CN101205620A - 热轧钢管氧化铁皮的清理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热轧钢管氧化铁皮清理方法，该方法包括以下步骤：配料：配制清洗液由氢氟酸、无机缓蚀剂、防烟雾剂、反应抑制剂、铁离子渗透剂、水为物理混合而成；按所处理的钢管及氧化皮生成的情况，具体所配制清洗液的浓度；流动浸泡：将钢管吊入清洗池中，采用流动浸泡的方法加快应速度；蒸气加温：向清洗液里通入蒸气，加温至25℃－70℃之间；清洗：将钢管吊出，并用水冲洗至中性；清除氧化皮粉末：用高压水或高压干燥空气或采用内外喷丸办法去除脱落的氧化皮粉末。本发明的有益效果是采用该清理方法，提高了生产效率，满足生产需要；去除脱落的氧化皮清除彻底，降低了对钢管的腐蚀率，对钢管的本体结构不产生应力腐蚀等问题，提高了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及的是热轧钢管氧化铁皮的清理方法。
背景技术
氧化皮主要是钢铁在高温下遭受含氧大气腐蚀的产物，比如，在石头化工生产中，各种管式加热炉的钢管外壁遭受高温氧化，钢铁在锻造、轧制、热处理加工过程中，也都发生高温氧化。钢铁在空气中受热时，在200℃-300℃表面开始出现可见的氧化膜，随温度升高，氧化速度逐渐加快，但在570℃以下时，总的氧化速度是比较低的，以下表中显示出钢在不同温度的热空气中的氧化腐蚀速率(软钢在所给定温度下的空气中暴露24小时)：
钢在热空气中的氧化
| 温度(℃) | 腐蚀率(mg/(dm)2·d) | 温度(℃) | 腐蚀率(mg/(dm)2·d) | 温度(℃) | 腐蚀率(mg/(dm)2·d) |
| 100200300400 | 03.312.745 | 500600700800 | 6246311904490 | 900100011001200 | 5710135002080039900 |
可见，550-650℃通常是钢铁连续可用的上限，当温度高于650℃时，氧化和脱皮均严重。
铁和钢在高温氧化时生成的氧化膜结构十分复杂，它由三种氧化物组成，从内到外分别为FeO、Fe3O4和Fe2O3，在这些氧化物中，FeO结构疏松，保护作用较弱，而Fe3O4和Fe2O3结构致密，有较好的保护性，在570℃以下，钢在空气中仅生成Fe3O4和Fe2O3，相对来说，他们有保护作用，氧化速度低，而当温度超过570℃时，氧化层中开始出现有晶格缺陷的FeO，使Fe2+易于扩散，氧化速度大大增加。
上面论述了氧化皮的生成，下面论述一下氧化皮的脱落。目前，处理钢管氧化皮的方法分物理处理和化学处理两种方法，物理处理一般采用修磨的方法，该方法存在生产效率低、内部铁皮清除受钢管内径局限，小口径钢管内部无法清理、或清理不彻底等缺陷；化学方法的依据是氧化皮的三层氧化物均属碱性，故都能被酸液溶解，但它们在酸中的溶解速度有较大的差异，酸种不同对氧化皮的溶解速度也大不相同。传统的去除氧化皮的方法大都选择硫酸、盐酸，其反应公式为：
FeO+H2SO4＝＝＝FeSO4+H2O (1)
Fe2O3+H2SO4＝＝＝Fe2(SO4)3+3H2O (2)
Fe3O4+4H2SO4＝＝＝Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O (3)
FeO+2HCl＝＝＝FeCl2+H2O (4)
Fe2O3+6HCl＝＝＝2FeCl3+3H2O (5)
Fe3O4+6HCl＝＝＝2FeCl3+FeCl2+4H2O (6)
Fe+2HCl＝＝＝FeCl2+H2 (7)
