前言

中华人民共和国国家标准

钢铁企业喷雾焙烧法盐酸废液再生工程技术规范

Technical code for hydrochloric acid regeneration engineering according to spraying and roasting technology of iron and steel enterprises

GB 51093-2015

主编部门：中国冶金建设协会

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2015年11月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第777号

住房城乡建设部关于发布国家标准《钢铁企业喷雾焙烧法盐酸废液再生工程技术规范》的公告

现批准《钢铁企业喷雾焙烧法盐酸废液再生工程技术规范》为国家标准，编号为GB 51093-2015，自2015年11月1日起实施。其中，第4.2.10、4.2.11条为强制性条文，必须严格执行。

本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2015年3月8日

前言

本规范是根据住房城乡建设部《关于印发<2012年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2012]5号)的要求，由中冶南方工程技术有限公司会同有关单位共同编制完成。

本规范在编制过程中，规范编制组经广泛调查研究，认真总结了钢铁企业喷雾焙烧法盐酸废液再生工程的实践经验，吸收国外先进经验，并在广泛征求意见的基础上，最后经审查定稿。

本规范共分12章，主要技术内容包括：总则、术语、基本规定、工艺设计、工艺设备与管道、电气自动化、站房设计、施工与安装、调试与考核、运行与维护、节能与环保、安全与消防等。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中冶南方工程技术有限公司负责具体技术内容的解释。在执行本规范的过程中如有意见或建议，请寄送中冶南方工程技术有限公司(地址：湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号；邮政编码：430223)，以供今后修订时参考。

本规范主编单位、参编单位、参加单位、主要起草人和主要审查人：

主编单位：中冶南方工程技术有限公司

参编单位：宝山钢铁股份有限公司

中国二十冶集团有限公司

武汉钢铁股份有限公司

参加单位：登封市昊南耐火材料有限公司

湖北华宁防腐技术股份有限公司

阿丽贝(鞍山)塑料防腐设备有限公司

河北可耐特玻璃钢有限公司

浙江佰通防腐设备有限公司

宝鸡市华陆新特金属设备有限公司

主要起草人：项明武 万焕堂 秦健 常勤学 关翔 王军 高俊峰 李大鹏 马如建 赵海 闻景超 吴梓鸿 孙晓静 侯世英 林清鹏 丁煜 黄中先 董卫杰 张宏伟 郑世义 郜东河 叶佰通 王德华

主要审查人：郭启蛟 李长良 傅雁 赵金标 利小民 尹志芳 曾庆刚 蔡晓峰 吴晨

1总则

1  总    则

1.0.1  为提高钢铁企业喷雾焙烧法盐酸废液再生工程技术水平，保证工程质量，做到技术先进、经济合理、环境保护，制定本规范。

▼ 展开条文说明
1.0.1  本条阐述了制定本规范的目的。
盐酸废液再生装置既是钢铁企业冷轧、硅钢生产车间节能减排、废物再利用的重要技术措施，也是环保部门关注的主要部位。提高盐酸废液再生工程的技术水平、统一规范建设标准达到工艺技术先进、运行可靠、污染可控、安全卫生、维修方便、管理科学，就是制定本规范的目的。

1.0.2  本规范适用于钢铁企业新建、改建喷雾焙烧法盐酸废液再生工程的建设、运行和维护管理。

1.0.3  钢铁企业喷雾焙烧法盐酸废液再生工程建设除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

▼ 展开条文说明
1.0.3  本规范重点对喷雾焙烧法盐酸废液再生工程中工艺设计、工艺设备配置、设备材质选择、系统控制、站房设计、特殊设备材料的施工与安装、调试与考核、运行与维护等过程中的专业性内容提出要求，工程的共用性内容执行国家现行有关标准。

