專利名稱：硫酸酸洗除鱗加速劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼酸洗液硫酸的添加劑。
用“硫酸酸洗法”去除熱軋帶鋼表面氧化鐵皮，無論在國內(nèi)國外，目前仍占很大比例，尤其在我國占60%以上。這主要是由于硫酸具有價格便宜，易運輸和貯存，尾部廢酸處理較簡單等優(yōu)點。但它與鹽酸酸洗相比較，具有兩大不容忽略的缺點第一酸洗速度慢;第二經(jīng)它酸洗的鋼材表面有一層灰色附著物，而鹽酸酸洗過的鋼材表面呈現(xiàn)出銀白色金屬光澤。
若想提高產(chǎn)量，必須提高酸洗速度。因此從事酸洗的技術(shù)人員，曾千方百計設(shè)法提高酸洗速度，但到目前為止，無論國內(nèi)、國外都從酸洗機(jī)組的首部、尾部上下功夫，盡量在首、尾部的處理時，把一些輔助工作所消耗的時間與前一卷的時間相疊加，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)能力。例如安裝雙開卷機(jī)、破鱗機(jī)設(shè)置活套坑等設(shè)施，都是為了加快酸洗速度。盡管如此，酸洗速度雖有一定提高，但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了連軋機(jī)的需要。
《金屬文摘》(870557-0447)1987年5月刊登了前蘇聯(lián)一篇名為“應(yīng)用堿性溶液清除高合金鋼表面氧化鐵皮的前處理”的文章，該文介紹的是用堿液中含有KMnO4和其他氧化劑配成的混合溶液，作為Ni型和高鉻合金鋼在酸洗脫鱗前的予處理溶液，經(jīng)過這種處理，能夠加快許多種合金鋼的酸洗除鱗速度。
《金屬文摘》(84-757-0503)84年7月刊登了波蘭的名為“低合金鋼酸洗過程的強化”文章，文中介紹了在20%硫酸水溶液中加入0.01%緩蝕劑(Kokafenal N-10)和0.1%活化劑(NaCl)加熱到40～50℃，這樣處理后，對23GHNMA和23MnCrNiMo52級低合金鋼表面除鱗速度明顯加快。
上述的一種技術(shù)是在酸洗脫鱗前的一種予處理液，但只是對處理合金鋼較為合適，而另一種技術(shù)也是在酸液中加入緩蝕劑作為處理低合金鋼。
1990年我公司對硫酸酸洗機(jī)組進(jìn)行了改造，在首部安裝破鱗機(jī)，酸洗速度設(shè)計能力可達(dá)到2.1M/S，當(dāng)速度調(diào)到1.6M/S時，欠酸洗現(xiàn)象較嚴(yán)重，影響了鋼材的質(zhì)量。
本發(fā)明專利的目的就是設(shè)計出一種既提高鋼板酸洗速度又確保鋼板酸洗質(zhì)量的硫酸酸洗除鱗劑。
眾所周知，熱軋鋼材氧化鐵皮結(jié)構(gòu)，最外層是難于與硫酸反應(yīng)的Fe3O4和Fe2O3，而易于與硫酸反應(yīng)的FeO位于氧化鐵皮的最里層。硫酸酸洗時，硫酸與氧化鐵皮反應(yīng)原理如下
實際上(1)、(2)兩式反應(yīng)較難進(jìn)行，(3)式反應(yīng)很快，基于上述原理，本發(fā)明的硫酸酸洗除鱗加速劑是由A組份和B組份混合組成的;A組份可以由鹽酸羥胺單一成分組成，或者由鹽酸羥胺和硫酸肼、低亞硫酸鈉、硫酸羥胺、硫脲、甲醛、亞磷酸、氨基磺酸、碘化鉀等氧化還原物質(zhì)中的一種或兩種組成，如果是多組元的A組份，其鹽酸羥胺的加入量應(yīng)等于或大于A組份量的70%，其它加入1～2種成分量總應(yīng)等于或小于A組份量的30%，如果加入二種成分，則各自加入量分別為A組份量的10～20%和20～10%，作用是將氧化鐵皮中三價鐵變成二價鐵，A組份的加入量是硫酸酸洗液量的0.02～0.08%(重量百分比)。
