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你知道镀锌带钢是怎样除锈的吗?

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  • 发布时间:2020-03-05
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【概要描述】酸洗除锈是热镀锌工艺中非常重要的一个工艺环节,能否获得一个良好的待镀工件表面质量,以及在热镀锌工艺中如何提高质量、降低消耗,酸洗除锈这一工艺环节都起到一个不可忽视的重要作用!同时,这一工序所产生的环境污染和环境压力,也是我们热镀锌企业所头疼和忧虑的!近几年国内镀锌企业发展速度很快,随之带来的环境污染、废液处理、排放问题也越来越突出。

你知道镀锌带钢是怎样除锈的吗?

【概要描述】酸洗除锈是热镀锌工艺中非常重要的一个工艺环节,能否获得一个良好的待镀工件表面质量,以及在热镀锌工艺中如何提高质量、降低消耗,酸洗除锈这一工艺环节都起到一个不可忽视的重要作用!同时,这一工序所产生的环境污染和环境压力,也是我们热镀锌企业所头疼和忧虑的!近几年国内镀锌企业发展速度很快,随之带来的环境污染、废液处理、排放问题也越来越突出。

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  酸洗除锈是热镀锌工艺中非常重要的一个工艺环节,能否获得一个良好的待镀工件表面质量,以及在热镀锌工艺中如何提高质量、降低消耗,酸洗除锈这一工艺环节都起到一个不可忽视的重要作用!同时,这一工序所产生的环境污染和环境压力,也是我们热镀锌企业所头疼和忧虑的!近几年国内镀锌企业发展速度很快,随之带来的环境污染、废液处理、排放问题也越来越突出。
  因国内绝大部分企业采用盐酸酸洗,我们的讨论以盐酸酸洗为例:
  一般来说,钢铁表面都存在铁锈和氧化皮。铁锈的主要成分是氢氧化亚铁与氢氧化铁,氧化皮的主要成分是四氧化三铁与三氧化二铁。铁的氧化物、铁锈都很容易与盐酸作用被溶解,其反应式如下:
FeO 2HCl→FeCl2 H2O反应式 (1)
Fe(OH)2 2HCl→FeCl2 H2O反应式 (2)
2Fe(OH)3 6HCl→2FeCl3 6H2O反应式(3)
  而氧化皮的酸洗反应过程则麻烦一些,因四氧化三铁与三氧化二铁在盐酸溶液中较难溶解,但当与铁同时存在时组成腐蚀电池,铁为阳极。与氧化皮接触处的铁首先溶解,同时产生氢气,并促使氧化皮从钢铁基体表面脱落,这一过程伴随着产生氢气时的机械剥离作用。其反应式如下:
2Fe 6HCl→2FeCl3 3H2↑反应式(4)
这时析出的氢把四氧化三铁、三氧化二铁还原为氧化亚铁,反应式如下:
Fe3O4 H2→3FeO H2O反应式(5)
Fe2O3 H2→2FeO H2O反应式(6)
然后重复反应式(1)的反应而溶解在酸液中。
  在以上反应中,其中反应式(4)的反应在氧化皮脱落之后会继续进行。反应式(4)的过量反应会使金属基体过量腐蚀而造成“过蚀”,俗称“过酸洗”。同时过量酸洗会造成大量铁离子的累积,使酸洗液提前失效。其反应过程还会产生大量氢气,氢原子易扩散到金属内部引起氢脆,导致金属的韧性、延展性和塑性降低,影响材料的机械性能。而氢分子携带酸滴从酸液中逸出时,造成大量酸雾,污染车间环境。
  对于控制反应式(4)的过量反应,过去传统的做法是添加缓蚀剂,但单纯添加缓蚀剂会影响酸洗速度。从酸洗质量的角度出发,我们要求达到较高的缓蚀效率,即工件除去氧化皮之后,产生尽可能少的失重。而较高的缓蚀效率带来的是酸洗速度和生产效率的降低,严重时甚至造成工件洗不动,出现“欠酸洗”现象。
  酸洗除锈的目的在于除锈和清除氧化皮,而不能腐蚀金属的基体。过量的酸会使金属表面变的粗糙,呈暗黑色或暗灰色,酸洗后的表面放大后呈锯齿状和凹凸点、麻点,使表面积增大,热镀锌时会增加更多的表面上锌量,同时也影响镀锌表面质量。
  在上述的酸洗基本反应式中,其中反应式(4)是一个重要的过程,我们的关键是要控制这个过程,为此我们采用了特殊的剥离剂、渗透剂,以加强和加快氧化皮从钢铁基体的脱离速度,解决了在高缓蚀效率的前提下,仍保持较高酸洗速度的难题。这时,我们可以适当加大缓蚀用量,并采用特殊的吸附剂在钢铁基体表面形成吸附层,就好像在剥离了氧化皮的金属基体表面附上了一层薄膜一样,阻止了金属基体进一步地与酸液反应,彻底地解决了盐酸酸洗工艺中的“过酸洗”问题。也就从根本上抑制和减少了铁的溶解和腐蚀。酸液中生成的铁离子的数量大大减少,反应少了酸的消耗也就少了。同时我们还采用了适量的络合剂,可与铁离子起络合作用,最大限度地降低了酸洗液中铁离子的含量。

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