实验室用不锈钢酸洗装置及系统的制作方法

本实用新型属于不锈钢酸洗技术领域，具体涉及一种实验室用不锈钢酸洗装置及实验室用不锈钢酸洗系统。

背景技术：

不锈钢酸洗生产时，一般采用浅槽紊流酸洗，酸洗过程中酸洗液通过酸洗槽内的喷嘴不断喷向带钢，形成紊流状态，使酸洗液与带钢充分接触，从而使酸洗效果达到最佳。目前，在实验室进行不锈钢酸洗实验时，一般采用烧杯，将配好的溶液放进烧杯，进行酸洗，酸液一般为静态，或用玻璃棒不断搅拌溶液以加快酸洗速度，这种酸洗实验与实际生产条件相差较大，实验过程中需要的酸洗时间较长，不能模拟实际生产时的酸洗状况，以致通过酸洗实验得出的结论与实际生产相差较大，不能较好的指导实际生产。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种实验室用不锈钢酸洗装置及实验室用不锈钢酸洗系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种实验室用不锈钢酸洗装置，包括酸洗槽和槽盖，所述槽盖盖合在所述酸洗槽上并围成一酸洗腔，于所述酸洗腔内设有用于放置酸洗试样的试样架和用于向酸洗试样喷淋酸洗液以形成紊流酸洗的喷淋机构；

所述喷淋机构通过酸洗液供应管连接有酸洗液供应机构，所述酸洗液供应机构包括浓硫酸配给管、氟硅酸配给管、双氧水配给管及配水管。

作为实施例之一，所述酸洗液供应管入口端连接有配酸罐，所述浓硫酸配给管、所述配水管及所述氟硅酸配给管均与所述配酸罐入口端连接，所述双氧水配给管分支连接于所述酸洗液供应管上。

作为实施例之一，所述酸洗槽侧壁上设有溢流管，所述酸洗槽底部连接有排空管，所述排空管上设有第一控制阀，所述溢流管及所述排空管均连接至所述配酸罐。

作为实施例之一，所述配酸罐底部连接有废酸排放管，所述废酸排放管出口端连接有废酸收集罐，所述废酸排放管上设有第二控制阀。

作为实施例之一，所述槽盖通过密封机构盖合在所述酸洗槽上。

作为实施例之一，于所述酸洗槽顶部外周缘设有一圈密封水槽，所述槽盖盖合在所述密封水槽内形成水密封结构。

作为实施例之一，所述酸洗槽连接有用于调节其内的酸洗液至预设温度的温度调节机构。

作为实施例之一，所述温度调节机构包括循环调温管道，所述循环调温管道一端连接于所述酸洗槽底部，另一端连接于所述酸洗槽侧壁上部，于所述循环调温管道上设有温度调节单元。

作为实施例之一，所述试样架上端固定于所述槽盖上，下端设有试样放置台并伸至所述酸洗槽内。

本实用新型实施例涉及一种实验室用不锈钢酸洗系统，包括预酸洗装置、第一段混酸酸洗装置和第二段混酸酸洗装置，其中，所述第一段混酸酸洗装置和第二段混酸酸洗装置均采用如上所述的实验室用不锈钢酸洗装置。