予進(jìn)行酸洗的鋼材，經(jīng)過破鱗后，表面氧化鐵皮產(chǎn)生裂縫和孔隙，為了讓酸洗液盡快滲透到氧化鐵皮里層，需要加入擴(kuò)散滲透性能極佳的表面活性劑，為此在設(shè)計硫酸酸洗除鱗加速劑中B組份時主要加入表面活性劑。B組份或者是單一琥珀酸二辛酯磺酸鈉或18烷基三甲基氯化銨，或者分別由上述二種物質(zhì)為主要成分，再加入二苯并二唑鈉、三酰胺季胺鹽、聚氧乙烯烷基醚等一種或二種物質(zhì)組成。如果是多組元的B組份，則琥珀酸二辛酯磺酸鈉或18烷基三甲基氯化銨的加入量應(yīng)等于或大于B組份量的70%，其它加入的1～2種成分總量應(yīng)等于或小于B組份量的30%，如果加入的是二種成分，則各自加入量分別為B組份量的10～20%和20～10%。B組份的加入量是硫酸酸洗液的0.019～0.05%(重量百分比)。
在連續(xù)酸洗機(jī)組中，為了使酸洗效果更理想起到消泡作用，可以選用聚氧丙基甘油醚、聚氧乙基甘油醚、二甲基硅油等其中一種作為B組份的輔助劑，其加入量為酸洗液量的0.001%(重量百分比)。A、B兩組份的混合重量比例為5∶5～8∶2，最佳比例為7∶3。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點和效果，將上述A、B兩組份的酸洗加速劑按比例加入到酸洗液中，由于協(xié)同效應(yīng)使酸洗速度大幅度提高。連續(xù)酸洗機(jī)組酸洗速度可提高40～50%;非連續(xù)酸洗機(jī)組速度，其洗線材速度可提高50～60%，洗管材速度可提高30～40%。
采用加速劑進(jìn)行酸洗的第二個效果就是使鋼材表面質(zhì)量大大提高，呈現(xiàn)出可與鹽酸酸洗相媲美的銀白色金屬光澤。同時提高了鋼材機(jī)械性能和減少鋼中氫脆性能，對于管材和線材有利于下道工序的進(jìn)行，易沖洗和易拉拔。
采用本發(fā)明加速劑的第三個效果是在連續(xù)機(jī)組采用加速劑，酸洗過程不起泡，對尾部亞鐵鹽回收沒有任何影響;在裸露間歇式酸洗機(jī)組采用加速劑，對酸霧有極強的屏蔽作用。
采用本發(fā)明加速劑對鋼材進(jìn)行酸洗第四個效果是降低酸耗30～35%，減少酸洗鐵損33～38%，因而降低了生產(chǎn)成本，提高了成材率，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。
下面是
具體實施例方式1、在鞍鋼冷軋廠硫酸連續(xù)酸洗機(jī)組采用硫酸酸洗加速劑，在機(jī)組首、尾原封不動的情況下，在機(jī)組工藝段的四個酸洗槽中按照酸洗溶液的重量百分比，A組份加入量為酸洗液的0.07%，B組份加入量為酸洗液的0.03%，輔助添加劑加入量為酸洗液的0.001%。由于加入了加速劑，酸洗速度提高31%，鋼材表面呈現(xiàn)銀白色光澤，可與鹽酸酸洗表面質(zhì)量相媲美，同時省掉原來加入NaCl工序。
2、在我公司鋼繩廠，在裸露間歇式硫酸酸洗機(jī)組中洗線材采用加速劑，按照酸洗液重量百分比，A組份加入量為酸液量的0.06%，B組份加入量為酸液量的0.04%。使用本發(fā)明加速劑，酸洗速度提高52～55%，線材表面呈銀白色，酸耗降低30%，減少鐵損35%。由于采用加速劑，對酸霧有極強的抑制作用，并能屏蔽酸霧。