以上的传统方法优点是成本低，操作简便，但其缺点是容易造成氢脆，而且去除氧化皮的反应速度缓慢，存在局部铁皮清理不净等缺点，不能满足实际生产需要。为解决上述传统生产技术的不足，急需一种既满足技术要求，又满足实际生产速度的清除方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述物理方法及传统化学方法中存在的不足，解决小口径管内壁物理方法无法处理、效率慢、原有化学方法产生氢脆、速度慢的问题，采用一种新的清洗剂对钢管进行清洗，以便于在满足技术要求和实际生产节奏的基础上，去除钢管表面的氧化铁皮。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是采用一种热轧钢管氧化铁皮的清理方法，该方法包括以下步骤：
(1)配料：配制清洗液由氢氟酸40％、盐酸30％、无机缓蚀剂5％、防烟雾剂3％、反应抑制剂4％、铁离子渗透剂3％、水为15％物理混合而成；按所处理的钢管成分及氧化皮的生成状况，调整所配制清洗液的浓度为15％-50％，清洗时间为260min-70min，清洗液温度在25℃-70℃；
(2)流动浸泡：将钢管吊入清洗池中，使钢管在流动的清洗液中浸泡，加快清洗液与氧化皮的反应速度；
(3)蒸汽加温：向清洗池中冲入高温蒸汽，使清洗液温度在25℃-70℃之间；
(4)清洗：将钢管吊出，并用水冲洗至中性；
(5)清除氧化皮粉末：用高压水或高压干燥空气或采用内外喷丸的办法去除脱落的氧化皮粉末。
本发明的有益效果是使用该清理方法提高了生产效率，满足生产技术需要，对氧化皮清除彻底；降低了对钢管的腐蚀率，对钢管的本体结构不产生应力腐蚀等问题，提高了产品质量。
具体实施方式
结合实施例对本发明的热轧钢管氧化铁皮的清理方法加以说明。
本发明的热轧钢管氧化铁皮的清理方法包括以下步骤：
(1)配料：配制清洗液由氢氟酸40％、盐酸30％、无机缓蚀剂5％、防烟雾剂3％、反应抑制剂4％、铁离子渗透剂3％、水为15％物理混合而成；按所处理的钢管成分及氧化皮的生成状况，调整所配制清洗液的浓度为15％-50％，清洗时间为260min-70min，清洗液温度在25℃-70℃。以清理1吨13Cr钢管的氧化皮为例，清洗液与反应速度的关系如表1，温度与反应速度的关系如表2。
表1
| 清洗液浓度 | 清洗时间 | 温度 |
| 50％ | 120min | 30~35℃ |
| 35％ | 180min | 30~35℃ |
| 25％ | 260min | 30~35℃ |
| 15％ | 反应极慢 | 30~35℃ |
表2
| 温度 | 清洗时间 | 清洗液浓度 |
| 70℃ | 70min | 50％ |
| 60℃ | 80min | 50％ |
| 50℃ | 100min | 50％ |
| 35℃ | 120min | 50％ |
| 25℃ | 160min | 50％ |
(2)流动浸泡：将钢管吊入清洗池中，使钢管在流动的清洗液中浸泡，加快清洗液与氧化皮的反应速度。
(3)蒸汽加温：向清洗池中冲入高温蒸汽，使清洗液温度在25℃-70℃之间。
(4)清洗：将钢管吊出，并用水冲洗至中性。
(5)清除氧化皮粉末：用高压水或高压干燥空气或采用内外喷丸的办法去除脱落的氧化皮粉末。
Claims (1)
1.一种热轧钢管氧化铁皮的清理方法，该方法包括以下步骤：
(1)配料：配制清洗液由氢氟酸40％、盐酸30％、无机缓蚀剂5％、防烟雾剂3％、反应抑制剂4％、铁离子渗透剂3％、水为15％物理混合而成；按所处理的钢管成分及氧化皮的生成状况，调整所配制清洗液的浓度为15％-50％，清洗时间为260min-70min，清洗液温度在25℃-70℃；
(2)流动浸泡：将钢管吊入清洗池中，使钢管在流动的清洗液中浸泡，加快清洗液与氧化皮的反应速度；
(3)蒸汽加温：向清洗池中冲入高温蒸汽，使清洗液温度在25℃-70℃之间；
(4)清洗：将钢管吊出，并用水冲洗至中性；
(5)清除氧化皮粉末：用高压水或高压干燥空气或采用内外喷丸的办法去除脱落的氧化皮粉末。
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