CN104726863A - 显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂、配制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂、配制方法和装置，用以满足现有技术中对能够显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂的需求。该腐蚀剂由三硝基苯酚、阴离子表面活性剂与无水乙醇和蒸馏水配制而成，其中，所述苦味酸处于过饱和状态，由于本发明实施例提供的腐蚀剂中苦味酸在腐蚀过程中处于过饱和状态，所以能够清楚地显示出超低碳钢连铸坯的钩状坯壳结构，并且本发明实施例提供的腐蚀剂中不包含氯化亚锡、氯化亚铜等有毒组分，对操作人员无伤害，配方简单，操作方便。

Description

显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂、配制方法和装置

技术领域

本发明涉及冶金分析领域，尤其涉及一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂、配制方法和装置。

背景技术

超低碳钢(C<0.04％)广泛应用于汽车、家电行业，主要用于生产冷轧薄板，其对产品的表面质量要求很高。低碳钢铸坯中尤其是分布在表层的大尺寸非金属夹杂物是引起钢种表面缺陷的重要原因。铸坯表层的夹杂物在热轧与冷轧过程中被碾碎、延展并暴露在轧板表面，极大得影响后续的表观与涂镀性能，且夹杂物越靠近铸坯表面，在轧制过程中越容易被暴露出来，因而对轧板表面质量危害也越大。

在连铸过程中，钢液在水冷结晶器铜板上由于强烈的热交换会形成凝固坯壳，铸坯表层的夹杂物来源于结晶器弯月面附近被凝固坯壳捕获的夹杂物。由于表面张力的作用，连铸超低碳钢时结晶器弯月面处的凝固坯壳呈现“钩状”，称之为钩状坯壳，结晶器中上浮的夹杂物或者气泡较易被其捕获。因此在实际生产中，为了提高冷轧板质量需要控制不同工艺参数来得到较浅的钩状坯壳深度。因此通过对连铸坯钩状坯壳特征的定量分析，可以有效指导优化冷轧薄板的连铸参数。

但是，在现有技术中，针对超低碳钢的腐蚀剂均是为了显示铸坯枝晶，而无法显示超低碳钢的连铸坯钩状坯壳，因此，现有技术中亟需一种能够显示超低碳钢的连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂，以提高超低碳钢材质的冷轧薄板的表面质量。

发明内容

本发明实施例通过提供一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂、配制方法和装置，用以满足现有技术中对能够显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂的需求。

本发明实施例提供了一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂，其特征在于，所述腐蚀剂由三硝基苯酚、阴离子表面活性剂与无水乙醇和蒸馏水配制而成，其中，所述三硝基苯酚处于过饱和状态。

可选地，所述腐蚀剂的配制比例为：所述三硝基苯酚为4.0～6.0克，所述阴离子表面活性剂为3.0～4.0克，所述无水乙醇为20～40毫升，所述蒸馏水为200～300毫升。

可选地，所述腐蚀剂与所述超低碳钢连铸坯的反应温度控制在85℃～95℃之间。

本发明实施例另一方面还提供一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂的配置方法，包括：

取200～300毫升蒸馏水均并均分成第一份蒸馏水和第二份蒸馏水；

取4.0～6.0克三硝基苯酚加入到所述第一份蒸馏水并搅匀，获得第一溶液；

取3.0～4.0克阴离子表面活性剂与20～40毫升无水乙醇加入到所述第二份蒸馏水中并搅匀，获得第二溶液；

将所述第二溶液加入所述第一溶液并混合均匀，获得所述腐蚀剂。

本发明实施例另一方面还提供一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂的配置装置，包括：

蒸馏水取出单元，用于取200～300毫升蒸馏水均并均分成第一份蒸馏水和第二份蒸馏水；

第一取出单元，用于取4.0～6.0克三硝基苯酚加入到所述第一份蒸馏水并搅匀，获得第一溶液；

第二取出单元，用于取3.0～4.0克阴离子表面活性剂与20～40毫升无水乙醇加入到所述第二份蒸馏水中并搅匀，获得第二溶液；

混合单元，用于将所述第二溶液加入所述第一溶液并混合均匀，获得所述腐蚀剂。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、由于本发明实施例提供的腐蚀剂中三硝基苯酚在腐蚀过程中处于过饱和状态，所以能够清楚地显示出超低碳钢连铸坯的钩状坯壳结构。

