CN1031654C - 多功能不锈钢酸洗剂 - Google Patents

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Abstract

多功能不锈钢酸洗剂，有甲、乙两组份，甲组份含有硫酸60-80%和硝酸20～40%，乙组份含有盐酸70-90%和LK型缓蚀剂10-30%，甲组份和乙组份的重量配比为：甲90-98%、乙2-10%。由于本发明的多功能不锈钢酸洗剂采用三元混酸和特效缓蚀剂，使得本酸洗剂清洗不锈钢时可显著提高酸洗表面质量，缩短酸洗时间，简化酸洗工艺，减轻环境污染并能为单槽酸洗和带钢连续酸洗通用。

Description

多功能不锈钢酸洗剂
本发明属不锈钢清洗剂，具体涉及多功能不锈钢酸洗剂。
不锈钢表面氧化铁皮的清洗和表面钝化处理对提高不锈钢使用性能具有重要意义，是不锈钢生产过程中的重要工序之一。在目前已知技术中不锈钢表面清洗包括予处理(机械、化学和电化学除鳞)和酸洗两道主要工序。目前通用的酸洗方法有两种，一种是单槽酸洗，先用硫酸(或盐酸)去除铁鳞，再用由硫酸、硝酸钠、盐酸配成的混酸进行白化处理，其酸洗程序为硫酸洗—水洗—碱浴—水爆—硫酸洗—水洗—白化—水浸—热水洗—冲洗，共经十道工序，酸洗时间长达40—60分钟。该酸洗工艺工序多、酸洗时间长、效率低、酸洗设备复杂，占地面积大。另一种是连续酸洗，一般使用硝酸和氢氟酸混酸酸洗，其酸洗程序为：喷丸(碱浴)—硝酸氢氟酸洗—水刷洗—硝酸氢氟酸洗—水刷洗—烘干。此工艺存在的主要问题是氢氟酸和硝酸毒性大，对环境污染严重，酸液成本高，酸洗时间长(热轧带钢需9—12分钟)且酸洗表面质量差。
本发明的目的是提供一种能提高酸洗表面质量、简化酸洗工序，缩短酸洗时间，减轻酸洗造成的环境污染，降低酸洗成本并能为单槽和连续酸洗通用的多功能不锈钢酸洗剂。
为达到上述目的，本发明的多功能不锈钢酸洗剂有甲、乙两组份，(1)甲组份有硫酸和硝酸，其重量配比为：硫酸60-80％，硝酸20—40％；(2)乙组份有盐酸和LK型缓蚀剂，其重量配比为：盐酸70—90％，LK型缓蚀剂10—30％；(3)甲、乙两组份的重量配比为：甲：90—98％，乙2—10％。
本发明的多功能不锈钢酸洗剂、还有甲、乙两组份重量和的0.2-1.2％的乙醇或磷酸。
本发明的多功能不锈钢酸洗剂，其硫酸的浓度最好为92—94％。(重量计)
本发明的多功能不锈钢酸洗剂，其硝酸的浓度最好为96—98％。(重量计)
本发明的多功能不锈钢酸洗剂，其盐酸的浓度最好为28—32％。(重量计)
本发明的多功能不锈钢酸洗剂，乙醇的浓度(重量)为95％，磷酸的浓度为85％(重量)。
本发明的多功能不锈钢酸洗剂配制方法是：甲组份，硫酸和硝酸按上述配比混和搅拌均匀。乙组份，盐酸和LK型缓蚀剂按上述配比混和搅拌均匀，甲、乙两组份分别储存。
本发明的多功能不锈钢酸洗剂使用方法是甲、乙两组份按配比分别加入水中，搅拌均匀并加热溶液到50—75℃，酸洗剂和水的体积比为1∶2—15。其最佳体积比为酸洗剂∶水＝1∶4—8。
本发明的多功能不锈钢酸洗剂的使用方法还可以采用将组成酸洗剂的各种成份按上述配比分别单独加入水中制成均匀溶液应用。酸洗剂与水的体积比为2—15，最佳体积比为4—8。
