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应用于钢铁毛坯 再加工的环保新产品新技术R&D team

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     钢铁冶炼后再加工形成各种钢铁材料。盘条、型钢、冷轧带钢、酸洗板材、镀锌板等都是具有代表性用途广泛的产品,其中很多产品再加工过程中需要除掉氧化层并进行防锈蚀处理。

下面介绍两种关于除氧化层和防锈钝化封闭的环保新技术产品。

1、封闭循环的环保酸洗技术

除氧化层过程有化学和机械两种方法,化学方法通常叫做酸洗。酸洗传统工艺采用盐酸、硫酸或者盐酸硫酸混合酸三种工艺,这种强酸酸洗工艺由于突出的环保问题、腐蚀厂房设备终究会被淘汰。目前很多企业投资大量资金进行废气净化,因为没有从根本上解决问题,环境依旧恶劣。

要实现清洁生产、降低成本需要采用新技术新工艺。北京爱尔斯姆科技有限公司研发的环保酸洗封闭循环技术是目前理论上最完善的技术,其核心包括:1)无刺激性废气产生。2)可再生反复使用。3)漂洗水全循环。4)污泥净化利用。

酸洗主剂采用不挥发有机酸或者无机有机混合酸进行酸洗,助剂采用BW-500P环保快速酸洗净洗剂,主剂提供酸性,助剂提供缓蚀、剥离、渗透、络合、清洗等性能。再加温(50℃)条件下,和硫酸酸洗速率接近,反应温和,老化寿命长于硫酸,不易过酸洗,氢脆危害小。

再生是环保酸洗的核心,没有再生成本会大幅度升高。再生过程就是把酸中溶解的亚铁、固体颗粒物除去,把酸根重新还原为酸。由于亚铁含量有限,添加的再生剂不会超过3%,酸洗成本大幅度降低,综合成本低于硫酸或盐酸。理论上再生可以持续进行。

再生后产生的污泥为亚铁盐、少量有机酸和无机酸、其他有机添加剂。加温到300℃以上,有机物全部分解燃烧,固体物绝大部分为氧化铁。

漂洗水净化后全部回用,污水净化可采用我们的微核界面净化技术,也可对原设备进行技术改造,污泥和上面一同处理即可。

下面是循环示意图:

     

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 环保酸洗和盐酸硫酸成本分析:

采用热处理后的重氧化层热轧钢管酸洗进行对比,按每日每吨酸洗液酸洗产量6吨计算。主剂选用磷酸。

1)盐酸酸洗:

(1)夏季不加温,冬季加温到30℃-40℃。

(2)采用不稀释的工业盐酸直接配槽,每吨成本为500元。

(3)酸洗液更换周期为3天。

(4)补加量为每天每吨酸洗液200kg,3天盐酸使用量为800元。

(5)酸洗速度开始为10分钟,第3天大概为35分钟左右。

(7)环保处理成本:

Ø 每吨废水处理前液成本为10元(用石灰),用火碱为20元,每日10

吨漂洗水计算,3天共计300元。

Ø 污泥量每吨废水为100kg(30%水份计)

Ø 废酸处理成本,以回收计算,每吨成本为300-500元。

Ø 废气处理成本,按每天8h,电耗20kw计算,3天共计480元,废气 

用废水处理成本为每吨20元,总计500元。

Ø 上述生产消耗成本总计为:

800元+300元+6000元+400元+500元=8000元

2)硫酸酸洗:

(1)加温到50℃以上。

(2)配槽浓度为15%,每吨使用硫酸为150kg,成本为100元。

(3)酸洗液更换周期为3天。每天补加量为每吨80kg,3天共计240kg,

成本为160元。

(4)酸洗速度开始为15分钟,第3天为40分钟。

(5)环保处理成本:

Ø 每吨废水处理药液成本为15元(用火碱),按每日每吨漂洗水10吨

计算,共计450元。

Ø 污泥量每吨废水为120kg(30%水份计)。

Ø 废酸回收公司拉回,每吨600元。

Ø 废气处理成本,按每天8h、电耗20kw/h计算,3天共计480元,废

气用废水处理成本为每吨20元,总计500元。

(7)加热消耗:每吨每天平均消耗200元,3天共计消耗600元。

(8)计算所有成本:

260元+450元+7200元+600元+500元+600元=9610元

3. 环保酸洗:

(1)加温到50℃,酸洗速度为25-40分钟。

(2)配槽:酸洗添加剂2.5%,磷酸浓度15%。

每吨成本为:150×7.0=1050元

                  25×28=700元

共计:1750元

(3)每吨每天补加量:36kg磷酸,5kg添加剂,成本为385元,3天为1155

元。

(4)环保酸洗再生反复使用,一般每20天再生一次,再生剂第一次使用后,

可循环使用,每吨约需30kg还原剂,成本300元,3天成本为40元。

(5)废水处理成本:

Ø 净化水全部回用,每天10吨漂洗水计算,3天可节省水费及环保税

约200元。

Ø 污泥量每吨废水为50kg(30%水份计)。

Ø 废水处理成本为每吨水8元,30吨为240元。

Ø 加热消耗:每天每吨平均消耗200元,3天共计600元。

(6)计算所有成本:由于反复使用,配槽成本可以忽略。

1155元+40元+3000元+240元+600元-200元=4835元。

3)三种酸洗液比较得出如下结论:

(1) 环保酸洗成本最低为4835元。而且可实现零废水排放,没有废气污染,没有过腐蚀,几乎没有氢脆。

(2) 盐酸酸洗成本高出近45%,为8000元。而且废气污染严重,无法实现零废水排放,有过腐蚀和氢脆。

(3) 硫酸酸洗成本高于50%,为9610元。而且废气污染严重,可实现零废水排放,但污泥量大,净化成本过高,基本不采用循环回用工艺,有严重的腐蚀和氢脆。

(4) 采用环保酸洗后,每年减排大量工业污水,节省水资源,有效降低当地酸雾排放,减少酸雨。

(5) 采用环保酸洗后,每年可减排大量的无机盐。

(6) 添加剂为可再生绿色发酵原料,无毒害。

(7) 磷酸酸洗后,后序化学处理成本大幅度下降,特别是磷化处理,对多数电镀工艺的影响非常小,带入量大对镀铬影响明显。

 

案例图片:

 

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某无缝管厂采用我们环保酸洗工艺。图片上还能看到原来盐酸酸洗时留下的黄色。


2、可实现清洁生产大幅度减少污染的防锈、钝化封闭技术

冷轧钢板或卷材需要进行防锈处理,镀锌板需要进行抗氧化钝化

封闭处理。

冷轧板材和镀锌板材的防锈偶链技术------生产免洗直涂板材

冷轧板的防锈从开始的薄层防锈油到乳化液再到水性防锈剂短短20年经历了几次工艺改进。我认为所有改进都是从防锈角度看问题,没有上升到全产业链。假如有一种产品防锈很好而且机加工后简单水洗就能喷漆涂装是不是更好呢?

这就是我们研发的金属防锈偶链剂。它不同于通常所说的偶联剂,是一种全有机发酵制品合成的高性能环保产品。它具有如下特点:溶液内反应微弱,脱水后交联固化;固化后,水洗不能除掉;和钢铁、铝、锌、铜等金属反应结合,和涂装的树脂进行交联反应。这种双向反应结合非常紧密牢固,像链条一样,我们把它叫偶链。偶链处理后需要高温烘干,但烘干时温度不能过高,容易糊化。偶链层很薄,在1微米左右,但防锈能力很强,一般条件下(室内)6个月不会生锈。叠加板材长期不会锈蚀。

防锈偶链处理后可以直接喷涂,也可以电泳,这种高性能板材我们叫免洗直涂板。也就是再加工过程中板材表面不接触润滑油,实现清洁管理,涂装前水冲洗除掉灰尘就可以了。企业一旦不用使用清洗剂和磷化液等表面处理产品,将节约大量成本,节约大量水资源,减少污水处理费用。这是革命性的,一旦冷轧板材和镀锌板材使用防锈偶链剂处理,产品会成为一代新技术产品,至少目前国内外没有该类产品。

偶链产品涂装后综合性能测试:

     该检测为我公司自己测试。采用国际公认的锌系磷化膜层进行对比测试。采用的锌系磷化液、环保水介质高耐蚀涂料、偶链剂均为我公司产品。

快速强腐蚀测试标准也是我公司自定的企业标准,现在已经得到不少企业的认可,并作为自己企业的快速检测方法。

耐腐蚀、附着力等实验图  

① 优良的附着力

 

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② 优良的耐冲击性

  

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③ 优良的耐强腐蚀性(40分钟)

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④ 优良的耐碱性

 

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案例图片:

 

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无色为偶链后进入烘干,蓝色为电泳后进入烘干

 

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                诺力叉车部件偶链处理效果

 

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                     散热器偶链效果

 

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                        镀锌管偶链效果

 

3、环保新技术迎来新产品时代

环保是未来发展的必然趋势,提前接受新技术会赢得先机,走上辉煌。

环保酸洗、防锈偶连不仅实现了资源循环利用,同时在源头切断了污染源,使下游企业节约了大量化学品和水资源,无论是社会效益或是经济效益都会产生不可估量的影响。

想了解更多资讯,请致电010-60752218,技术咨询13801005004,销售咨询18511654197。


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