2、由于本发明实施例提供的腐蚀剂中不包含氯化亚锡、氯化亚铜等有毒组分，对操作人员无伤害，配方简单，操作方便。

附图说明

图1为本发明实施例提供的腐蚀剂对超低碳钢铸坯试样A的钩状坯壳形貌的腐蚀效果图；

图2为本发明实施例提供的腐蚀剂对超低碳钢铸坯试样B的钩状坯壳形貌的腐蚀效果图；

图3为本发明实施例提供的腐蚀剂对超低碳钢铸坯试样C的钩状坯壳形貌的腐蚀效果图；

图4为本发明实施例提供的腐蚀剂对超低碳钢铸坯试样D的钩状坯壳形貌的腐蚀效果图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂、配制方法和装置，用以满足现有技术中对能够显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂的需求。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本实施例提供一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂，其特征在于，所述腐蚀剂由三硝基苯酚(又称为苦味酸，化学式为C₆H₃N₃O₇，为方便介绍下文统称为苦味酸)、阴离子表面活性剂与无水乙醇(化学式为C₂H₅OH)和蒸馏水(化学式为H₂O)配制而成，其中，所述苦味酸处于过饱和状态，由于超低碳钢中C、S等元素的偏析很弱，所以为了腐蚀出超低碳钢连铸坯的钩状坯壳结构，需保证苦味酸溶液的浓度。

在本实施例中，将以阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠(化学式为C₁₈H₂₉NaO₃S)为例，来进行详细的举例介绍，在其他实施例中，阴离子表面活性剂也可以为其他的硬脂酸，在此不做限制。

在具体实施过程中，腐蚀剂的配制比例为：苦味酸为4.0～6.0克，十二烷基苯磺酸钠为3.0～4.0克，无水乙醇为20～40毫升，蒸馏水为200～300毫升。

在具体实施过程中，腐蚀剂与超低碳钢连铸坯的反应温度85℃～95℃之间。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂的配置方法，该方法包括：

取200～300毫升蒸馏水均并均分成第一份蒸馏水和第二份蒸馏水；

取4.0～6.0克苦味酸加入到第一份蒸馏水并搅匀，获得第一溶液；

取3.0～4.0克十二烷基苯磺酸钠与20～40毫升无水乙醇加入到第二份蒸馏水中并搅匀，获得第二溶液；

将第二溶液加入第一溶液并混合均匀，获得腐蚀剂。

在接下来的部分中，将分别以本发明实施例提供的腐蚀剂对四种成分不同的超低碳钢连铸坯的腐蚀效果为例，来介绍本发明实施例中的技术方案。

实施例一

铸坯试样A：碳含量为0.03％，硫含量为0.006％，P含量为0.007％。

取蒸馏水300毫升，并均分成两份；用电子天平称取苦味酸4.212g置于烧杯中，加入第一份蒸馏水，搅拌均匀；取无水乙醇20毫升置于另一烧杯中，并加入第二份蒸馏水，加入十二烷基苯磺酸钠3.2克并搅拌均匀；将无水乙醇与十二烷基苯磺酸钠的水溶液倒入盛有苦味酸的溶液中形成溶液I，将溶液I放在带有保温功能的水浴电阻炉上加热，控制温度在85℃～95℃，放入铸坯试样A，腐蚀6分钟，取出立即用清水冲洗，待肉眼观测发现钩状坯壳特征轮廓显现时，立即用酒精溶液冲洗，同时用棉花擦拭并吹干腐蚀面。腐蚀得到的连铸坯钩状坯壳形貌见图1所示。

实施例2

铸坯试样B：碳含量为0.02％，硫含量为0.007％，P含量为0.009％。

取蒸馏水300毫升，并均分成两份；用电子天平称取苦味酸4.587g置于烧杯中，加入第一份蒸馏水，搅拌均匀；取无水乙醇20毫升置于另一烧杯中，并加入第二份蒸馏水，加入十二烷基苯磺酸钠3.6克并搅拌均匀；将无水乙醇与十二烷基苯磺酸钠的水溶液倒入盛有苦味酸的溶液中形成溶液II，将溶液II放在带有保温功能的水浴电阻炉上加热，控制温度在85℃～95℃，放入铸坯试样B，腐蚀7分钟，取出立即用清水冲洗，待肉眼观测发现钩状坯壳特征轮廓显现时，立即用酒精溶液冲洗，同时用棉花擦拭并吹干腐蚀面。腐蚀得到的连铸坯钩状坯壳形貌见图2所示。

实施例3

铸坯试样C：碳含量为0.0018％，硫含量为0.006％，磷含量为0.005％并含有0.07％钛，0.003％钒。

取蒸馏水300毫升，并均分成两份；用电子天平称取苦味酸5.123g置于烧杯中，加入第一份蒸馏水，搅拌均匀；取无水乙醇25毫升置于另一烧杯中，并加入第二份蒸馏水，加入十二烷基苯磺酸钠3.1克并搅拌均匀；将无水乙醇与十二烷基苯磺酸钠的水溶液倒入盛有苦味酸的溶液中形成溶液III，将溶液III放在带有保温功能的水浴电阻炉上加热，控制温度在85℃～95℃，放入铸坯试样C，腐蚀7分钟，取出立即用清水冲洗，待肉眼观测发现钩状坯壳特征轮廓显现时，立即用酒精溶液冲洗，同时用棉花擦拭并吹干腐蚀面。腐蚀得到的连铸坯钩状坯壳形貌见图3所示。

