快速低溫除鏽液的製備及其應用的製作方法

2023-07-17 02:55:41

專利名稱：快速低溫除鏽液的製備及其應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於除鏽液的製備及使用方法。
鋼鐵工業的軋製品約有60%在繼續加工過程中至少要酸洗一次。熱軋帶鋼、板材、線材在冷軋前也必須進行酸洗，酸洗的目的是清除粘附在鋼鐵表面上的氧化層。這種氧化層是熱軋和退火時產生的氧化鐵皮或經水腐蝕產生的鐵鏽。現有的酸洗技術中，硫酸是最常用的酸，酸洗濃度為20～25%。鹽酸(濃度為15-25%)也逐漸得到廣泛的應用。為了提高酸洗的速度，使用硫酸和鹽酸時，都必須提高酸洗的溫度，然而，硫酸(特別是高溫時)具有很強的過酸洗和氫脆現象，使鋼材的機械性能降低，且導致酸耗量的增加;鹽酸的酸洗速度要高，但隨著溫度的增加，HCl氣體揮發劇烈，以至汙染空氣並加重了建築設施的損壞程度。此外，目前使用的其他低溫除鏽液，其酸洗速度也不理想。
本發明的目的是製備出一種高效除鏽液。它必須在低溫下能快速除去鋼鐵表面的氧化層，且能抑制過酸洗現象而不損壞鋼材的機械性能。
本發明是在鹽酸中加入陽離子表面活性劑(十二烷基硫酸鈉)，使鐵氧化物結構鬆散，鹽酸沿縫隙迅速進入基體鐵表面以剝落氧化層;又因鹽酸難溶金屬氧化物，故加入NaF後可對金屬氧化起助溶作用;而草酸(C2H2O4)可將Fe(Ⅲ)還原為Fe(Ⅱ)，也有助溶作用;當氧化層剝落後，HCl與基體Fe反應時要析出氫氣，造成過酸洗，故可加入六次甲基四胺[(CH2)6N4]，以防止氫氣析出，達到抑制過酸洗的目的。在大生產過程中，為了除掉除鏽液產生的氣味，可加入適量的氟碳(FC-80)。
本除鏽液的配製方法簡便，只需在鹽酸溶液中加入一定量的上述原料，然後於室溫下混均即可。在使用鹽酸溶液(濃度為5-20%)為主體時，各原料的用量如下十二烷基硫酸鈉為0.25-1克/升;氟化鈉為0.05-1克/升;草酸為0.20-1.5克/升;六次甲基四胺為0.02-0.5克/升。
本除鏽液適用的材質範圍廣，對帶鋼、板材、線材等多種鋼材均可適用，根據材質不同，除鏽液的用量僅為60-135g/m3材質;本除鏽液可低溫除鏽(-5-40℃)，減少空氣汙染並防止對建築設施的損害;本除鏽液的除鏽速度快，清洗時間只需1-17分種;本除鏽液能抑制鋼材的過酸洗，不降低鋼材的機械性能，且能降低鐵損，節省鋼材50-70公斤/噸;本除鏽液對Fe(Ⅱ)的溶解量大，可達160-400克/升，故除鏽液的利用率高;本除鏽所用的添加劑均無毒，有效地控制了對環境的汙染，且乏酸量較少，可連續酸洗4-15天;本除鏽液配製方法簡便，使用時由於金屬表面無泡沫和殘存氧化鐵，不需高壓水衝洗，酸洗後金屬表面光澤呈銀灰色。
1.除鏽劑的配製配製20%濃度的鹽酸，並使每升該鹽酸中含有十二烷基硫酸鈉1克，氟化鈉1克，草酸1.5克，六次甲基四胺0.02克。
2.實驗結果如下(液溫為10℃)所洗材料材料外觀洗至全部露出銀灰色鐵表面所用時間貴陽10＃ 6.5mm 附著緻密氧化鐵皮＊9′盤條貴陽20＃6.5mm同上7′30″盤條天津15＃″″″同上8′20″天 5＃″″″同上5′40″北京10＃″″″附著三層緻密氧化鐵皮15′15″天津15＃″″″鏽盤條0′40″天津8＃″″″鏽蝕極重12′35″6mm厚帶鋼緻密鐵化鐵皮16′50″回火線3mm氧化鐵皮2′40″(貴陽10＃)
實例2同一材料用不同組成的除鏽液酸洗效果比較。
