專利名稱：鋼鐵酸洗促進(jìn)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)法金屬清洗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼鐵酸洗促進(jìn)劑，它尤其適用于硅鋼的酸洗處理。
硅鋼是在工業(yè)上用途相當(dāng)廣泛的一種鋼材。目前硅鋼生產(chǎn)工藝中，硅鋼帶鋼經(jīng)過高溫后，硅鋼板表面由外到內(nèi)生成具有一定厚度的，結(jié)構(gòu)甚為致密的氧化皮，該氧化皮主要由Fe2O3，F(xiàn)e3O4，F(xiàn)eO和少量Fe2SiO4等成分組成。這種氧化皮對(duì)產(chǎn)品的后續(xù)工藝影響很大，必須設(shè)法除去。硅鋼生產(chǎn)工業(yè)上主要采用拋丸噴砂后進(jìn)行化學(xué)酸洗工藝來除去氧化皮。在常規(guī)的酸洗工藝中即使提高酸液濃度，并降低鋼帶酸洗速度，鋼帶板面氧化皮仍難以除盡，這樣不僅直接影響鋼帶產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)因殘留氧化皮引起軋制工序的乳化液變質(zhì)而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，增加生產(chǎn)成本。硅鋼的氧化皮的成分、厚度和致密度與碳鋼和不銹鋼均不同。碳鋼和不銹鋼的酸洗劑不適宜用在硅鋼的酸洗工藝中。而目前國(guó)內(nèi)還沒有看到關(guān)于適用于硅鋼酸洗的鋼鐵酸洗促進(jìn)劑的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，也沒有產(chǎn)品問世。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明內(nèi)容，本發(fā)明的鋼鐵酸洗促進(jìn)劑的成分及重量配比為無機(jī)鹽還原劑10％～80％，有機(jī)金屬離子螯合劑1％～20％，增效劑1％～20％，水10％～50％。
上述無機(jī)鹽還原劑可為亞硫酸鈉、次硫酸鈉、一縮二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫代硫酸銨中的一種或二種。上述有機(jī)金屬離子螯合劑可為葡萄糖酸和鹽、酒石酸和鹽、檸檬酸和鹽、乙二胺四乙酸二鈉鹽中的一種。所述增效劑可為丁炔二醇、乙二醇、丙三醇中的一種。
鹽酸酸洗去除氧化皮過程，可以概括為溶解作用、氧化還原作用和剝離作用三個(gè)方面，原理如下列化學(xué)反應(yīng)所示(1)(2)(3)
(4)(5)(6)(7)上述各步驟反應(yīng)速度相差很大，(4)式反應(yīng)最快，反應(yīng)(3)也較快，反應(yīng)(2)尤其是反應(yīng)(1)非常緩慢。也就是說，酸與基體和氧化底層反應(yīng)快，與氧化皮外層反應(yīng)卻特別慢。而鋼鐵氧化皮外層的結(jié)構(gòu)相當(dāng)致密，酸液很難滲透過氧化層到達(dá)基材面上，酸與基體的反應(yīng)就很難進(jìn)行，剝離作用也就很難發(fā)生。
根據(jù)以上去除氧化層的反應(yīng)機(jī)理可知，在酸洗液中添加適量的還原劑后，可活化氧化皮外層，將氧化鐵皮外層難于反應(yīng)的高價(jià)金屬氧化物和高價(jià)鐵鹽轉(zhuǎn)化成易溶于酸的低價(jià)金屬氧化物的低價(jià)鐵鹽，有利于Fe3O4和Fe2O3的溶解和脫除。
在酸洗中，常常因溶液中金屬離子濃度的過高造成容液的硬度增大而導(dǎo)致酸洗減慢。有機(jī)金屬螯合劑對(duì)鐵離子有很高的螯合能力，加入有機(jī)金屬螯合劑既可以保持酸洗液的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)酸液的使用壽命，又可促進(jìn)酸洗液對(duì)氧化皮的溶解。
本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)和效果對(duì)于連續(xù)酸洗機(jī)組，添加本鋼鐵酸洗促進(jìn)劑可以提高酸洗速度30％～50％；可節(jié)酸30％～40％；明顯改善鋼材表面清洗質(zhì)量，清洗出的鋼鐵表面呈現(xiàn)光亮銀白色金屬光澤；不影響尾部回收亞鐵鹽。使用本鋼鐵酸洗促進(jìn)劑可產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。