本实用新型实施例至少实现了如下有益效果：本实用新型通过喷淋机构直接将酸洗液喷洒至试样表面，形成紊流酸洗，充分模拟现场实际不锈钢无硝酸酸洗生产条件，使得酸洗实验得出的结论更接近实际生产，从而可更好的指导实际生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种实验室用不锈钢酸洗装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种实验室用不锈钢酸洗装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-图2，本实用新型实施例提供一种实验室用不锈钢酸洗装置，包括酸洗槽1和槽盖2，所述槽盖2盖合在所述酸洗槽1上并围成一酸洗腔，于所述酸洗腔内设有用于放置酸洗试样5的试样架4和用于向酸洗试样5喷淋酸洗液以形成紊流酸洗的喷淋机构，所述喷淋机构通过酸洗液供应管12连接有酸洗液供应机构。其中，所述槽盖2优选为通过密封机构盖合在所述酸洗槽1上，可防止酸雾逸出，保证实验环境及人员安全；由于酸雾的腐蚀性较强，因此，上述密封机构优选为采用水封方式，具体的，于所述酸洗槽1顶部外周缘设有一圈密封水槽3，在密封水槽3内注水，所述槽盖2盖合在所述密封水槽3内形成水密封结构。另外，在酸洗槽1侧壁上部或槽盖2上连接有酸雾排放管7，酸洗时的酸雾可通过该酸雾排放管7排放至实验室外或回收。

如图1-图2，上述试样架4优选为固定在槽盖2上，将槽盖2提起即可进行试样5的放置，方便操作，同时，避免实验人员将试样5放置到酸洗槽1中时由于酸洗液的腐蚀性而造成不必要的伤害；具体地，上述试样架4上端固定于所述槽盖2上，下端设有试样5放置台并伸至所述酸洗槽1内，试样5放置台的位置应保证上述喷淋机构可将酸洗液直接喷淋到试样5表面。上述喷淋机构包括至少一个喷嘴6，优选为多个，设置在酸洗槽1两侧，其中每侧可沿试样5宽度方向设置一排多个喷嘴6；上述各喷嘴6通过喷管(已图示，未标注)支承在酸洗槽1内，喷管连接在酸洗槽1底部，上述酸洗液供应管12与各喷管的下端连通，为各喷嘴6供应酸洗液。各喷嘴6直接将酸洗液喷洒至试样5表面，形成紊流酸洗，充分模拟现场实际不锈钢酸洗生产条件，使得酸洗实验得出的结论更接近实际生产，从而可更好的指导实际生产。

本实施例中，所述酸洗液供应机构包括浓硫酸配给管16、氟硅酸配给管17、双氧水配给管18及配水管19，即采用无硝酸酸洗工艺，其中，双氧水(H₂O₂)将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，使溶液中Fe³⁺浓度保持在一定范围内，H₂SO₄和Fe³⁺组合相当于强氧化性酸，与混酸中HNO₃的作用相当，可以通过氧化皮内部裂纹和孔隙渗透到氧化铁皮内层和贫铬层表面，通过溶解贫铬层使试样5表面氧化皮很快与金属基体发生剥离和脱落，H₂SO₄也会与贫铬层中的Fe、Mn发生反应产生大量氢气，氢气的剥离作用也会使氧化皮与金属基体发生剥离和脱落。贫铬层溶解完时，Fe³⁺的强氧化作用会使试样5表面生成一层致密的钝化膜，主要成分为Cr₂O₃，可以防止金属基体进一步被侵蚀。H₂SiF₆具有活化作用，SiF₆^2-离子的点腐蚀作用可以加速酸液通过氧化皮内部裂纹和孔隙渗透到氧化铁皮内层和贫铬层表面，H⁺也会与贫铬层中的Fe、Cr、Mn、Si发生反应产生大量氢气，使贫铬层溶解，对整个氧化铁皮产生机械剥离作用。酸洗过程中，SiF₆^2-离子不会与金属离子结合生成沉淀物，可使溶液随着反应的进行，溶液中的SiF₆^2-离子不会降低，酸溶液活性保持不变；酸洗效率大大提高，酸溶液寿命得到提高，减少了酸溶液排废量，降低了生产成本；酸洗过程中，由于没有氟化物沉淀与氧化皮结合生成硬泥垢，试样5表面脱落的的氧化皮如同沙子容易被水冲洗掉，不会堵塞酸洗管道，减少了停机维护次数。