由于本发明的多功能不锈钢酸洗剂应用了三元混酸(硫酸、硝酸和盐酸)加特效缓蚀剂，硫酸不仅溶蚀氧化铁皮，而且与钢反应产生氢气对氧化铁皮具有剥离作用，盐酸在高温下对氧化铁皮具有强烈的溶蚀作用，硝酸既可清洗铁鳞又对不锈钢表面产生钝化作用，LK型缓蚀剂既可减轻混酸对金属的腐蚀，降低酸耗、抑制酸雾、减轻污染，而且和混酸配合作用可使不锈钢获得银白光亮的美观表面。因此，本发明的多功能酸洗剂具有下列优点：
1、由于其对不锈钢表面氧化铁皮具有优异的清洗能力，不仅可清洗经予处理的不锈钢，而且可以清洗热加工后带氧化铁皮的不锈钢，既可以用于单槽酸洗，也可以用于带钢连续酸洗。
2、由于本发明的多功能不锈钢酸洗剂可将酸洗钝化一步完成，故可简化酸洗工艺和设备。
3、由于本发明的多功能不锈钢酸洗剂三元混酸和LK型缓蚀剂的协同作用：a、使不锈钢获得银白光亮的美观表面，形成优良的钝化膜，提高酸洗的表面质量；b、增强该酸洗剂对不锈钢氧化铁皮的清洗能力，缩酸了清洗时间，仅为现有技术酸洗时间的10—30％。
4、由于不含氢氟酸，少含硝酸，并且采用了高效缓蚀剂，故减轻了酸洗对空气和废水的污染，特别是解决了不锈钢连续酸洗长期以来存在的NOx和HF的严重污染问题。
5、本发明的多功能不锈钢酸洗剂所用原料价格低，与价格昂贵的硝酸和氢氟酸相比，成本降低一倍以上，是一种廉价的不锈钢酸洗剂。
实施例一、
本发明的多功能不锈钢酸洗剂的各组份的重量配比为：
(1)甲组份    硫酸60％    硝酸40％
(2)乙组份    盐酸70％    LK型缓蚀剂30％
(3)甲组份    96％        乙组份10％
本发明酸洗剂清洗时按甲组份＋乙组份∶H2O＝1∶3(体积比)兑水使用。
实施例二、
本发明的多功能不锈钢酸洗剂的各组份的重量配比为：
(1)甲组份    硫酸70％    硝酸30％
(2)乙组份    盐酸75％    LK型缓蚀剂25％
(3)甲组份    96％        乙组份4％
本发明酸洗剂清洗时按甲组份＋乙组份∶H2O＝1∶5(体积比)兑水使用。
实施例三、
本发明的多功能不锈钢酸洗剂的各组份的重量配比为：
(1)甲组份    硫酸80％    硝酸20％
(2)乙组份    盐酸90％    LK—45型缓蚀剂10％
(3)甲组份    98％        乙组份2％
本发明酸洗剂清洗时按甲组份＋乙组份∶H2O＝1∶7(体积比)兑水使用。
实施例四、
本发明的多功能不锈钢酸洗剂的各组份的重量配比为：
(1)甲组份    硫酸60％    硝酸40％
(2)乙组份    盐酸60％    LK型缓蚀剂40％
(3)甲组份    91％        乙组份9％
(4)甲组份＋乙组份99.8％    乙醇0.2％
本发明酸洗剂清洗时按甲组份＋乙组份＋乙醇∶H2O＝1∶8(体积比)兑水使用。
实施例五、
本发明的多功能不锈钢酸洗剂的各组份的重量配比为：
(1)甲组份    硫酸70％    硝酸30％
(2)乙组份    盐酸75％    LK—45型缓蚀剂25％
(3)甲组份    96％        乙组份4％
(4)甲组份＋乙组份99.4％    乙醇0.6％