3、在我公司鋼管廠，在間歇式硫酸酸洗機(jī)組中采用加速劑，按照酸洗溶液的重量百分比，A組份加入量為酸液量的0.05%，B組份的加入量為酸液量的0.05%。由于采用了加速劑，酸洗速度提高了38～40%，降低酸洗溫度10～15℃，酸耗降低了31%，減少鐵損34%，酸洗溶液表面有極厚一層白色泡沫，起到了屏蔽酸霧作用。經(jīng)過使用加速劑酸洗出的鋼管表面銀白，易沖洗，易拉拔。同時克服掉了原來酸洗工藝帶來的拉拔時冒煙，出現(xiàn)刮傷抖紋現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種硫酸酸洗除鱗加速劑，其特征在于它是由A組份和B組份混合組成的；A組份可以是單一的鹽酸羥胺，或者由鹽酸羥胺和硫酸肼、低亞硫酸鈉、硫酸羥胺、硫脲、甲醛、亞磷酸、氨基磺酸、碘化鉀等氧化還原物質(zhì)中的一種或兩種組成，如果是多組元的A組份，其鹽酸羥胺的加入總量應(yīng)等于或大于A組份量的70%，其它加入1～2種成分量應(yīng)等于或小于A組份量的30%，如果加入二種成分，則各自加入量分別為A組份量的10～20%和20～10%，其作用是將氧化鐵皮中三價鐵變成二價鐵，A組份的加入量是硫酸酸洗液的0.02～0.08%(重量百分比)；B組份或者是單一的琥珀酸二辛酯磺酸鈉或18烷基三甲基氯化銨，或者分別由上述兩種物質(zhì)為主要成分，再加入二苯并二唑鈉、三酰胺季胺鹽、聚氧乙烯烷基醚等一種或兩種物質(zhì)組成，如果是多組元的B組份，則琥珀酸二辛酯磺酸鈉或18烷基三甲基氯化銨的加入量應(yīng)等于或大于B組份量的70%，其它加入的1～2種成分總量應(yīng)等于或小于B組份量的30%，如果加入的是二種成分，則各自加入量分別為B組份量的10～20%和20～10%，B組份的加入量是硫酸酸洗液的0.019～0.05%(重量百分比)；A、B兩組份按5∶5到8∶2重量比混合就制成了除鱗加速劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種硫酸酸洗除鱗加速劑，其特征是A組份和B組份的最佳重量混合比為7∶3。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種硫酸酸洗除鱗加速劑，其特征在于在連續(xù)酸洗機(jī)組中，可以選用聚氧丙基甘油醚、聚氧乙基甘油醚、二甲基硅油等其中一種作種作為B組份的輔助劑，其加入量為酸洗液0.001%(重量百分比)。
全文摘要
一種用于鋼材硫酸酸洗的除鱗加速劑是A、B雙組份混合物質(zhì)。A組份是鹽酸羥胺、硫酸肼、低亞硫酸鈉、硫酸羥胺、硫脲、甲醛、亞磷酸、氨基磺酸、碘化鉀等一種或兩種組份組成，A組份的加入量為硫酸酸洗液重量的0.02～0.08％； B組份是琥珀酸二辛酯磺酸鈉或18烷基三甲基氯化銨組成，或者加入二苯并二唑鈉、三酰胺季胺鹽等組成，其加入量為酸洗液重量的0.019～0.05％。A、B兩組份按5∶5到8∶2比例混合后放到酸洗液中，使酸洗速度提高30～50％，酸耗降低30～35％，減少酸洗鐵損33～38％，提高了鋼材質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C23G1/08GK1100759SQ93115819
公開日1995年3月29日 申請日期1993年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月22日
發(fā)明者李雪松, 王維國, 周毅仁, 武裕民 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司鋼鐵研究所