专利名称：硫酸酸洗除鳞加速剂的制作方法
技术领域：
本发明属于轧钢酸洗液硫酸的添加剂。
用“硫酸酸洗法”去除热轧带钢表面氧化铁皮，无论在国内国外，目前仍占很大比例，尤其在我国占60%以上。这主要是由于硫酸具有价格便宜，易运输和贮存，尾部废酸处理较简单等优点。但它与盐酸酸洗相比较，具有两大不容忽略的缺点第一酸洗速度慢;第二经它酸洗的钢材表面有一层灰色附着物，而盐酸酸洗过的钢材表面呈现出银白色金属光泽。
若想提高产量，必须提高酸洗速度。因此从事酸洗的技术人员，曾千方百计设法提高酸洗速度，但到目前为止，无论国内、国外都从酸洗机组的首部、尾部上下功夫，尽量在首、尾部的处理时，把一些辅助工作所消耗的时间与前一卷的时间相叠加，以缩短辅助时间，提高生产能力。例如安装双开卷机、破鳞机设置活套坑等设施，都是为了加快酸洗速度。尽管如此，酸洗速度虽有一定提高，但还是远远满足不了连轧机的需要。
《金属文摘》(870557-0447)1987年5月刊登了前苏联一篇名为“应用碱性溶液清除高合金钢表面氧化铁皮的前处理”的文章，该文介绍的是用碱液中含有KMnO4和其他氧化剂配成的混合溶液，作为Ni型和高铬合金钢在酸洗脱鳞前的予处理溶液，经过这种处理，能够加快许多种合金钢的酸洗除鳞速度。
《金属文摘》(84-757-0503)84年7月刊登了波兰的名为“低合金钢酸洗过程的强化”文章，文中介绍了在20%硫酸水溶液中加入0.01%缓蚀剂(Kokafenal N-10)和0.1%活化剂(NaCl)加热到40～50℃，这样处理后，对23GHNMA和23MnCrNiMo52级低合金钢表面除鳞速度明显加快。
上述的一种技术是在酸洗脱鳞前的一种予处理液，但只是对处理合金钢较为合适，而另一种技术也是在酸液中加入缓蚀剂作为处理低合金钢。
1990年我公司对硫酸酸洗机组进行了改造，在首部安装破鳞机，酸洗速度设计能力可达到2.1M/S，当速度调到1.6M/S时，欠酸洗现象较严重，影响了钢材的质量。
本发明专利的目的就是设计出一种既提高钢板酸洗速度又确保钢板酸洗质量的硫酸酸洗除鳞剂。
众所周知，热轧钢材氧化铁皮结构，最外层是难于与硫酸反应的Fe3O4和Fe2O3，而易于与硫酸反应的FeO位于氧化铁皮的最里层。硫酸酸洗时，硫酸与氧化铁皮反应原理如下
实际上(1)、(2)两式反应较难进行，(3)式反应很快，基于上述原理，本发明的硫酸酸洗除鳞加速剂是由A组份和B组份混合组成的;A组份可以由盐酸羟胺单一成分组成，或者由盐酸羟胺和硫酸肼、低亚硫酸钠、硫酸羟胺、硫脲、甲醛、亚磷酸、氨基磺酸、碘化钾等氧化还原物质中的一种或两种组成，如果是多组元的A组份，其盐酸羟胺的加入量应等于或大于A组份量的70%，其它加入1～2种成分量总应等于或小于A组份量的30%，如果加入二种成分，则各自加入量分别为A组份量的10～20%和20～10%，作用是将氧化铁皮中三价铁变成二价铁，A组份的加入量是硫酸酸洗液量的0.02～0.08%(重量百分比)。
予进行酸洗的钢材，经过破鳞后，表面氧化铁皮产生裂缝和孔隙，为了让酸洗液尽快渗透到氧化铁皮里层，需要加入扩散渗透性能极佳的表面活性剂，为此在设计硫酸酸洗除鳞加速剂中B组份时主要加入表面活性剂。B组份或者是单一琥珀酸二辛酯磺酸钠或18烷基三甲基氯化铵，或者分别由上述二种物质为主要成分，再加入二苯并二唑钠、三酰胺季胺盐、聚氧乙烯烷基醚等一种或二种物质组成。如果是多组元的B组份，则琥珀酸二辛酯磺酸钠或18烷基三甲基氯化铵的加入量应等于或大于B组份量的70%，其它加入的1～2种成分总量应等于或小于B组份量的30%，如果加入的是二种成分，则各自加入量分别为B组份量的10～20%和20～10%。B组份的加入量是硫酸酸洗液的0.019～0.05%(重量百分比)。
在连续酸洗机组中，为了使酸洗效果更理想起到消泡作用，可以选用聚氧丙基甘油醚、聚氧乙基甘油醚、二甲基硅油等其中一种作为B组份的辅助剂，其加入量为酸洗液量的0.001%(重量百分比)。A、B两组份的混合重量比例为5∶5～8∶2，最佳比例为7∶3。
本发明具有如下优点和效果，将上述A、B两组份的酸洗加速剂按比例加入到酸洗液中，由于协同效应使酸洗速度大幅度提高。连续酸洗机组酸洗速度可提高40～50%;非连续酸洗机组速度，其洗线材速度可提高50～60%，洗管材速度可提高30～40%。