2术语

2 术 语

2.0.1 盐酸再生工艺 hydrochloric acid regeneration process

处理酸洗机组产生的盐酸废液，经过一系列的化学反应生成可再次用于酸洗机组的再生酸的过程。

2.0.2 喷雾焙烧法 spraying and roasting technology

通过雾状形式向焙烧炉内喷入废盐酸，在高温环境下进行化学反应，生成再生酸和氧化铁粉的方法。

2.0.3 罐区 tank farm

用于设置新酸、废酸、再生酸、漂洗水等液体储罐的区域。

2.0.4 废酸 waste acid

酸洗机组产生的废盐酸液。

2.0.5 再生酸 regenerated acid

盐酸再生装置产生的可再次用于酸洗机组的盐酸液。

2.0.6 新酸 fresh acid

外购的商品盐酸。

2.0.7 漂洗水 rinse water

酸洗机组漂洗工艺段清洗带钢后的排放水。

2.0.8 氧化铁粉 ferric oxide

喷雾焙烧法产生的粉末状氧化铁。

2.0.9 浓缩废酸 concentrated acid

经过预浓缩器热交换，循环浓缩后的废酸。

2.0.10 焙烧炉 roaster

在高温环境下，将喷入的浓缩酸汽化并发生化学反应，生成氯化氢气体和氧化铁粉的设备。

2.0.11 酸枪 spray boom

将浓缩酸以雾状形式从焙烧炉顶部喷入的设备。

2.0.12 旋风分离器 cyclone separator

安装在焙烧炉与预浓缩器之间，用于分离烟气中氧化铁粉的设备。

2.0.13 预浓缩器 preconcentrator

用于焙烧炉烟气降温和除尘，并对废酸进行浓缩的设备。

2.0.14 吸收塔 absorption column

吸收烟气中的氯化氢生成再生酸的设备。

2.0.15 洗涤器 scrubber

通过洗涤，去除烟气中残留的氯化氢和氧化铁粉的设备。

2.0.16 除氯装置 chloride remover

通过加热减少氧化铁粉中氯含量的设备。

2.0.17 酸操作模式 acid operation mode

废酸经过预浓缩器后，喷入焙烧炉的生产方式。

2.0.18 漂洗水操作模式 rinse water operation mode

漂洗水经过预浓缩器后，喷入焙烧炉的生产方式。

2.0.19 脱盐水操作模式 demineralized water operation mode

直接向焙烧炉喷入脱盐水的生产方式。

3基本规定

3  基本规定

3.0.1  钢铁企业喷雾焙烧法盐酸废液再生工程宜与酸洗机组同步建设。

▼ 展开条文说明
3.0.1  本条强调对于新建或改建钢铁企业喷雾焙烧法盐酸废液再生工程应与酸洗机组同步建设。由于酸洗带钢产生的盐酸废液具有极强的腐蚀性，如果不加以处理，将会对环境造成严重的污染，同时由于盐酸废液的大量废弃，也会造成酸洗生产成本的大大提高。

