MXPA03009218A - Limpieza corrosiva por peroxido de hidrogeno de plataformas de acero electrico que contienen silicio. - Google Patents
Limpieza corrosiva por peroxido de hidrogeno de plataformas de acero electrico que contienen silicio.Info
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Abstract
El proceso de limpieza corrosiva de la presente invencion esta disenado para limpiar por corrosion una tira de acero electrico de una manera continua, y comprende cuando menos un tanque de solucion acida para limpieza de metales equipado con cuando menos un conjunto de rociadores disenados para rociar las superficies superior e inferior de una tira de acero con una solucion que comprende peroxido de hidrogeno, antes de, y/o despues de que se sumerja la tira en una solucion contenida en un tanque de solucion acida para limpieza de metales. El (os) conjunto(s) de rociadores en cada uno de los tanques de solucion acida para limpieza de metales estan localizados sobre el nivel de la solucion de bano quimico para limpiar metales, en lugar de estar localizados en tanques de rocio separados. Despues de salir del tanque de solucion acida para limpieza de metales final, la tira se cepilla/depura para aflojar cualquier escama residual, para formar una tira limpia.
Description
LIMPIEZA CORROSIVA POR PEROXIDO DE HIDROGENO DE PLATAFORMAS DE ACERO ELECTRICO QUE CONTIENEN SILICIO
Vijay N. Madi, Jerald W. Leeker, Clayton A. VanScoy
Esta solicitud se basa en, y reivindica prioridad de la Solicitud de Patente provisional de los Estados Unidos de Norteamérica con Número de Serie 60/282,564, Vijay N. Madi, Jerald W. Leeker, Clayton A. Van Scoy, presentada el 9 de abril de 2001.
Campo de la Invención Esta invención se relaciona con un proceso para limpiar por corrosión acero eléctrico. Más particularmente, esta invención se relaciona con un método para limpiar por corrosión tiras de acero eléctrico que contienen silicio, usando peróxido de hidrógeno.
Antecedentes Los aceros eléctricos que contienen silicio son aceros de especialidad con poco carbono (desde aproximadamente 0.1 por ciento o menos), que típicamente contienen desde aproximadamente 0.5 por ciento hasta aproximadamente 3.5 por ciento de silicio. Estos aceros incluyen aceros de cristales orientados y cristales no orientados. El procesamiento en caliente de los aceros eléctricos que contienen silicio puede dar como resultado la formación de óxidos en la superficie de la tira de acero. Estos óxidos comprenden primeramente hierro, silicio, y otros metales asociados, los cuales se deben remover antes de la reducción en frió y otro procesamiento subsecuente. Tradicionalmente, estos óxidos se han removido mediante un tratamiento mecánico inicial tal como limpieza con chorro de perdigones, a la cual le sigue un tratamiento químico tal como limpieza corrosiva con ácido nítrico, o ácido nítrico en combinación con ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico . Existe un deseo por un método para limpiar por corrosión aceros eléctricos que elimine el uso de ácido nítrico .
La presente invención se relaciona con un proceso para limpiar por corrosión tiras de acero eléctrico que contienen silicio. El proceso de limpieza corrosiva comprende una pluralidad de tanques de solución ácida para limpieza de metales que contienen ácidos clorhídrico y fluorhídrico junto con rociadores de peróxido de hidrógeno localizados entre los tratamientos por tanques de solución ácida para limpieza de metales. Los rociadores están localizado arriba de la solución contenida en los tanques de solución ácida para limpieza de metales, y la solución de roció comprende una solución acuosa de peróxido de hidrógeno. El proceso comprende múltiples tratamientos continuos de inmersión de la tira de acero en un tanque de solución ácida para limpieza de metales, y después rociando las superficies superior e inferior de la tira de acero con la solución de roció mientras ésta sale del tanque de solución ácida para limpieza de metales, y antes de que ésta entre al siguiente tanque de solución ácida para limpieza de metales. Después de salir del último tanque de solución ácida para limpieza de metales, la tira se cepilla/depura. Este proceso también pudiera comprender un solo tanque de solución ácida para limpieza de metales que contenga ácidos clorhídrico y fluorhídrico, junto con los rociadores de peróxido de hidrógeno localizados en la entrada de la tira dentro del tanque de solución ácida para limpieza de metales. Los rociadores están localizados arriba de la solución contenida en el tanque de solución ácida para limpieza de metales, y la solución de roció comprende una solución acuosa de peróxido de hidrógeno o una solución acuosa acidificada de peróxido de hidrógeno.
Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una configuración de tanques de solución ácida para limpieza de metales, que muestra el viaje de la tira de acero eléctrico a través de tres tanques de solución ácida para limpieza de metales equipados con rociadores de peróxido de hidrógeno, seguidos por una máquina de cepillo de depuración. La Figura 2 es una configuración de tanques de solución ácida para limpieza de metales, que muestra el viaje de la tira de acero eléctrico a través de dos tanques de solución ácida para limpieza de metales equipados con rociadores de peróxido de hidrógeno, seguidos por una máquina de cepillo de depuración. La Figura 3 es una configuración de tanque de solución ácida para limpieza de metales, que muestra el viaje de la tira de acero eléctrico a través de un tanque de solución ácida para limpieza de metales equipado con rociadores de peróxido de hidrógeno, seguido por una máquina de cepillo de depuración.
Descripción de la Invención La presente invención se relaciona con un proceso para limpiar por corrosión una tira de acero eléctrico que contiene silicio, el cual emplea una linea de baño químico para limpiar metales o línea de recocido y baño químico para limpiar metales, en donde la solución para limpieza corrosiva comprende una mezcla de ácidos clorhídrico y fluorhídrico seguida por el tratamiento de la tira con una solución en roció acuosa que comprende peróxido de hidrógeno. Los aceros eléctricos pueden contener desde aproximadamente el 0.5 por ciento hasta aproximadamente el 4 por ciento de silicio . El proceso de limpieza corrosiva de la presente invención está diseñada para limpiar por corrosión una tira de acero eléctrico de una manera continua, y comprende cuando menos un tanque de solución ácida para limpieza de metales equipado con cuando menos un conjunto de rociadores diseñados para rociar las superficies superior e inferior de una tira de acero con una solución que comprende peróxido de hidrógeno. Los rociadores de tratamiento superficial están sobre el nivel de la solución de baño para limpieza corrosiva. Una vez que la tira de acero ha pasado a través del (os) tanque (s) de solución ácida para limpieza de metales, ésta se trata subsecuentemente con una máquina de cepillo de depuración. Se emplean cuando menos uno, de preferencia cuando menos dos, y de mayor preferencia cuando menos tres, tanques de solución ácida para limpieza de metales (ver las Figuras 1-3) . Cuando se emplea únicamente un tanque de solución ácida para limpieza de metales, los rociadores se colocan a fin de que traten la superficie de la tira de acero antes del tratamiento de limpieza corrosiva en el tanque de solución ácida para limpieza de metales (ver la Figura 3) . Cuando se emplea más de un tanque de solución ácida para limpieza de metales, los rociadores se colocan para tratar la superficie de la tira de acero en medio del tratamiento de limpieza corrosiva en los tanques de solución ácida para limpieza de metales (ver las Figuras 1 y 2 ) . En todas las modalidades, los tanques de solución ácida para limpieza de metales comprenden una mezcla de ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico a temperaturas elevadas. En una modalidad, la concentración de ácido clorhídrico varía desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 160 gramos/litro. En una modalidad adicional, la concentración la concentración de ácido clorhídrico es desde aproximadamente 100 gramos/litro hasta aproximadamente 120 gramos/litro. En una modalidad, la concentración de ácido fluorhídrico varía desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 110 gramos/litro. En otra modalidad, la concentración de ácido fluorhídrico es desde aproximadamente 30 gramos/litro hasta aproximadamente 50 gramos/litro. Las soluciones en los tanques se mantienen a una temperatura de aproximadamente 65 °C a aproximadamente 95 °C, con una temperatura preferida de aproximadamente 80 °C. La concentración de la solución de rocío de peróxido de hidrógeno es desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 60 gramos/litro. En otra modalidad, la concentración peróxido de hidrógeno es de aproximadamente 30 gramos/litro a aproximadamente 50 gramos/litro. La solución de roció de peróxido de hidrógeno se usa a la temperatura ambiente. En una modalidad adicional, la solución de roció comprende una mezcla acuosa de peróxido de hidrógeno y ácido clorhídrico, en donde la concentración de peróxido de hidrógeno es desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 60 gramos/litro, y la concentración de ácido clorhídrico es desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 160 gramos/litro. En otra modalidad, la concentración de peróxido de hidrógeno es desde aproximadamente 30 gramos/litro hasta aproximadamente 50 gramos/litro, y la concentración de ácido clorhídrico es desde aproximadamente 100 gramos/litro hasta aproximadamente 120 gramos/litro. En una modalidad, el proceso de limpieza corrosiva de la presente invención comprende tres tanques de solución ácida para limpieza de metales que contienen soluciones de limpieza corrosiva, que comprenden una mezcla de ácidos clorhídrico y fluorhídrico (Tanque ?, Tanque B, y Tanque C en la Figura 1) . Los rociadores de solución de peróxido de hidrógeno están localizados en medio de los tratamientos de limpieza corrosiva de los Tanques A y B, y los Tanques B y C. En esta modalidad, se coloca una máquina de cepillo depurador después del Tanque C. En las modalidades que utilizan uno o dos conjuntos de rociadores, la solución de roció comprende una solución acuosa de peróxido de hidrógeno. Cuando se usan dos tanques de solución ácida para limpieza de metales, los rociadores de peróxido de hidrógeno están localizados en medio de los tratamiento de limpieza corrosiva. En una modalidad, los rociadores están localizados en la salida del Tanque A y la entrada del Tanque B (ver la Figura 2) . Cuando se usa únicamente un tanque de solución ácida para limpieza de metales (Figura 3), los rociadores están localizados a la entrada del tanque de solución ácida para limpieza de metales. La solución de roció puede comprender una solución acuosa de peróxido de hidrógeno, o puede comprender solución acuosa de peróxido de hidrógeno y ácido clorhidrico. El peróxido de hidrógeno está en una concentración de aproximadamente 20 gramos/litro a aproximadamente 60 gramos/litro. Con una concentración preferida de aproximadamente 30 gramos/litro a aproximadamente 50 gramos/litro. El ácido clorhidrico está en una concentración de aproximadamente 40 gramos/litro a aproximadamente 160 gramos/litro, con una concentración preferida de aproximadamente 100 gramos/litro a aproximadamente 120 gramos/litro .
