专利名称：钢铁酸洗促进剂的制作方法
技术领域：
本发明属于化学法金属清洗技术领域，具体涉及一种钢铁酸洗促进剂，它尤其适用于硅钢的酸洗处理。
硅钢是在工业上用途相当广泛的一种钢材。目前硅钢生产工艺中，硅钢带钢经过高温后，硅钢板表面由外到内生成具有一定厚度的，结构甚为致密的氧化皮，该氧化皮主要由Fe2O3，Fe3O4，FeO和少量Fe2SiO4等成分组成。这种氧化皮对产品的后续工艺影响很大，必须设法除去。硅钢生产工业上主要采用抛丸喷砂后进行化学酸洗工艺来除去氧化皮。在常规的酸洗工艺中即使提高酸液浓度，并降低钢带酸洗速度，钢带板面氧化皮仍难以除尽，这样不仅直接影响钢带产品的质量，同时也会因残留氧化皮引起轧制工序的乳化液变质而造成较大的经济损失，增加生产成本。硅钢的氧化皮的成分、厚度和致密度与碳钢和不锈钢均不同。碳钢和不锈钢的酸洗剂不适宜用在硅钢的酸洗工艺中。而目前国内还没有看到关于适用于硅钢酸洗的钢铁酸洗促进剂的文献报导，也没有产品问世。
为实现上述发明内容，本发明的钢铁酸洗促进剂的成分及重量配比为无机盐还原剂10％～80％，有机金属离子螯合剂1％～20％，增效剂1％～20％，水10％～50％。
上述无机盐还原剂可为亚硫酸钠、次硫酸钠、一缩二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫代硫酸铵中的一种或二种。上述有机金属离子螯合剂可为葡萄糖酸和盐、酒石酸和盐、柠檬酸和盐、乙二胺四乙酸二钠盐中的一种。所述增效剂可为丁炔二醇、乙二醇、丙三醇中的一种。
盐酸酸洗去除氧化皮过程，可以概括为溶解作用、氧化还原作用和剥离作用三个方面，原理如下列化学反应所示(1)(2)(3)
(4)(5)(6)(7)上述各步骤反应速度相差很大，(4)式反应最快，反应(3)也较快，反应(2)尤其是反应(1)非常缓慢。也就是说，酸与基体和氧化底层反应快，与氧化皮外层反应却特别慢。而钢铁氧化皮外层的结构相当致密，酸液很难渗透过氧化层到达基材面上，酸与基体的反应就很难进行，剥离作用也就很难发生。
根据以上去除氧化层的反应机理可知，在酸洗液中添加适量的还原剂后，可活化氧化皮外层，将氧化铁皮外层难于反应的高价金属氧化物和高价铁盐转化成易溶于酸的低价金属氧化物的低价铁盐，有利于Fe3O4和Fe2O3的溶解和脱除。
在酸洗中，常常因溶液中金属离子浓度的过高造成容液的硬度增大而导致酸洗减慢。有机金属螯合剂对铁离子有很高的螯合能力，加入有机金属螯合剂既可以保持酸洗液的稳定性，延长酸液的使用寿命，又可促进酸洗液对氧化皮的溶解。
本发明有如下优点和效果对于连续酸洗机组，添加本钢铁酸洗促进剂可以提高酸洗速度30％～50％；可节酸30％～40％；明显改善钢材表面清洗质量，清洗出的钢铁表面呈现光亮银白色金属光泽；不影响尾部回收亚铁盐。使用本钢铁酸洗促进剂可产生很好的经济效益。
发明人在某钢厂的生产现场对本酸洗促进剂进行了试用，发现在常规酸洗工艺中特别难清洗的钢种，添加1％钢铁酸洗促进剂可明显改善板面清洗质量；在原酸洗用浓度盐酸溶液中，添加1％的酸洗促进剂，在95℃酸洗温度下，可提高钢带走速(从20m/min到25～30m/min)，并保证硅钢带的酸洗质量；在原酸洗用浓度盐酸溶液中，钢带走速为20m/min，添加1％的酸洗促进剂，可降低酸洗温度(从95℃到90℃)，并保证硅钢带的酸洗质量；在95℃酸洗温度下，钢带走速为20m/min，添加1％的酸洗促进剂，可降低酸液浓度(从8％到5％)，并保证硅钢带的酸洗质量。
本发明配制使用方便。可将几种原料混合配制成液态的促进剂，在现场使用时只需将促进剂直接加入酸洗液中即可。
<p>表4
权利要求
1.一种钢铁酸洗促进剂，其特征在于其成分及重量配比为无机盐还原剂10％～80％， 有机金属离子螯合剂1％～20％，增效剂1％～20％， 余量为水。
2.根据权利要求1所述的钢铁酸洗促进剂，其特征在于所述无机盐还原剂为亚硫酸钠、次硫酸钠、一缩二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫代硫酸铵中的一种或二种。
3.根据权利要求1或2所述的钢铁酸洗促进剂，其特征在于所述有机金属离子螯合剂为葡萄糖酸和盐、酒石酸和盐、柠檬酸和盐、乙二胺四乙酸二钠盐中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的钢铁酸洗促进剂，其特征在于所述增效剂为丁炔二醇、乙二醇、丙三醇中的一种。
5.根据权利要求3所述的钢铁酸洗促进剂，其特征在于所述增效剂为丁炔二醇、乙二醇、丙三醇中的一种。
全文摘要
本发明公开了一种钢铁酸洗促进剂，其成分及重量配比为无机盐还原剂(如亚硫酸钠、次硫酸钠、一缩二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫代硫酸铵中的一种或二种)，10％～80％；有机金属离子螯合剂(如葡萄糖酸和盐、酒石酸和盐、柠檬酸和盐、乙二胺四乙酸二钠盐中的一种)，1％～20％；增效剂(如丁炔二醇、乙二醇、丙三醇中的一种)，1％～20％；水10％～50％。本钢铁酸洗促进剂特别适用于添加在酸洗液中促进清洗各种钢铁(尤其是硅钢)带钢和型材表面生成的紧密氧化皮。可显著提高酸洗后硅钢板板面质量，缩短酸洗时间，降低酸耗，改善酸洗环境。
文档编号C23G1/08GK1408901SQ0113351
公开日2003年4月9日 申请日期2001年9月29日 优先权日2001年9月29日
发明者李国敏, 付朝阳, 郑家燊, 彭芳明, 俞敦义, 杨振玺, 张学圣, 肖笛, 肖怀斌, 应宏, 杨华国, 黄煊官, 孙祥圣 申请人:华中科技大学, 武汉永兴化工有限责任公司