CN101824624B - 热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂。该抑雾促进剂中各组分的重量百分比为：六次甲基四胺12～18％，羧甲基纤维素钠8～12％，二价锡盐还原剂70～80％。实践证明，在普通的盐酸酸洗液中添加本发明的热轧板酸洗抑雾促进剂后，与不加之前相比抑雾效率可达80％以上，同时，本发明热轧板酸洗抑雾促进剂能使酸洗的速度提高30～50％，并能有效改善酸洗工作环境。

Description

热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂
技术领域
本发明属于化学法金属清洗技术领域，具体地是指一种热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂。
背景技术
目前，钢铁生产企业大多采用盐酸洗液对热轧板上的氧化铁皮进行清洗。盐酸洗液去除氧化铁皮的能力极强，在盐酸酸洗液中铁盐的溶解速度很大，遗留的粉状沉淀物极少，经盐酸洗液清洗后的热轧板表面状态良好，渗氢影响很小。然而，单纯采用盐酸洗液处理热轧板也存在如下缺陷：在热轧板的盐酸酸洗过程中，可以看到钢板表面有大量的气泡冒出，同时有氧化铁皮剥落，这些大量的气泡是酸腐蚀铁基放出的氢气。由于盐酸挥发性极强，在使用过程中会产生大量的酸雾，酸雾一部分是盐酸伴随铁在腐蚀过程中生成的氢气逸出的，另一部分是酸液热挥发而产生的。酸洗过程中产生的酸雾不仅会严重污染生产作业环境、对厂房及设备腐蚀严重，而且给工作人员的身体健康造成了严重的危害。随着钢铁企业生产规模的扩大和钢产量的增加，提高酸轧机组的酸洗速度成为提高钢铁生产效率的一种有效方式，而提高酸洗速度实质上就是要促进盐酸酸洗液与氧化铁皮上氧化物的反应速度。但近几年的实践表明，国内新上的酸轧连续机组和经技改的酸轧连续机组在盐酸酸洗过程中均存在工艺上的不适应性，如盐酸酸洗时要求的酸洗液温度较高、出现酸雾严重、酸洗速度较慢、以及酸洗后的热轧板表面质量较差等问题。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种既能有效抑制酸雾产生、又能加快酸洗速度、并能有效改善酸洗工作环境的热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂。
为实现上述发明目的，本发明所设计的热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂，由六次甲基四胺、羧甲基纤维素钠和二价锡盐还原剂组配而成，各组分的重量百分比为：六次甲基四胺12～18％，羧甲基纤维素钠8～12％，二价锡盐还原剂70～80％。
上述热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂中，各组分优选的重量百分比为：六次甲基四胺12～15％，羧甲基纤维素钠8～10％，二价锡盐还原剂75～80％。
进一步的，所述二价锡盐选用氯化亚锡、硫酸亚锡或硫化亚锡中的一种。
在采用盐酸洗液对热轧板进行酸洗时，维持盐酸洗液中的热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的重量百分比在1.0～1.5％即可。
本发明热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的各组分选择及限定原理如下：
六次甲基四胺(C6H12N4)和羧甲基纤维素钠(CMC)的复配剂在酸洗过程中能够抑制酸雾的挥发。因为当钢材表面的氧化铁皮去除后，采用六次甲基四胺和羧甲基纤维素钠复配的方法，能在金属表面形成有机覆盖层，使金属的阳极溶解过程和阴极析氢过程均不能进行，这样降低了钢的腐蚀速度，使析氢量相应减少，从而带出的酸雾减少。六次甲基四胺分子中N原子含有孤对电子，能与溶液中的H+结合形成带正电荷的离子，该正电荷离子具有亲水性能；六次甲基四胺中和羧甲基纤维素钠复配后的分子结构中的(CH2)n基团具有憎水性，该憎水基团有很强的疏水作用且空间位阻大，富集于溶液界面，并在界面定向排列，使溶液表面被大量憎水基团所覆盖，从而起到抑雾作用。
二价锡盐还原剂在酸洗过程中能够加快酸洗的速度。因为盐酸溶解氧化铁皮的反应如下面(1)、(2)、(3)式所示，
FeO+2HCl＝FeCl2+H2O        (1)
Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O    (2)
Fe3O4+8HCl＝2FeCl3+FeCl2+4H2O    (3)
文献资料显示，(1)式反应速度较快，(2)式反应速度较慢，(3)式反应速度非常慢。由于Fe3O4在氧化铁皮的外层，而盐酸溶解去除Fe3O4的反应速度非常慢，从动力学角度来看，整个盐酸酸洗的难点就在于去除Fe3O4的速度。本发明采用加入二价锡盐还原剂，通过还原剂能与高价铁盐还原反应，使氧化皮外层高价铁氧化物和溶液中的高价铁盐转化成低价铁盐，从而实现加速Fe3O4的去除，减少(3)反应来提高酸洗速度，而且酸洗后的热轧板表面质量也得到很好的改善。所述二价锡盐还原剂可选用氯化亚锡、硫酸亚锡或硫化亚锡中的一种即能到达很好效果。Fe3O4去除的还原反应如(4)式所示：
Fe3O4+8H++Sn2+＝3Fe2++Sn4++4H2O    (4)
