MXPA97003809A - Desoxidacion de acero inoxidable con peroxido dehidrogeno - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para eliminar o remover una capa deóxido de una aleación ferrosa que contiene cromo, el proceso estácaracterizado porque comprende:proporcionar una tira de aleación ferrosa que contiene cromo, cubierta por una capa deóxido, pretratar la tira para fracturar la capa deóxido, sumergir la tira pretratada en por lo menos un tanque de desoxidación que contiene unácido inorgánico del grupo que consiste deácido clorhídrico y sulfúrico, para remover la capa deóxido fracturada, y aplicar una solñución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno a la tira desoxidada, en la que cualquier capa deóxido residual en la tira se activa por el peróxido de hidrógeno y se remueve por elácido inorgánico y de esta manera se forma una tira limpia.

Description

nF.qoxmAf!tp DR AG?RO TNOXTDABT.K PON PERÓXIDO DE HIDBQQENP fflptCBI7fl.NT.» B LA PÍVENCIC La invención se relaciona con un proceso para la remoción del óxido superficial (desoxidación) de aleaciones ferrosas que contienen cromo. De manera más específica, el óxido en aleaciones ferrosas roladas en caliente o recocidas que contienen cromo se elimina al sumergir secuencialmente la aleación en un ácido orgánico y después aplicar una solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno a la aleación desoxidada. Uno de los problemas más intensivos ambientalmente relacionados con la fabricación de acero es la desoxidación del acero para eliminar óxido o capas de óxido que se forman durante el procesado caliente tal como rolado en un molino de tira caliente o recocido. La mayor parte de los aceros al bajo carbono se pueden desoxidar en ácido clorhídrico a velocidades elevadas. Sin embargo, la capa de óxido en el acero inoxidable tiene uga estructura muy fina y es firmemente adherente, lo que habitualmente requiere la fractura mecánica de la capa de óxido con soplado en caliente, mezclado por rolado o nivelado por rolado de una tira de acero para aflojar la capa de óxido antes de la desoxidación con ácido. De manera adicional, los ácidos para desoxidado de acero inoxidable tales como REF: 24555 fluorhídrico, sulfúrico, nítrico o mezclas de los mismos generalmente son más agresivos que los requeridos para el acero al bajo carbono. El tiempo de inversión requerido para el acero inoxidable es mucho más prolongado que el requerido para el acero al bajo carbono y también pueden requerir la ayuda eléctrica para auxiliar en la remoción de la capa de óxido. Una motivación principal para mejorar el proceso de eliminación de la capa de óxido son los costos de capital y de desecho ambiental asociados con los ácidos desoxidantes. Una desventaja principal de la eliminación química de la capa de óxido utilizando ácidos fluorhídrico y nítrico son los problemas ambientales relacionados con su desecho. Se conoce el uso de mezclas de ácido que contienen peróxido de hidrógeno para desoxidar y limpiar acero inoxidable. Por ejemplo, la patente norteamericana 5,154,774 describe agregar un agente oxigenado, por ejemplo, peróxido de hidrógeno, permanganato de potasio o aire, a un ácido fluorhídrico para desoxidar acero inoxidable y convertir los iones ferrosos en iones férricos . La patente norteamericana número -fry164, 016 describe la adición de peróxido de hidrógeno a un