3.0.2  盐酸废液再生工程设计应采用先进、成熟、可靠的技术、工艺和设备，并应符合下列规定：

   1  设计能力应与所服务的酸洗机组的处理能力相匹配；

   2  工艺设备及自动化控制系统的装备水平应满足生产工艺要求；

   3  废气排放指标应符合现行国家标准《轧钢工业大气污染物排放标准》GB 28665的有关规定；

   4  氧化铁粉的质量宜符合现行国家标准《铁氧体用氧化铁》GB／T 24244的有关规定；

   5  新酸应符合现行国家标准《工业用合成盐酸》GB 320的有关规定。

▼ 展开条文说明
3.0.2  规定盐酸废液再生工程的设计原则。随着科学技术的发展，技术还会不断更新。鼓励设计过程中积极采用在国内普遍推广、行之有效、有完整的可靠的科学数据的新技术、新工艺、新设备。
1  盐酸废液再生工程规模应根据酸洗机组的生产能力、废酸的排放量、钢铁企业总体规划及布局通过计算和经济技术比较确定，应考虑盐酸废液再生装置能长期稳定运行。能力过大或过小都会对盐酸废液再生装置的正常生产、产品的合格率及污染物排放产生较大的影响。
2  盐酸废液再生工程属于在密闭、负压环境下的热物理化学过程，对系统的稳定性要求非常高，系统内部波动对产品质量和烟气排放指标均会产生较大影响，在生产过程中应尽可能减少人工干预。因此，对工艺设备及自动化控制系统的装备水平要求较高，一般不低于酸洗线的装备水平。
3  盐酸废液再生工程大气污染物排放指标、测试方法应符合《轧钢工业大气污染物排放标准》GB 28665的规定。
4  盐酸废液再生工程氧化铁粉的化学成分、物理性能、测试方法应符合现行国家标准《铁氧体用氧化铁》GB／T 24244的规定。
5  酸洗机组在运行过程中会消耗部分盐酸，通常是往盐酸再生装置再生酸储罐中补充新盐酸。本条规定用于补充系统酸耗所采用的新盐酸应符合现行国家标准《工业用合成盐酸》GB 320的要求。

3.0.3  盐酸再生装置宜布置在站房内。

▼ 展开条文说明
3.0.3  由于盐酸废液再生装置在生产运行过程中特别是在管道和设备出现故障时会有盐酸气体和氧化铁粉尘的泄出，对周边环境产生污染和腐蚀，此外温度变化会对废酸的储存产生分层，由于废液浓度变化使盐酸废液再生装置生产不稳定，影响产品质量。因此，建议盐酸废液再生装置布置在站房内。

3.0.4  盐酸再生工程中废酸净化装置的设置，宜根据废酸中硅等杂质的含量、氧化铁粉的品质需求经技术经济比较后确定。

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3.0.4  盐酸再生工程中废酸净化装置的设置，应根据盐酸废液中硅等杂质的含量来确定。由于废酸中硅含量过高易在盐酸再生过程中产生沉淀造成设备损坏，影响正常生产，根据国内外已建盐酸再生工程的经验，如果废酸中硅含量大于或等于0.15％则应考虑设置废酸净化装置。此外，对于氧化铁粉品质要求较高(高于YHT2)的企业，应考虑设置废酸净化装置。

3.0.5  盐酸再生站房内设备和材料的选用应满足工作条件和环境要求。

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3.0.5  本条规定盐酸废液再生装置设备选型和管道及辅助材料选择，应满足耐盐酸腐蚀的要求。对于钢制设备及材料应考虑涂装耐酸漆，不宜采用不耐盐酸的低牌号不锈钢材料。

4工艺设计

4.1 工艺参数

4  工艺设计

4.1  工艺参数

4.1.1  盐酸再生装置的设计年工作时间不应小于6200h。

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4.1.1  本条规定了装置的设计年最小工作时间。装置年修时间15d(360h)，定修时间18d(432h)，装置酸操作业率80％，可得装置年工作时间6374h，考虑到其他未预见状况，故盐酸再生装置的最小设计年工作时间为6200h。

4.1.2  盐酸再生站房内物料存储能力应满足酸洗机组和盐酸再生装置连续运行的要求，存储时间应符合表4.1.2的规定。

表4.1.2  物料的存储时间

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4.1.2  规定物料存储能力的目的是避免因盐酸再生装置突发故障或检修而影响酸洗机组的生产。

4.1.3  盐酸再生装置处理的废酸主要成分宜满足表4.1.3的要求。

表4.1.3  废酸主要成分

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4.1.3  酸洗机组所使用的HCl质量浓度为190g／L～210g／L，此数据即盐酸再生装置接纳的废酸中HCl的浓度，该浓度废酸所能溶解的Fe约为160g／L。