对于上述酸洗液供应机构，其可以有如下结构：

(1)如图1，酸洗液供应管12入口端连接有配酸罐13，该配酸罐13连接有浓硫酸配给管16、氟硅酸配给管17、双氧水配给管18和配水管19，通过上述浓硫酸配给管16、氟硅酸配给管17、双氧水配给管18和配水管19加入相应量的浓硫酸、氟硅酸、双氧水及工业水，配制成所需的混酸酸洗液。

(2)如图2，酸洗液供应管12入口端连接有配酸罐13，该配酸罐13连接有浓硫酸配给管16、氟硅酸配给管17和配水管19，在酸洗液供应管12上分支连接有双氧水配给管18，该双氧水配给管18入口端与双氧水供给罐20连接。通过上述浓硫酸配给管16、氟硅酸配给管17和配水管19加入相应量的浓硫酸、氟硅酸及工业水，在配酸罐13内配制成预制混酸液，通过双氧水配给管18将双氧水加入至酸洗液供应管12内，使双氧水与上述预制混酸液混合配制形成所需的混酸酸洗液。为使得双氧水与上述预制混酸液混合效果更好，可在上述双氧水配给管18上设置双氧水供给泵，或设置上述双氧水供给罐20所在位置高于双氧水配给管18分支连接点所在位置，通过高度势差使得双氧水可直接加入至酸洗液供应管12内。

由于配酸过程中，浓硫酸与水混合时会产生大量热量，会加剧双氧水的分解，进而导致双氧水失效，因此，本实施例中，优选为采用上述第(2)种结构。由于双氧水由分支管路配给至酸洗液供应管12时，浓硫酸与水已在配酸罐13内充分混合，不会再产生大量热量，因而可防止双氧水的热分解，保证酸洗液的酸洗效果。

接续上述酸洗装置的结构，如图1-图2，所述酸洗槽1侧壁上设有溢流管10，所述酸洗槽1底部连接有排空管11，所述排空管11上设有第一控制阀(已图示，未标注)，所述溢流管10及所述排空管11均连接至所述配酸罐13；上述结构可构成酸洗液的循环利用管路，一方面降低酸洗液的耗量，另一方面也充分模拟现场生产条件，以更好的指导生产。另外，在所述配酸罐13底部连接有废酸排放管14，所述废酸排放管14出口端连接有废酸收集罐15，所述废酸排放管14上设有第二控制阀(已图示，未标注)；当配酸罐13内的酸洗液不能再循环使用时，可通过上述废酸排放管14将废酸排放至废酸收集罐15内，回收的废酸经处理后可再利用，节能环保。

进一步优化上述酸洗装置的结构，如图1-图2，所述酸洗槽1连接有用于调节其内的酸洗液至预设温度的温度调节机构。通过该温度调节机构将酸洗槽1内的酸洗液调节至预设的温度，达到所需的实验条件，以便更好的指导生产。如图1和图2，优选地，上述温度调节机构包括循环调温管道8，所述循环调温管道8一端连接于所述酸洗槽1底部，另一端连接于所述酸洗槽1侧壁上部，于所述循环调温管道8上设有温度调节单元9；其中，该温度调节单元9可为恒温器、温控器等常用的温度调节设备。通过上述循环调温管道8，使得酸洗槽1内的酸洗液循环通过上述温度调节单元9，直至酸洗液温度达到预设温度。

实施例二

本实用新型实施例涉及一种实验室用不锈钢酸洗系统，包括预酸洗装置、第一段混酸酸洗装置和第二段混酸酸洗装置，其中，所述第一段混酸酸洗装置和第二段混酸酸洗装置均采用上述实施例一所提供的实验室用不锈钢酸洗装置；上述预酸洗装置采用硫酸预酸洗工艺，该预酸洗装置的结构与上述实施例一所提供的实验室用不锈钢酸洗装置的结构基本相同，只在于该预酸洗装置的酸洗液供应机构包括配酸罐13及连接在该配酸罐13上的浓硫酸配给管16和配水管19。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。