發(fā)明人在某鋼廠的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)本酸洗促進(jìn)劑進(jìn)行了試用，發(fā)現(xiàn)在常規(guī)酸洗工藝中特別難清洗的鋼種，添加1％鋼鐵酸洗促進(jìn)劑可明顯改善板面清洗質(zhì)量；在原酸洗用濃度鹽酸溶液中，添加1％的酸洗促進(jìn)劑，在95℃酸洗溫度下，可提高鋼帶走速(從20m/min到25～30m/min)，并保證硅鋼帶的酸洗質(zhì)量；在原酸洗用濃度鹽酸溶液中，鋼帶走速為20m/min，添加1％的酸洗促進(jìn)劑，可降低酸洗溫度(從95℃到90℃)，并保證硅鋼帶的酸洗質(zhì)量；在95℃酸洗溫度下，鋼帶走速為20m/min，添加1％的酸洗促進(jìn)劑，可降低酸液濃度(從8％到5％)，并保證硅鋼帶的酸洗質(zhì)量。
本發(fā)明配制使用方便。可將幾種原料混合配制成液態(tài)的促進(jìn)劑，在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)只需將促進(jìn)劑直接加入酸洗液中即可。
<p>表4

權(quán)利要求
1.一種鋼鐵酸洗促進(jìn)劑，其特征在于其成分及重量配比為無機(jī)鹽還原劑10％～80％， 有機(jī)金屬離子螯合劑1％～20％，增效劑1％～20％， 余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵酸洗促進(jìn)劑，其特征在于所述無機(jī)鹽還原劑為亞硫酸鈉、次硫酸鈉、一縮二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫代硫酸銨中的一種或二種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼鐵酸洗促進(jìn)劑，其特征在于所述有機(jī)金屬離子螯合劑為葡萄糖酸和鹽、酒石酸和鹽、檸檬酸和鹽、乙二胺四乙酸二鈉鹽中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼鐵酸洗促進(jìn)劑，其特征在于所述增效劑為丁炔二醇、乙二醇、丙三醇中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼鐵酸洗促進(jìn)劑，其特征在于所述增效劑為丁炔二醇、乙二醇、丙三醇中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼鐵酸洗促進(jìn)劑，其成分及重量配比為無機(jī)鹽還原劑(如亞硫酸鈉、次硫酸鈉、一縮二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫代硫酸銨中的一種或二種)，10％～80％；有機(jī)金屬離子螯合劑(如葡萄糖酸和鹽、酒石酸和鹽、檸檬酸和鹽、乙二胺四乙酸二鈉鹽中的一種)，1％～20％；增效劑(如丁炔二醇、乙二醇、丙三醇中的一種)，1％～20％；水10％～50％。本鋼鐵酸洗促進(jìn)劑特別適用于添加在酸洗液中促進(jìn)清洗各種鋼鐵(尤其是硅鋼)帶鋼和型材表面生成的緊密氧化皮。可顯著提高酸洗后硅鋼板板面質(zhì)量，縮短酸洗時(shí)間，降低酸耗，改善酸洗環(huán)境。
文檔編號(hào)C23G1/08GK1408901SQ0113351
公開日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2001年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月29日
發(fā)明者李國(guó)敏, 付朝陽(yáng), 鄭家燊, 彭芳明, 俞敦義, 楊振璽, 張學(xué)圣, 肖笛, 肖懷斌, 應(yīng)宏, 楊華國(guó), 黃煊官, 孫祥圣 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué), 武漢永興化工有限責(zé)任公司