采用加速剂进行酸洗的第二个效果就是使钢材表面质量大大提高，呈现出可与盐酸酸洗相媲美的银白色金属光泽。同时提高了钢材机械性能和减少钢中氢脆性能，对于管材和线材有利于下道工序的进行，易冲洗和易拉拔。
采用本发明加速剂的第三个效果是在连续机组采用加速剂，酸洗过程不起泡，对尾部亚铁盐回收没有任何影响;在裸露间歇式酸洗机组采用加速剂，对酸雾有极强的屏蔽作用。
采用本发明加速剂对钢材进行酸洗第四个效果是降低酸耗30～35%，减少酸洗铁损33～38%，因而降低了生产成本，提高了成材率，具有较大的经济效益。
下面是
具体实施例方式1、在鞍钢冷轧厂硫酸连续酸洗机组采用硫酸酸洗加速剂，在机组首、尾原封不动的情况下，在机组工艺段的四个酸洗槽中按照酸洗溶液的重量百分比，A组份加入量为酸洗液的0.07%，B组份加入量为酸洗液的0.03%，辅助添加剂加入量为酸洗液的0.001%。由于加入了加速剂，酸洗速度提高31%，钢材表面呈现银白色光泽，可与盐酸酸洗表面质量相媲美，同时省掉原来加入NaCl工序。
2、在我公司钢绳厂，在裸露间歇式硫酸酸洗机组中洗线材采用加速剂，按照酸洗液重量百分比，A组份加入量为酸液量的0.06%，B组份加入量为酸液量的0.04%。使用本发明加速剂，酸洗速度提高52～55%，线材表面呈银白色，酸耗降低30%，减少铁损35%。由于采用加速剂，对酸雾有极强的抑制作用，并能屏蔽酸雾。
3、在我公司钢管厂，在间歇式硫酸酸洗机组中采用加速剂，按照酸洗溶液的重量百分比，A组份加入量为酸液量的0.05%，B组份的加入量为酸液量的0.05%。由于采用了加速剂，酸洗速度提高了38～40%，降低酸洗温度10～15℃，酸耗降低了31%，减少铁损34%，酸洗溶液表面有极厚一层白色泡沫，起到了屏蔽酸雾作用。经过使用加速剂酸洗出的钢管表面银白，易冲洗，易拉拔。同时克服掉了原来酸洗工艺带来的拉拔时冒烟，出现刮伤抖纹现象。
权利要求
1.一种硫酸酸洗除鳞加速剂，其特征在于它是由A组份和B组份混合组成的；A组份可以是单一的盐酸羟胺，或者由盐酸羟胺和硫酸肼、低亚硫酸钠、硫酸羟胺、硫脲、甲醛、亚磷酸、氨基磺酸、碘化钾等氧化还原物质中的一种或两种组成，如果是多组元的A组份，其盐酸羟胺的加入总量应等于或大于A组份量的70%，其它加入1～2种成分量应等于或小于A组份量的30%，如果加入二种成分，则各自加入量分别为A组份量的10～20%和20～10%，其作用是将氧化铁皮中三价铁变成二价铁，A组份的加入量是硫酸酸洗液的0.02～0.08%(重量百分比)；B组份或者是单一的琥珀酸二辛酯磺酸钠或18烷基三甲基氯化铵，或者分别由上述两种物质为主要成分，再加入二苯并二唑钠、三酰胺季胺盐、聚氧乙烯烷基醚等一种或两种物质组成，如果是多组元的B组份，则琥珀酸二辛酯磺酸钠或18烷基三甲基氯化铵的加入量应等于或大于B组份量的70%，其它加入的1～2种成分总量应等于或小于B组份量的30%，如果加入的是二种成分，则各自加入量分别为B组份量的10～20%和20～10%，B组份的加入量是硫酸酸洗液的0.019～0.05%(重量百分比)；A、B两组份按5∶5到8∶2重量比混合就制成了除鳞加速剂。
2.按照权利要求1所述的一种硫酸酸洗除鳞加速剂，其特征是A组份和B组份的最佳重量混合比为7∶3。
3.按照权利要求1所述的一种硫酸酸洗除鳞加速剂，其特征在于在连续酸洗机组中，可以选用聚氧丙基甘油醚、聚氧乙基甘油醚、二甲基硅油等其中一种作种作为B组份的辅助剂，其加入量为酸洗液0.001%(重量百分比)。
全文摘要
一种用于钢材硫酸酸洗的除鳞加速剂是A、B双组份混合物质。A组份是盐酸羟胺、硫酸肼、低亚硫酸钠、硫酸羟胺、硫脲、甲醛、亚磷酸、氨基磺酸、碘化钾等一种或两种组份组成，A组份的加入量为硫酸酸洗液重量的0.02～0.08％； B组份是琥珀酸二辛酯磺酸钠或18烷基三甲基氯化铵组成，或者加入二苯并二唑钠、三酰胺季胺盐等组成，其加入量为酸洗液重量的0.019～0.05％。A、B两组份按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％，减少酸洗铁损33～38％，提高了钢材质量，降低了生产成本。
文档编号C23G1/08GK1100759SQ93115819
公开日1995年3月29日 申请日期1993年9月22日 优先权日1993年9月22日
发明者李雪松, 王维国, 周毅仁, 武裕民 申请人:鞍山钢铁公司, 鞍山钢铁公司钢铁研究所