本发明酸洗剂清洗时按甲组份＋乙组份＋乙醇∶H2O＝1∶13(体积比)兑水使用。
实施例六、
本发明的多功能不锈钢酸洗剂的各组份的重量配比为：
(1)甲组份    硫酸80％     硝酸20％
(2)乙组份    盐酸90％     LK-45型缓蚀剂10％
(3)甲组份    98％         乙组份2％
(4)甲组份＋乙组份98.8％    乙醇1.2％
本发明酸洗剂清洗时按甲组份＋乙组份＋乙醇∶水＝1∶6(体积比)兑水使用。
实施例七、
本发明的多功能不锈钢酸洗剂的各组份的重量配比为：
(1)甲组份    硫酸70％    硝酸30％
(2)乙组份    盐酸75％    LK—45型缓蚀剂25％
(3)甲组份    96％        乙组份4％
(4)甲组份＋乙组份99.4％    乙醇0.6％
本发明酸洗剂清洗时按甲组份＋乙组份＋乙醇∶水＝1∶9(体积比)兑水使用。
本发明所采用的LK型缓蚀剂是由武汉大学环境科学系材料保护研究室研制、湖北省公安县化肥厂化工分厂生产的一种新型缓蚀剂，该产品于1987年2月26日通过湖北省教委鉴定，1988年获湖北省科技进步三等奖。LK型缓蚀剂是以水生植物为原料，从中提取有效成份经复合而成。它包括两种类型：即LK-44缓蚀剂和LK-45缓蚀剂。LK型缓蚀剂的主要技术指标为：1、外观及性状：棕红色(LK—44)，棕色(LK—45)；2、比重为D21 4＝1.19±0.02；3、毒性：无毒；4、气味：微酸味；5、可燃、爆性：不燃、不爆；6、酸碱性：酸性。
LK-44应用于盐酸酸洗，在温度50℃，5％盐酸＋0.3％LK-44缓蚀液中，20号钢的腐蚀速度＜0.6g/m2.hr，缓蚀效率≥96％。
LK-45缓蚀剂应用于硫酸酸洗，在温度为65℃，20％硫酸+0.1％LK-45缓蚀液中，A3钢(带鳞皮)的腐蚀速度＜20g/m2.hr，缓蚀效率≥99％。
LK型缓蚀剂的制取主要工艺为：
取可食性水生植物的果壳或其叶、茎、根，用盐酸浸取3～5小时，取上层澄清的桨液，加入工业乙醇、硫氰酸盐、磺酸盐、季胺盐以及杂环化合物复配成LK—44、LK-45缓蚀剂。

Claims (5)

1、多功能不锈钢酸洗剂包括甲组份和乙组份，其特征在于，(1)甲组份为硫酸和硝酸，其重量配比为硫酸60—80％、硝酸20—40％；(2)乙组份为盐酸和LK型缓蚀剂(LK—44和/或LK—45缓蚀剂)，其重量配比为盐酸70—90％，LK型缓蚀剂10—30％；(3)甲组份和乙组份的重量配比为甲组份90—98％，乙组份2—10％。
2、根据权利要求1所述的多功能不锈钢酸洗剂，其特征在于，所述的多功能不锈钢酸洗剂中还含有0.2—1.2％的乙醇或磷酸。
3、根据权利要求1所述的多功能不锈钢酸洗剂，其特征在于，所述的LK型缓蚀剂为LK—45型缓蚀剂。
4、根据权利要求1—3所述之一的多功能不锈钢酸洗剂配别的酸洗液。其特征在于将所述的多功能不锈钢酸洗剂与水以体积稀释比为1∶2—15进行稀释而成。
5、根据权利要求4所述的多功能不锈钢酸洗剂，其特征在于所述的多功能不锈钢酸洗剂与水的体积稀释比为1∶4—8配别的酸洗液。
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