E emplo Los siguientes aceros eléctricos laminados en caliente se procesan en una linea continua de recocido - baño químico para limpiar metales. Antes de la limpieza corrosiva, se recoce el acero a la temperatura apropiada, dependiendo de la aleación, y después se desescama mecánicamente usando un dispositivo de limpieza con chorro de perdigones de acero. Los rociadores se colocan en el extremo de salida de los Tanques ? y B y el extremo de entrada de los Tanques B y C. La superficie de la tira también se somete a depuración y enjuagado después del Tanque C. Este proceso produce acero de calidad a velocidades de producción comparables con los sistemas de limpieza corrosiva que usan ácido nítrico.
Tipo de Acero TANQUE 3 TANQUE 2 TANQUE 1 ROCÍOS Eléctrico HCl HF Temp. HCl HF Temp. HCl HF Temp. ¾02 Y %Si g/i g/i °C g/i g/1 °C g/i g/i °C g/i
Cristales No 155 95 77 145 35 79 156 38 77 30
Orientados 125 72 77 111 44 79 113 47 77 30 (1.6-2.0 %Si) Cristales 138 97 77 121 68 77 123 65 75 30 Orientados 156 95 77 150 34 77 146 35 76 30 (3.0-3.5 %Si)
Claims (18)
1. Un proceso para limpiar por corrosión una tira de acero eléctrico de una manera continua, que comprende los pasos de: a. rociar las superficies superior e inferior de dicha tira con una solución de roció desde rociadores, antes de que la tira se sumerja en una solución contenida en un primer tanque de solución ácida para limpieza de metales, y la solución de roció comprende una solución acuosa de peróxido de hidrógeno; b. sumergir la tira dentro de la solución contenida en el primer tanque de solución ácida para limpieza de metales, la solución comprendiendo ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico; y c. cepillar la tira para aflojar cualquier escama residual.
2. El proceso de la reivindicación 1, en donde antes de rociar con el primer conjunto de rociadores, la tira se sumerge en una solución contenida en un segundo tanque de solución ácida para limpieza de metales, la solución comprendiendo ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico.
3. El proceso de la reivindicación 2, en donde antes de sumergir la tira en el segundo tanque de solución ácida para limpieza de metales, la tira se sumerge en una solución contenida en un tercer tanque de solución ácida para limpieza de metales, la solución comprendiendo ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico.
4. El proceso de la reivindicación 3, en donde después de salir de la solución contenida en el tercer tanque de solución ácida para limpieza de metales, se rocían las superficies superior e inferior de la tira con una solución desde los rociadores, y la solución de rocío comprende una solución acuosa de peróxido de hidrógeno.
5. El proceso de la reivindicación 4, en donde la solución en todos los tanques de solución ácida para limpieza de metales contiene desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 160 gramos/litro de ácido clorhídrico, y desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 110 gramos/litro de ácido fluorhídrico .
6. El proceso de la reivindicación 5, en donde la solución acuosa en todos los tanques de solución ácida para limpieza de metales contiene desde aproximadamente 100 gramos/litro hasta aproximadamente 120 gramos/litro de ácido clorhídrico, y desde aproximadamente 30 gramos/litro hasta aproximadamente 50 gramos/litro de ácido fluorhídrico .
7. El proceso de la reivindicación 4, en donde la concentración del peróxido de hidrógeno que se usa en todos los rociadores es desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 60 gramos/litro .
