓度为 1.00mol•L-1,温度在 80 摄氏度的时候焚烧效果最佳。采用高酸溶解法酸溶解法是利用某种酸溶液将正极材料溶解之后进行金属萃取,从而将金属离子进行有效的分离,处理之后便可以得到有价金属。在具体操作过程中,一般都是在 80 摄氏度温度下,分别采用 1.5mol/L、0.9mol/LH2SO4 和 H2O2 对正极材料当中的钴酸锂进行溶解。采用这种方法所得到钴离子溶液之后再利用 AcorgaM5640 对铜进行萃取,利用 Cyanex272 对钴进行萃取,根据经验总结,铜的回收率可以达到 98%,钴也可以达到 97%,之后便可以将锂从碳酸钠溶液中沉淀出来。酸溶解法具有所提纯金属纯度高的优势,但是却有一定的毒性且萃取剂价格昂贵。

    总而言之,我国目前对废旧锂离子电池当中有价金属的回收还只是出于实验阶段,存在对安全拆解、避免二次污染以及提高回收利用率等各种问题的研究,只有做好对废旧锂离子电池电解液的绿色化处理才能不断提升回收过程的经济效益,同时也改善了环境效应,真正实现对废旧锂离子电池当中有价金属的绿色回收利用。