1.除鏽液的製備1＃液配製20%濃度的鹽酸，並使每升該鹽酸中含有十二烷基硫酸鈉(Ⅰ)1克，氟化鈉(Ⅱ)0.5克，草酸(Ⅲ)0.7克，六次甲基四胺(Ⅳ)0.2克。
2＃液配酸操作同上，但每升鹽酸含有(Ⅰ)1克，(Ⅱ)0.1克，(Ⅲ)0.2克，(Ⅳ)0.5克。
3＃液配酸操作同上，但每升鹽酸含有(Ⅰ)1克，(Ⅱ)0.05克，(Ⅲ)0.2克，(Ⅳ)0.2克。
4＃液配酸同上，但每升鹽酸含有(Ⅰ)1克，(Ⅳ)0.3克。
2.實驗結果(液溫為8℃)(1)對貴陽10＃(緻密氧化鐵皮)＊酸洗結果除鏽液編號將材料洗至露出銀灰色鐵表面所需時間1＃12′40″2＃13′20″3＃12′40″4＃14′30″
(2)對天津15＃鏽蝕極重的6.5mm盤條酸洗結果除鏽液編號將材料洗至露出銀灰色鐵表面所需時間1＃8′30″3＃8′30″4＃16′30″實例3稀釋後除鏽液的酸洗效果1.除鏽液的配製Ⅰ＃液配製5%的鹽酸，並使每升該鹽酸中含有(Ⅰ)0.25克，(Ⅱ)0.25克，(Ⅲ)0.37克，(Ⅳ)0.25克。
Ⅱ＃液配製10%的鹽酸，並使每升該鹽酸中含有(Ⅰ)0.5克，(Ⅱ)0.5克，(Ⅲ)0.37克，(Ⅳ)0.5克。
2.實驗結果對緻密氧化鐵皮＊作用很慢，但對自然水鏽仍有較好效果(液溫為8℃)，例如對天津15＃的6.5mm盤條(表面有水生鏽和少量氧化鐵皮)進行酸洗，結果見下表
除鏽液編號將材料洗至露出銀灰色鐵表面所需時間Ⅰ＃8′Ⅱ＃3′25″注＊鋼材表面緻密氧化鐵皮是指經過退火的附著在鋼材最外層的Fe2O3層，它有很強的耐酸作用，對於酸洗和腐蝕時的電化學現象幾乎不起作用。
權利要求
1.一種用於清除鋼鐵表面氧化層的酸洗除鏽液，其特徵在於它是一種含有十二烷基硫酸鈉、氟化鈉、草酸和六次甲基四胺的鹽酸溶液。
2.按照權利要求1所說的含有十二烷基硫酸鈉、氟化鈉、草酸和六次甲基四胺的鹽酸溶液之除鏽液，其特徵在於所用的鹽酸溶液的濃度為5-20%。
3.按照權利要求1所說的含有十二烷基硫酸鈉、氟化鈉、草酸和六次甲基四胺的鹽酸溶液之除鏽液，其特徵在於在除鏽液中，十二烷基硫酸鈉的含量為0.25-1克/升，氟化鈉的含量為0.05-1克/升，草酸的含量為0.20-1.5克/升，六次甲基四胺的含量為0.02-0.5克/升。
4.一種用於清除鋼鐵表面氧化層的酸洗除鏽液的配製方法，其特徵在於它是以鹽酸溶液(濃度為5-20%)為主體，加入十二烷基硫酸鈉(0.25-1克/升)、氟化鈉(0.05-1克/升)、草酸(0.20-1.5克/升)和六次甲基四胺(0.02-0.5克/升)，於室溫下混均而成。
5.一種使用酸洗除鏽液來清除鋼鐵表面氧化層的方法，其特徵在於它是以鹽酸溶液(濃度為5-20%)為主體，加入十二烷基硫酸鈉(0.25-1克/升)、氟化鈉(0.05-1.0克/升)、草酸(0.20-1.5克/升)和六次甲基四胺(0.02-0.5克/升)於室溫下混均成除鏽液，然後於-5°-40℃的溫度範圍內清洗鋼鐵表面的氧化層，即可達到除鏽的目的。
全文摘要
一種用於清除鋼鐵表面氧化層的低溫快速除鏽液，它是以鹽酸溶液(濃度為5-20％)為主體，加入某些添加劑配製而成，它可用來清洗熱軋帶鋼、板材、線材等鋼鐵表面的氧化層，清洗時除鏽液不必加溫，可在-5°～40℃的溫度範圍內使用，在1-17分鐘的時間內即可把氧化層除掉，使金屬表面呈現銀灰色的光澤。
文檔編號C23G1/08GK1034589SQ8810046
公開日1989年8月9日 申請日期1988年1月30日 優先權日1988年1月30日
發明者高佔祥, 侯樹林, 楊金玲, 趙華 申請人:高佔祥, 侯樹林, 楊金玲, 趙華