专利名称：快速低温除锈液的制备及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于除锈液的制备及使用方法。
钢铁工业的轧制品约有60%在继续加工过程中至少要酸洗一次。热轧带钢、板材、线材在冷轧前也必须进行酸洗，酸洗的目的是清除粘附在钢铁表面上的氧化层。这种氧化层是热轧和退火时产生的氧化铁皮或经水腐蚀产生的铁锈。现有的酸洗技术中，硫酸是最常用的酸，酸洗浓度为20～25%。盐酸(浓度为15-25%)也逐渐得到广泛的应用。为了提高酸洗的速度，使用硫酸和盐酸时，都必须提高酸洗的温度，然而，硫酸(特别是高温时)具有很强的过酸洗和氢脆现象，使钢材的机械性能降低，且导致酸耗量的增加;盐酸的酸洗速度要高，但随着温度的增加，HCl气体挥发剧烈，以至污染空气并加重了建筑设施的损坏程度。此外，目前使用的其他低温除锈液，其酸洗速度也不理想。
本发明的目的是制备出一种高效除锈液。它必须在低温下能快速除去钢铁表面的氧化层，且能抑制过酸洗现象而不损坏钢材的机械性能。
本发明是在盐酸中加入阳离子表面活性剂(十二烷基硫酸钠)，使铁氧化物结构松散，盐酸沿缝隙迅速进入基体铁表面以剥落氧化层;又因盐酸难溶金属氧化物，故加入NaF后可对金属氧化起助溶作用;而草酸(C2H2O4)可将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)，也有助溶作用;当氧化层剥落后，HCl与基体Fe反应时要析出氢气，造成过酸洗，故可加入六次甲基四胺[(CH2)6N4]，以防止氢气析出，达到抑制过酸洗的目的。在大生产过程中，为了除掉除锈液产生的气味，可加入适量的氟碳(FC-80)。
本除锈液的配制方法简便，只需在盐酸溶液中加入一定量的上述原料，然后于室温下混均即可。在使用盐酸溶液(浓度为5-20%)为主体时，各原料的用量如下十二烷基硫酸钠为0.25-1克/升;氟化钠为0.05-1克/升;草酸为0.20-1.5克/升;六次甲基四胺为0.02-0.5克/升。
本除锈液适用的材质范围广，对带钢、板材、线材等多种钢材均可适用，根据材质不同，除锈液的用量仅为60-135g/m3材质;本除锈液可低温除锈(-5-40℃)，减少空气污染并防止对建筑设施的损害;本除锈液的除锈速度快，清洗时间只需1-17分种;本除锈液能抑制钢材的过酸洗，不降低钢材的机械性能，且能降低铁损，节省钢材50-70公斤/吨;本除锈液对Fe(Ⅱ)的溶解量大，可达160-400克/升，故除锈液的利用率高;本除锈所用的添加剂均无毒，有效地控制了对环境的污染，且乏酸量较少，可连续酸洗4-15天;本除锈液配制方法简便，使用时由于金属表面无泡沫和残存氧化铁，不需高压水冲洗，酸洗后金属表面光泽呈银灰色。
1.除锈剂的配制配制20%浓度的盐酸，并使每升该盐酸中含有十二烷基硫酸钠1克，氟化钠1克，草酸1.5克，六次甲基四胺0.02克。
2.实验结果如下(液温为10℃)所洗材料材料外观洗至全部露出银灰色铁表面所用时间贵阳10＃ 6.5mm 附着致密氧化铁皮＊9′盘条贵阳20＃6.5mm同上7′30″盘条天津15＃″″″同上8′20″天 5＃″″″同上5′40″北京10＃″″″附着三层致密氧化铁皮15′15″天津15＃″″″锈盘条0′40″天津8＃″″″锈蚀极重12′35″6mm厚带钢致密铁化铁皮16′50″回火线3mm氧化铁皮2′40″(贵阳10＃)
实例2同一材料用不同组成的除锈液酸洗效果比较。