ácido orgánico tal como fórmico, acético, propiónico, láctico, benzoico, ftálico y naftoico para desoxidar acero inoxidable. Se agrega peróxido de hidrógeno al ácido para controlar la proporción de iones ferrosos/férrico dentro del intervalo de 10/90 a 40/60. La solicitud para patente japonesa 63-20494 describe un método para eliminar químicamente la capa de óxido del acero inoxidable al agregar un adhesivo a una solución que contiene peróxido de hidrógeno, ácido fosfórico y fluoruro de hidrógeno. El adhesivo no se descompone por el peróxido de hidrógeno y proporciona viscosidad a la solución limpiadora y forma un líquido pastoso. La solicitud para patente japonesa 60-243289 describe la reducción de manchas u hollín sobre acero utilizando un baño ácido que contiene ácido fluorhídrico, peróxido de hidrógeno y ácido clorhídrico o sulfúrico. La solicitud para patente japonesa 54-64022 describe la proporción de un agente desoxidante viscoso para eliminar manchas y la capa de óxido del acero inoxidable. Se agregan partículas abrasivas tales como alúmina, óxido de Cr, carburo de Si o sílica a una solución acida que contiene peróxido de hidrógeno, ácido sulfúrico, ácido yodhídrico y un agente tensoactivo. La solicitud para patente japonesa número 58-110682 describe la desoxidación de acero inoxidable rolado en caliente con una solución que contiene ácido sulfámico, ácido nítrico, ácido fluorhídrico y peróxido de hidrógeno. — Aunque estos ácidos son efectivos para eliminar la capa de óxido del acero inoxidable, su uso genera ciertos problemas indeseables y tiene sus limitaciones. Por ejemplo, la utilización de ácido sulfúrico solo para eliminar la capa de óxido del acero inoxidable es indeseable debido a que este ácido deja una mancha negra en el acero desoxidado. La utilización del ácido clorhídrico solo resulta en una superficie de acero inoxidable brillante pero es indeseable debido a la reacción lenta con la capa de óxido, la cual se adhiere firmemente. Los ácidos más agresivos como el nítrico y fluorhídrico eliminan la capa de óxido del acero inoxidable y son especialmente indeseables debido a que su uso genera problemas ambientales que requieren de equipo de eliminación o supresión de vapores para manejar los vapores de los tanques de desoxidación, equipo especial para almacenar los ácidos y los subproductos de desoxidación requieren manejo especial y desecho costoso. Otras desventajas incluyen riesgos de seguridad y a la salud asociados en la exposición crónica a estos ácidos y limitan la descarga de nitratos y fluoruros permisibles en efluentes a partir de los residuos tratados. Un ácido orgánico es indeseable debido a que no es útil para desoxidar acero inoxidable. En consecuencia, existe la necesidad de un proceso para desoxidar aleaciones ferrosas que contengan cromo las cuales no incluyan ácido nítrico, ácido fluorhídrico o un compueíf-KJ de fluoruro. De manera adicional permanece la necesidad por un proceso para desoxidar aleaciones ferrosas que contiene cromo las cuales no generen problemas de desecho ambiental costoso de los subproductos de desecho de desoxidación. Otra necesidad incluye poder tener la capacidad de eliminar la necesidad de un control costoso de contaminación e instalaciones de tratamiento de residuos asociadas con la utilización de ácido nítrico, ácido fluorhídrico o un compuesto de fluoruro.