4.1.4  盐酸再生装置的处理能力可按下式计算：

   式中：Qarp——盐酸再生装置处理能力(L／h)；

         Qpl——酸洗机组处理能力(kg／a)；

         St——酸洗机组铁损，0.35％～0.45％；

         T——盐酸再生装置年工作时间(h)；

         CWA——酸洗机组排出的废酸中铁离子的浓度(g／L)；

         CRW——酸洗机组排出的漂洗水中铁离子的浓度(g／L)。

▼ 展开条文说明
4.1.4  给出了盐酸再生装置处理能力的计算公式。普碳钢连续式或推拉式酸洗机组的铁损可以取0.35％，硅钢或高强钢酸洗机组铁损可取0.45％。

4.1.5  盐酸再生装置的设计指标宜满足下列要求：

   1  氯离子(Cl-)回收率应大于或等于99％；

   2  预浓缩器循环泵循环流量宜为机组处理能力的8倍～10倍；

   3  洗涤器循环泵循环流量宜为机组处理能力的8倍～10倍。

4.1.6  盐酸再生装置运行时，应符合下列控制指标：

   1  焙烧炉顶部压力宜为—0.15kPa～—0.45kPa；

   2  焙烧炉顶部温度应控制在385℃～430℃；

   3  预浓缩器出口烟气温度应小于100℃。

▼ 展开条文说明
4.1.6  规定了盐酸再生装置的运行控制指标。
1  控制焙烧炉顶部压力是为了避免酸气或粉尘外溢，保护环境。
2  HCl气体在380℃以上对普碳钢没有腐蚀性，但由于焙烧炉顶内部无耐火内衬，若长期处在高于430℃以上运行，会因为钢板屈服强度降低导致炉顶使用寿命缩短。
3  控制预浓缩器出口烟气温度是为了保护吸收塔等后续设备(包括填料)。

4.2 工艺配置

4.2  工艺配置

4.2.1  盐酸再生装置主要设备宜包括：焙烧炉、预浓缩器、吸收塔、洗涤器、废气风机、液滴分离器、氧化铁粉过滤器、酸储罐、酸泵组、燃烧系统、氧化铁粉输送及存储等设施。

4.2.2  废酸储罐、再生酸储罐每种数量不宜少于2座。

▼ 展开条文说明
4.2.2  主要考虑当一座储罐检修时，机组仍可以正常生产。

4.2.3  过滤器设置应符合下列要求：

   1  废酸和漂洗水在进入预浓缩器前宜设置独立的工作过滤器，备用过滤器可共用，过滤精度宜小于或等于1mm；

   2  预浓缩器循环管路应设置过滤器；

   3  废酸在进入酸枪前应设置浓缩废酸过滤器。

▼ 展开条文说明
4.2.3  设置过滤器的目的是避免工艺管道堵塞。

4.2.4  当要求氧化铁粉中氯离子(Cl-)含量小于或等于0.1％时，宜设置除氯装置。

4.2.5  焙烧炉底部应设置破碎机和旋转阀。焙烧炉高温烟气出口管道上应设置高温快速切断阀，阀门关闭时间应小于或等于8s。

▼ 展开条文说明
4.2.5  规定了设置破碎机、旋转阀和快速切断阀的位置。破碎机的作用：
(1)粉碎大的氧化铁粉结块，以保护后续设备；
(2)若焙烧炉内衬砖掉落会卡住破碎机，使其停止工作，以提醒操作人员进行检修或维护。
旋转阀的作用：隔离炉内气氛，在保证氧化铁粉从焙烧炉底部排出的同时，避免炉气外逸。旋转阀应安装在破碎机的出口。
快速切断阀的作用：当焙烧炉出口烟气温度超过控制值时，关闭快速切断阀，避免预浓缩器及后续设备因缺少冷却而被焙烧炉高温烟气损坏。