与现有酸轧机组所使用的盐酸酸洗液相比，在盐酸酸洗液中加入重量百分比浓度为1.0～1.5％本发明的热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂后，提高了盐酸酸洗液去除氧化皮的速度，在60～80℃条件下的酸洗速度可超过80℃以上未加热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂时的酸洗速度，因而使得酸洗工作不需在常规的80℃以上高温环境下进行，能降低酸洗液因热挥发而产生的酸雾，并有效改善了酸洗工作环境。由此可见，本发明的热轧板酸洗抑雾促进剂产品具有抑雾性能强的优点。实践证明，在盐酸重量百分含量为15～20％的盐酸酸洗液中添加本发明的热轧板酸洗抑雾促进剂后，与不加之前相比抑雾效率可达80％以上。同时，本发明热轧板酸洗抑雾促进剂能使酸洗的速度提高30～50％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂作进一步的详细说明。
实施例1
取六次甲基四胺12g、羧甲基纤维素钠8g、氯化亚锡80g，将这些原料混合均匀即可获得100g热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂。用脱盐水将其配制成重量百分比浓度为25％的浓缩液。在盐酸酸洗液中添加该浓缩液，控制酸洗液中热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的重量百分比浓度在1.0％，酸洗液中盐酸浓度控制为20％。在酸洗温度为75℃时，与未添加本发明热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的酸洗液相比，氧化铁皮的去除速度可提高50％，并改善板面的酸洗质量，抑雾效率达80％。
实施例2
取六次甲基四胺18g、羧甲基纤维素钠12g、氯化亚锡70g，将这些原料混合均匀即可获得100g热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂。用脱盐水将其配制成重量百分比浓度为25％的浓缩液。在盐酸酸洗液中添加该浓缩液，控制酸洗液中热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的重量百分比浓度在1.5％，酸洗液中盐酸浓度控制为20％。在酸洗温度为60℃时，与未添加本发明热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的酸洗液相比，氧化铁皮的去除速度可提高30％，并改善板面的酸洗质量，抑雾效率达85％。
实施例3
取六次甲基四胺15g、羧甲基纤维素钠10g、硫酸亚锡75g，将这些原料混合均匀即可获得100g热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂。用脱盐水将其配制成重量百分比浓度为20％的浓缩液。在盐酸酸洗液中添加该浓缩液，控制酸洗液中热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的重量百分比浓度在1.2％范围，酸洗液中盐酸浓度控制为18％。在酸洗温度为65℃时，与未添加本发明热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的盐酸酸洗液相比，氧化铁皮的去除速度可提高40％，并改善板面的酸洗质量，抑雾效率达80％。
实施例4
取六次甲基四胺12g、羧甲基纤维素钠12g、硫酸亚锡76g，将这些原料混合均匀即可获得100g热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂。用脱盐水将其配制成重量百分比浓度为25％的浓缩液。在盐酸酸洗液中添加该浓缩液，控制酸洗液中热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的重量百分比浓度在1.0％，酸洗液中盐酸浓度控制为15％。在酸洗温度为70℃时，与未添加本发明热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的酸洗液相比，氧化铁皮的去除速度可提高35％，并改善板面的酸洗质量，抑雾效率达80％。
实施例5
取六次甲基四胺15g、羧甲基纤维素钠10g、硫化亚锡75g，将这些原料混合均匀即可获得100g热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂。用脱盐水将其配制成重量百分比浓度为25％的浓缩液。在盐酸酸洗液中添加该浓缩液，控制酸洗液中热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的重量百分比浓度在1.2％，酸洗液中盐酸浓度控制为18％。在酸洗温度为75℃时，与未添加本发明热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂的酸洗液相比，氧化铁皮的去除速度可提高30％，并改善板面的酸洗质量，抑雾效率达85％。

Claims (3)

1.一种热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂，其特征在于：该抑雾促进剂中各组分的重量百分比为：六次甲基四胺12～18％，羧甲基纤维素钠8～12％，二价锡盐还原剂70～80％。
2.根据权利要求1所述的热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂，其特征在于：该抑雾促进剂中各组分的重量百分比为：六次甲基四胺12～15％，羧甲基纤维素钠8～10％，二价锡盐还原剂75～80％。
3.根据权利要求1或2所述的热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂，其特征在于：所述二价锡盐选用氯化亚锡、硫酸亚锡或硫化亚锡中的一种。
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