实施例4

铸坯试样D：碳含量为0.0016％，硫含量为0.006％，磷含量为0.005％并含有0.068％钛，0.003％钒。

取蒸馏水300毫升，并均分成两份；用电子天平称取苦味酸5.879g置于烧杯中，加入第一份蒸馏水，搅拌均匀；取无水乙醇25毫升置于另一烧杯中，并加入第二份蒸馏水，加入十二烷基苯磺酸钠3.8克并搅拌均匀；将无水乙醇与十二烷基苯磺酸钠的水溶液倒入盛有苦味酸的溶液中形成溶液IV，将溶液IV放在带有保温功能的水浴电阻炉上加热，控制温度在85℃～95℃，放入铸坯试样D，腐蚀7分钟，取出立即用清水冲洗，待肉眼观测发现钩状坯壳特征轮廓显现时，立即用酒精溶液冲洗，同时用棉花擦拭并吹干腐蚀面。腐蚀得到的连铸坯钩状坯壳形貌见图4所示。

另一方面，本发明实施例还提供一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂的配置装置，包括：

蒸馏水取出单元，用于取200～300毫升蒸馏水均并均分成第一份蒸馏水和第二份蒸馏水，在本实施例中，蒸馏水取出单元可以是量杯等容器，在实际应用中，蒸馏水取出单元可以是电控滴管或电控量杯等设备；

第一取出单元，用于取4.0～6.0克苦味酸加入到第一份蒸馏水并搅匀，获得第一溶液，在本实施例中，第一取出单元可以是天平、电子秤等设备，在实际应用中，第一取出单元可以是自动称量等等设备；

第二取出单元，用于取3.0～4.0克十二烷基苯磺酸钠与20～40毫升无水乙醇加入到第二份蒸馏水中并搅匀，获得第二溶液，在本实施例中，第一取出单元可以是量杯等容器，在实际应用中，第二取出单元可以是电控滴管或电控量杯等等设备；

混合单元，用于将第二溶液加入第一溶液并混合均匀，获得腐蚀剂，在本实施例中，混合单元可以是烧杯等容器，在此不做限制。

上述本发明实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、由于本发明实施例提供的腐蚀剂中苦味酸在腐蚀过程中处于过饱和状态，所以能够清楚地显示出超低碳钢连铸坯的钩状坯壳结构。

2、由于本发明实施例提供的腐蚀剂中不包含氯化亚锡、氯化亚铜等有毒组分，对操作人员无伤害，配方简单，操作方便。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种显示超低碳钢连铸坯钩状坯壳的腐蚀剂，其特征在于，所述腐蚀剂由三硝基苯酚、阴离子表面活性剂与无水乙醇和蒸馏水配制而成，其中，所述三硝基苯酚处于过饱和状态。

2.如权利要求1所述的腐蚀剂，其特征在于，所述腐蚀剂的配制比例为：所述三硝基苯酚为4.0～6.0克，所述阴离子表面活性剂为3.0～4.0克，所述无水乙醇为20～40毫升，所述蒸馏水为200～300毫升。

3.如权利要求1所述的腐蚀剂，其特征在于，所述腐蚀剂与所述超低碳钢连铸坯的反应温度85℃～95℃之间。

4.一种如权利要求1所述的腐蚀剂的配置方法，其特征在于，包括：

取200～300毫升蒸馏水均并均分成第一份蒸馏水和第二份蒸馏水；

取4.0～6.0克三硝基苯酚加入到所述第一份蒸馏水并搅匀，获得第一溶液；

取3.0～4.0克阴离子表面活性剂与20～40毫升无水乙醇加入到所述第二份蒸馏水中并搅匀，获得第二溶液；

将所述第二溶液加入所述第一溶液并混合均匀，获得所述腐蚀剂。

5.一种配置如权利要求1所述的腐蚀剂的配置装置，其特征在于，包括：

蒸馏水取出单元，用于取200～300毫升蒸馏水均并均分成第一份蒸馏水和第二份蒸馏水；

第一取出单元，用于取4.0～6.0克三硝基苯酚加入到所述第一份蒸馏水并搅匀，获得第一溶液；

第二取出单元，用于取3.0～4.0克阴离子表面活性剂与20～40毫升无水乙醇加入到所述第二份蒸馏水中并搅匀，获得第二溶液；

混合单元，用于将所述第二溶液加入所述第一溶液并混合均匀，获得所述腐蚀剂。