4.2.6  盐酸再生装置的主烧嘴数量、酸枪数量可按表4.2.6选择。每个主烧嘴应设置独立的全自动控制器和火焰检测装置。

表4.2.6  主烧嘴数量、酸枪数量表

▼ 展开条文说明
4.2.6  规定了酸枪数量和主烧嘴数量的选择范围。
要求酸枪数量不少于2支，以保证在清洗酸枪或过滤器时，盐酸再生装置能继续生产。规定主烧嘴数量不少于2个，以利于热气流在焙烧炉内部形成气旋。

4.2.7  燃气总管上应设置快速切断阀，阀门关闭时间应小于1s，零泄漏。总管上的快速切断阀数量不应少于2台。

▼ 展开条文说明
4.2.7  当出现燃烧故障(点火不成功、熄灭)，或外部燃气压力波动范围超过设定值时，应切断快速切断阀，待问题排除后再重新打开，以保证装置安全。

4.2.8  焙烧炉供料泵、吸收塔供料泵、废气输送风机应具备调速功能。

▼ 展开条文说明
4.2.8  焙烧炉供料泵转速应与焙烧炉顶部废酸流量和压力进行连锁，以保证装置处理能力及废酸雾化效果；吸收塔供料泵转速应与喷淋水流量进行连锁，以保证再生酸浓度；废气风机转速应与焙烧炉顶部烟气压力进行连锁，以保证焙烧炉顶部处于负压状态。调速方式宜采用电机变频调速技术。

4.2.9  每套酸再生装置宜设置独立的氧化铁粉输送和储存设施。氧化铁粉过滤器型式可采用袋式或板式。

4.2.10  盐酸再生站房内必须设置固定式危险气体泄漏检测及报警装置。

▼ 展开条文说明
4.2.10  本条为强制性条文，必须严格执行。
燃气总管快速切断阀附近、各烧嘴附近应设置固定式危险气体泄漏检测及报警装置。选择气体泄漏检测及报警装置时应根据燃气的成分决定。当燃气为混合煤气等毒性较强的气体时，应设置有毒气体泄漏检测及报警装置；当燃气为焦炉煤气、天然气、液化石油气等易燃、易爆气体时，应设置可燃气体泄漏检测及报警装置；在操作室设声光报警。同时要求操作人员现场巡检时必须携带便携式危险气体泄漏检测装置，以保护操作人员的人身安全。

4.2.11  酸储罐区、酸泵区、炉顶区域必须设置安全喷淋装置。

▼ 展开条文说明
4.2.11  本条为强制性条文，必须严格执行。
为确保酸液喷溅后能及时进行冲洗，保护操作人员的人身安全，站房内罐区新酸卸车区域、罐区泵房、酸再生泵房、焙烧炉顶部平台等区域必须设置安全喷淋装置，其余各层平台应设置安全喷淋装置。水源采用生活水，且安全喷淋装置出口压力≥0.25MPa，水量≥15L／min。

4.2.12  下列工艺参数应检测，并具备自动连锁功能：

   1  焙烧炉顶部温度和烟气压力、中部温度；

   2  预浓缩器出口烟气温度；

   3  吸收塔出口烟气温度。

▼ 展开条文说明
4.2.12  本条规定了部分重要的工艺参数应具备检测和自动连锁功能，主要考虑以下几点：
(1)装置酸操作时，炉顶温度≤385℃时，系统应自动切换至漂洗水操作状态，炉顶温度＞450℃时机组自动停机。
(2)操作人员可以根据装置运行状况选择“炉顶温度控制模式”或“炉腰温度控制模式”。
(3)正常酸操作时，预浓缩器出口烟气温度应＜100℃，温度≥105℃时，酸再生装置应停机，以确保设备安全。
(4)正常酸操作时，吸收塔出口烟气温度应≤90℃，以确保设备安全。
(5)正常酸操作时，炉顶压力应控制在—0.45kPa≤P≤—0.15kPa，在避免酸气及粉尘外溢的同时尽可能降低废气风机的能耗。