1.除锈液的制备1＃液配制20%浓度的盐酸，并使每升该盐酸中含有十二烷基硫酸钠(Ⅰ)1克，氟化钠(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，但每升盐酸含有(Ⅰ)1克，(Ⅱ)0.1克，(Ⅲ)0.2克，(Ⅳ)0.5克。
3＃液配酸操作同上，但每升盐酸含有(Ⅰ)1克，(Ⅱ)0.05克，(Ⅲ)0.2克，(Ⅳ)0.2克。
4＃液配酸同上，但每升盐酸含有(Ⅰ)1克，(Ⅳ)0.3克。
2.实验结果(液温为8℃)(1)对贵阳10＃(致密氧化铁皮)＊酸洗结果除锈液编号将材料洗至露出银灰色铁表面所需时间1＃12′40″2＃13′20″3＃12′40″4＃14′30″
(2)对天津15＃锈蚀极重的6.5mm盘条酸洗结果除锈液编号将材料洗至露出银灰色铁表面所需时间1＃8′30″3＃8′30″4＃16′30″实例3稀释后除锈液的酸洗效果1.除锈液的配制Ⅰ＃液配制5%的盐酸，并使每升该盐酸中含有(Ⅰ)0.25克，(Ⅱ)0.25克，(Ⅲ)0.37克，(Ⅳ)0.25克。
Ⅱ＃液配制10%的盐酸，并使每升该盐酸中含有(Ⅰ)0.5克，(Ⅱ)0.5克，(Ⅲ)0.37克，(Ⅳ)0.5克。
2.实验结果对致密氧化铁皮＊作用很慢，但对自然水锈仍有较好效果(液温为8℃)，例如对天津15＃的6.5mm盘条(表面有水生锈和少量氧化铁皮)进行酸洗，结果见下表
除锈液编号将材料洗至露出银灰色铁表面所需时间Ⅰ＃8′Ⅱ＃3′25″注＊钢材表面致密氧化铁皮是指经过退火的附着在钢材最外层的Fe2O3层，它有很强的耐酸作用，对于酸洗和腐蚀时的电化学现象几乎不起作用。
权利要求
1.一种用于清除钢铁表面氧化层的酸洗除锈液，其特征在于它是一种含有十二烷基硫酸钠、氟化钠、草酸和六次甲基四胺的盐酸溶液。
2.按照权利要求1所说的含有十二烷基硫酸钠、氟化钠、草酸和六次甲基四胺的盐酸溶液之除锈液，其特征在于所用的盐酸溶液的浓度为5-20%。
3.按照权利要求1所说的含有十二烷基硫酸钠、氟化钠、草酸和六次甲基四胺的盐酸溶液之除锈液，其特征在于在除锈液中，十二烷基硫酸钠的含量为0.25-1克/升，氟化钠的含量为0.05-1克/升，草酸的含量为0.20-1.5克/升，六次甲基四胺的含量为0.02-0.5克/升。
4.一种用于清除钢铁表面氧化层的酸洗除锈液的配制方法，其特征在于它是以盐酸溶液(浓度为5-20%)为主体，加入十二烷基硫酸钠(0.25-1克/升)、氟化钠(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)，于室温下混均而成。
5.一种使用酸洗除锈液来清除钢铁表面氧化层的方法，其特征在于它是以盐酸溶液(浓度为5-20%)为主体，加入十二烷基硫酸钠(0.25-1克/升)、氟化钠(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)于室温下混均成除锈液，然后于-5°-40℃的温度范围内清洗钢铁表面的氧化层，即可达到除锈的目的。
全文摘要
一种用于清除钢铁表面氧化层的低温快速除锈液，它是以盐酸溶液(浓度为5-20％)为主体，加入某些添加剂配制而成，它可用来清洗热轧带钢、板材、线材等钢铁表面的氧化层，清洗时除锈液不必加温，可在-5°～40℃的温度范围内使用，在1-17分钟的时间内即可把氧化层除掉，使金属表面呈现银灰色的光泽。
文档编号C23G1/08GK1034589SQ8810046
公开日1989年8月9日 申请日期1988年1月30日 优先权日1988年1月30日
发明者高占祥, 侯树林, 杨金玲, 赵华 申请人:高占祥, 侯树林, 杨金玲, 赵华