8. El proceso de la reivindicación 7, en donde la concentración del peróxido de hidrógeno que se usa en todos los rociadores es desde aproximadamente 30 gramos/litro hasta aproximadamente 50 gramos/litro.
9. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicha solución de roció además comprende una solución acuosa de peróxido de hidrógeno y ácido clorhídrico.
10. El proceso de la reivindicación 9, en donde la concentración del peróxido de hidrógeno es desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 60 gramos/litro, y la concentración de ácido clorhídrico es desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 160 gramos/litro.
11. El proceso de la reivindicación 10, en donde la concentración del peróxido de hidrógeno es desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 50 gramos/litro, y la concentración de ácido clorhídrico es desde aproximadamente 100 gramos/litro hasta aproximadamente 120 gramos/litro.
12. El proceso de la reivindicación 4, en donde la solución de rocío también comprende una solución acuosa de peróxido de hidrógeno y ácido clorhídrico.
13. El proceso de la reivindicación 12, en donde la concentración del peróxido de hidrógeno es desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 60 gramos/litro, y la concentración de ácido clorhídrico es desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 160 gramos/litro.
14. El proceso de la reivindicación 12, en donde la concentración del peróxido de hidrógeno es desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 50 gramos/litro, y la concentración de ácido clorhídrico es desde aproximadamente 100 gramos/litro hasta aproximadamente 120 gramos/litro.
15. El proceso de la reivindicación 5, en donde la solución en los tanques de solución ácida para limpieza de metales se mantiene a una temperatura de desde aproximadamente 65°C hasta aproximadamente 95°C.
16. El proceso de la reivindicación 15, en donde la temperatura de la solución en los tanques de solución ácida para limpieza de metales es de aproximadamente 80°C.
17. Un proceso para limpiar por corrosión una tira de acero eléctrico de una manera continua, que comprende los pasos de: a. sumergir la tira dentro de una solución contenida en un tanque de solución ácida para limpieza de metales inicial, en donde la solución comprende desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 160 gramos/litro de ácido clorhídrico, y desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 110 gramos/litro de ácido fluorhídrico, y en donde dicha solución se mantiene a una temperatura de desde aproximadamente 65 "C hasta aproximadamente 95 °C; b. rociar las superficies superior e inferior de la tira con rociadores, antes de sumergir la tira dentro de un tangue de solución ácida para limpieza de metales adicional, en donde la tira se rocía con una solución acuosa que comprende desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 60 gramos/litro de peróxido de hidrógeno . c. sumergir la tira dentro de una solución contenida en dicho tanque de solución ácida para limpieza de metales adicional, en donde la solución comprende desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 160 gramos/litro de ácido clorhídrico, y desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 110 gramos/litro de ácido fluorhídrico, y en donde la solución se mantiene a una temperatura de desde aproximadamente 65 °C hasta aproximadamente 95 °C; d. rociar las superficies superior e inferior de la tira con rociadores, antes de sumergir dicha tira dentro del tanque de solución ácida para limpieza de metales final, en donde la tira se rocia con una solución acuosa que comprende desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 60 gramos/litro de peróxido de hidrógeno . e. sumergir la tira dentro de una solución contenida en dicho tanque de solución ácida para limpieza de metales final, en donde la solución comprende desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 160 gramos/litro de ácido clorhídrico, y desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 110 gramos/litro de ácido fluorhídrico, y en donde dicha solución se mantiene a una temperatura de desde aproximadamente 65 °C hasta aproximadamente 95 °C; f. cepillar la tira para aflojar cualquier escama residual, formando mediante lo mismo una tira limpia.
18. Un proceso para limpiar por corrosión una tira de acero eléctrico, que comprende los pasos de: a. rociar las superficies superior e inferior de dicha tira con rociadores, antes de que la tira se sumerja en una solución contenida en un tanque de solución ácida para limpieza de metales, en donde la solución de rocío comprende una solución acuosa de peróxido de hidrógeno y ácido clorhídrico, y la concentración del peróxido de hidrógeno que se usa en el rociador en el primer tanque de solución ácida para limpieza de metales es desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 60 gramos/litro, y la concentración de ácido clorhídrico es desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 160 gramos/litro. b. sumergir la tira dentro de una solución contenida en el tanque de solución ácida para limpieza de metales, en donde la solución comprende desde aproximadamente 40 gramos/litro hasta aproximadamente 160 gramos/litro de ácido clorhídrico, y desde aproximadamente 20 gramos/litro hasta aproximadamente 110 gramos/litro de ácido fluorhídrico, y en donde la temperatura de la solución en el tanque de solución ácida para limpieza de metales es desde aproximadamente 65 °C hasta aproximadamente 95°C; c. cepillar dicha tira para aflojar cualquier escama residual, formando mediante lo mismo una tira limpia.
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