4.2.13  盐酸再生装置应以手动和自动方式，在下列模式之间切换：

   1  酸操作模式；

   2  漂洗水操作模式；

   3  脱盐水操作模式。

▼ 展开条文说明
4.2.13  在氧化铁粉输送及储存系统出现故障、氧化铁粉仓料位或再生酸储罐处于高料位时，装置应自动切换到漂洗水操作状态或脱盐水操作状态。当焙烧炉供料系统出现故障时，装置应自动切换到脱盐水操作状态。

4.2.14  盐酸再生装置电机防护等级应符合下列规定：

   1  各类风机、酸泵的电机防护等级不应低于IP54；

   2  各类旋转阀的电机防护等级不应低于IP63；

   3  所有仪表及执行机构防护等级不应低于IP65。

▼ 展开条文说明
4.2.14  本条规定了电机、仪表及执行机构的防护等级要求，目的是防止酸液喷溅或粉尘进入。

238'>《钢铁企业喷雾焙烧法盐酸废液再生工程技术规范[附条文说明]》GB 51093-2015

 本规范用词说明

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1)表示很严格，非这样做不可的：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；

4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

 引用标准名录

引用标准名录

《建筑结构荷载规范》GB 50009

《建筑抗震设计规范》GB 50011

《建筑给水排水设计规范》GB 50015

《建筑设计防火规范》GB 50016

《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019

《城镇燃气设计规范》GB 50028

《建筑照明设计标准》GB 50034

《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046

《低压配电设计规范》GB 50054

《建筑物防雷设计规范》GB 50057

《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058

《自动化仪表工程施工及质量验收规范》GB 50093

《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116

《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB 50126

《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140

《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB 50168

《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB 50184

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204

《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

《工业炉砌筑工程施工与验收规范》GB 50211

《建筑防腐蚀工程施工规范》GB 50212

《电力工程电缆设计规范》GB 50217

《建筑防腐蚀工程施工质量验收规范》GB 50224

《工业金属管道工程施工规范》GB 50235

《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB 50236

《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB 50254

《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》GB 50275

《工业炉砌筑工程质量验收规范》GB 50309

《综合布线系统工程设计规范》GB 50311

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343

《钢铁工业环境保护设计规范》GB 50406

《钢铁冶金企业设计防火规范》GB 50414

《钢铁厂工业炉设计规范》GB 50486

《钢铁企业节水设计规范》GB 50506

《钢铁企业总图运输设计规范》GB 50603

《钢铁企业节能设计规范》GB 50632

《混凝土结构工程施工规范》GB 50666

《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB 50683

《石油化工非金属管道工程施工质量验收规范》GB 50690

《钢铁企业给水排水设计规范》GB 50721

《工业设备及管道防腐蚀工程施工规范》GB 50726

《钢结构工程施工规范》GB 50755

《工业用合成盐酸》GB 320

《安全色》GB 2893

《安全标志及其使用导则》GB 2894

《钛及钛合金牌号和化学成分》GB／T 3620.1

《钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差》GB／T 3620.2

《人机界面标志标识的基本和安全规则 操作规则》GB／T 4205

《起重机械安全规程》GB 6067

《工业企业煤气安全规程》GB 6222

《耐酸砖》GB／T 8488

《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 8923

《液化石油气》GB 11174

《系统接地的型式及安全技术要求》GB 14050

《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB 17167

《天然气》GB 17820

《橡胶衬里》GB 18241.1

《铁氧体用氧化铁》GB／T 24244

《静置常压焊接热塑性塑料储罐(槽)》GB／T 25197

《轧钢工业大气污染物排放标准》GB 28665

《化工企业安全卫生设计规定》HG 20571

《塑料设备》HG 20640

《橡胶衬里化工设备》HG／T 20677

《衬里钢壳设计技术规定》HG／T 20678

《玻璃钢化工设备设计规定》HG／T 20696

《铌及铌合金加工产品牌号和化学成分》YS／T 656

《钢结构、管道涂装技术规程》YB／T 9256