浅谈除厚膜氧化皮酸洗工艺


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   浅谈除厚膜氧化皮酸洗工艺 文章来源:氧化皮清洗机生产厂家 发布日期:2019-3-13

为了处理出产中厚膜氧化皮清洗困难和酸洗液大童排放等问题,进行了酸洗工艺的研究。选用多种添加剂的协同作用,操控酸洗中发作的Fez十,抵达了加速除厚膜氧化皮和减少环境污染的目的,满足了出产的质童要求,前进了出产功率。


钢铁件在轧制、铸造、焊接和热处理等高温条件下会构成厚膜氧化皮。用一般酸洗除锈办法极难除掉,迫切需求前进除厚膜氧化皮的酸洗功率。
1技术分析


1.1贫钻皮结构


钢铁件表面的氧化皮,如果在80℃以上空气中氧化构成的,则最里层为黑色Feo,中间为F几04,最外层为FeZO3。如果在60℃以下空气中氧化构成,则基本上由Feso4和FeZ仇所组成。Feo易溶于酸,Fe304和残。,层较为细密,难溶于酸。


1.2酸洗机理


钢铁氧化皮首要经过溶解、机械剥离、复原作用而被根除。


1.2.1溶解


氧化皮与酸反应而被溶解。


1.2.2机械剥离


酸能够经过疏松、多孔的氧化皮浸透到内部与基体铁作用发作氢气,氢气对氧化皮起到冲裂和剥落等机械作用,前进了酸洗的功率。升高温度,将会有助于氢气加速逸出,有利于加速除氧化皮川。


1.2.3复原


酸洗反应生成的新生态原子氢使三价铁氧化物复原成易与酸作用的亚铁氧化物,然后与酸作用而被去除。


1.3常用酸洗液


1.3.1盐酸


盐酸除氧化皮速率快,化学溶解速率高,工件表面质量好。低温除氧化皮速率大于硫酸,但机械剥离才干差,出产环境恶劣。盐酸蒸发性强,刺激性大,不适于加温运用。盐酸酸洗简略引起过腐蚀。


1.3.2硫酸


硫酸机械剥离才干强,加温运用蒸发小,除氧化皮才干前进。一般加温到至5一65℃运用,不宜超越75℃。温度过高简略形成过腐蚀。质量分数为60%以上的浓硫酸,由于其氧化性使钢铁表面“钝化”。质量分数为ro%和40%的硫酸对铸铁浸蚀性最大,对基体腐蚀。金属用硫酸酸洗易发作氢脆,酸洗后使用热水清洗去除吸附氢。


1.3.3硝酸


硝酸是强氧化性酸,是金属抛光中常用的酸。质量分数为45%一95%的硝酸会在铁表面生成氧化亚铁膜而耐蚀。稀硝酸腐蚀钢铁能发作有毒的氮氧化物气体。单独用硝酸除氧化皮速率慢,金属基体易受腐蚀,且硝酸价格较高,故一般常与其它酸混合运用。


1.3.4


硝酸常温时蒸发性大,一般不加温运用。其它酸有磷酸、氢氟酸、氨磺酸、铬酸闭等,酸洗时一般不常用,除非有特别用途。如用磷酸酸洗可前进金属酸洗后的耐蚀性;氢氟酸对硅氧化物溶解力强,也常清洗铜钢混合件;氨磺酸常用于不锈钢的酸洗;铬酸呈强氧化性,对金属有钝化作用。


1.4酸洗工艺的挑选


钢铁件在高温烧蚀构成的氧化皮用一般酸洗除锈的办法根本不起作用,常温运用作用也不佳,故常常加温运用。因而在常温酸洗中作用较好的盐酸、硝酸、氢氟酸由于蒸发性大,不能运用。只能用无蒸发性的硫酸作为酸洗液的首要成分。由于Cl一能快速溶解氧化皮,故加人少数氯化钠。在酸洗前先进行一道热水洗,目的是利用氧化皮与基体金属的热膨胀系数不同,而使氧化皮发作松动,抵达酸洗液更易浸透的目的。


酸洗加热有电加热和蒸汽加热两种办法,用蒸汽加热更好。这是由于一方面是电加热本钱高,另一方面通人的蒸汽起搅拌作用,可使酸洗液成分均匀,有利于酸洗的进行。有材料介绍选用蒸汽加热可缩短酸洗时间10%一20%,下降酸耗量5.5%-7.5%,并前进酸洗质量。为了添加搅拌作用,有的厂还运用超声波清洗,将会清洗得更快更洁净。别的,在酸洗液中加人少数表面活性剂也可前进酸洗速率,并有按捺酸雾的作用[4]。


1.5酸洗铁溶产品及操控


氧化皮处理酸洗中将发作许多Fez十,并耗费H十,H干能够经过加酸进行补偿。实验发现影响酸洗除氧化皮速率的一个重要因素是FeZ+在酸洗液中的丰满程度。FeZ十的不断生成使酸洗速率减慢,当其质量浓度抵达200一250留L时,即抵达FeZ十的丰满程度时,酸洗液基本失效,再补偿新酸也基本上无效,故有必要设法除掉FeZ+。为此,我们考虑了两种办法:一是加人氧化剂,把Fez+氧化为Fes十,抵达下降FeZ十浓度的目的。氧化剂的挑选有必要在强酸高温情况下不分化,不发作有害气体。因而,我们选用了两种能满足此条件的氧化剂。二是加人能与F矿+配位的配位剂,抵达下降时+的目的。综合考,我们挑选了氧化剂与配位剂的组合,配位剂选用草酸、酒石酸与柠檬酸钱的组合。


2改善后的酸洗工艺


2.1酸洗液配方及工艺条件


浓硫酸(98%)25%一30%,氯化钠2%一4%,酸洗添加剂2%一5%(配槽时不加),(60士5)℃。


2.2添加机遇


厚膜氧化皮焊管首要分为两大类:正常料和低转速料(4(X)而n以下退火转速料)。低转速料相对正常料氧化皮细密得多,酸洗十分困难。当正常料酸洗时间超越30而n,低转速料酸洗时间超越65而n或FeZ+的质量浓度增至60一50以L时,添加酸洗添加剂。当正常料酸洗时间超越45而n,低转速料酸洗时间超越80而n时,再次补加酸洗添加剂。


2.3添加t


初度加酸洗添加剂的质量分数为2%一5%,今后每天补加质量分数为1%一2%。


2.4换槽机遇


当酸洗槽沉渣过多导致加热管加热困难,Fe,+的质量浓度为209/L以下时倾灌酸液除掉沉渣后可继续运用。如FeZ+的质量浓度为ZoglL以上时,加酸洗添加剂已不经济,此刻酸洗液已老化须更新,中和合格后排放。


2.5硫酸补偿


在酸洗过程中,视需求补偿硫酸,使其质量分数抵达20%一28%。


3定论


选用该酸洗除厚膜氧化皮工艺后,酸洗时间大幅减少;在酸洗初期,可节省约13酸洗时间。在酸洗中后期可节省约一半酸洗时间;并且选用新工艺可不用热水洗,整个操作时间大为缩短;能耗下降,废酸量减少,管材过腐蚀问题也得到了处理,出产功率大幅度前进。




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