BREVE DESCRIPCIÓN DE IA INVENCIÓM Un objetivo principal de la invención es proporcionar una aleación ferrosa que contiene cromo la cual tiene una superficie brillante, libre de óxido mediante la utilización de una solución desoxidante con clorhídrico o sulfúrico cuyos subproductos no provoquen un problema de residuos ambientales. Otro objetivo de la invención es proporcionar una aleación ferrosa que contiene cromo la cual tiene ' una superficie brillante, libre de óxido, sin la utilización de ácido nítrico, ácido fluorhídrico o un compuesto de fluoruro. Otro objetivo de la invención incluye proporcionar un proceso de desoxidación con clorhídrico o sulfúrico en el que el costo químico no sea mayor que el requerido de otra manera "para ácido nítrico, fluorhídrico o un compuesto de fluoruro. Otro objetivo de la invención es desoxidar una tira de aleación ferrosa que contiene cromo, a una velocidad de por lo menos 30 m/min.

La invención se relaciona con una tira de aleación ferrosa rodada en caliente o recocida que contiene cromo la cual es desoxidada con ácido. La tira de aleación ferrosa rodada en caliente o recocida se pretrata para fracturar la capa de óxido y después se sumerge en por lo menos un tanque de desoxidación que contiene un ácido inorgánico del grupo que consiste de ácido clorhídrico o sulfúrico para eliminar la capa de óxido fracturada. Posteriormente, se aplica a la tira de aleación desoxidada una solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno, en la que cualquier capa de óxido residual se activa por el peróxido de manera que el óxido residual puede ser eliminado por el ácido inorgánico y de esta manera proporcionar una tira de aleación ferrosa de cromo limpia. Otra característica de la invención es para la solución acuosa anterior la cual contiene por lo menos aproximadamente 10 g/1 de peróxido de hidrógeno. Otra característica de la invención es para la solución acuosa anterior la cual contiene el ácido inorgánico para eKFminar la capa de óxido residual. Otra característica de la invención es para la solución acuosa anterior la cual contiene por lo menos aproximadamente 5 g/1 del ácido inorgánico.

Otra característica de la invención es para la solución acuosa anterior la cual se desecha en un tanque de desoxidación. Otra característica de la invención es para el tanque de desoxidación anterior el cual contiene por lo menos aproximadamente 50 g/1 del ácido inorgánico. Otra característica de la invención es para el tanque de desoxidación anterior el cual tiene una temperatura de por lo menos aproximadamente 60°C. Une ventaja de la invención incluye la utilización de ácido clorhídrico o sulfúrico para eliminar la capa de óxido por molido y rolado en caliente, o la capa de óxido por recocido de una tira de aleación ferrosa que contiene cromo, en vez de la utilización de ácido nítrico, ácido fluorhídrico o compuestos de fluoruro. Otra ventaja de la invención incluye las velocidades aumentadas de desoxidación sin la utilización de ácido nítrico, ácido fluorhídrico o compuestos de fluoruro. Otras ventajas incluyen preocupaciones ambientales menores, una solución de desecho que contiene peróxido de hidrógeno la cual efc. compatible son subproductos de desecho de ácido clorhídrico o sulfúrico, una tira de aleación de cromo libre de manchas, que elimina la necesidad de ayuda eléctrica para eliminar el óxido, y una superficie de aleación de cromo, ferrosa, desoxidada más resistente a la corrosión pasiva.

Los objetivos anteriores y otros objetivos, características y ventajas de la invención se volverán evidentes al considerar la descripción detallada y los dibujos anexos .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 ilustra de manera esquemática la línea de desoxidación que incorpora el proceso de la invención, La figura 2 ilustra de manera esquemática otra modalidad de una línea de desoxidación que incorpora el proceso de la invención, y la figura 3 ilustra esquemáticamente otra modalidad de un medio para aplicar una solución acida inorgánica que contiene peróxido de hidrógeno de la invención a una tira de aleación ferrosa desoxidada que contiene cromo.

DESCRIPCTÓw n?*tat.TAn& nw T.A MmnAT.Tmn p w?retnA « Esta invención se relaciona con un proceso que utiliza ácido inorgánico para eliminar la capa superficial de óxido de una aleación ferrosa que contiene cromo, tal como una tira de acero inoxidable ferrítico. De manera más específica, el óxido o la capa de óxido, a continuación mencionada como la capa de óxido, en una aleación ferrosa rolada en caliente o recocida que contiene cromo, se elimina al sumergir la aleación en un ácido inorgánico por ejemplo ácido clorhídrico (HCl) o sulfúrico (H2S04) , y posteriormente enjuagar la tira desoxidada con una solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno (H202) . Cualquier capa de óxido residual que permanezca en la tira se activa por el peróxido de hidrógeno contenido en la solución de enjuagado acuosa y después se elimina por el ácido clorhídrico o sulfúrico inorgánico. El ácido inorgánico para eliminar la capa de óxido residual puede ser rociado sobre la tira después de la activación por el peróxido de hidrógeno, la tira activada se puede sumergir en un tanque que contiene el ácido inorgánico o de manera preferible el ácido inorgánico es contenido en una solución acuosa que contiene el peróxido de hidrógeno de enjuagado. Al activar cualquier capa de óxido residual con una solución que contiene peróxido de hidrógeno, se ha determinado que no se requiere el uso de los ácidos nítrico o fluorhídrico y/o compuestos que contengan fluoruro para eliminar adecuadamente la capa de óxido de aleaciones ferrosas que contengan cromo durante la desoxidación a alta velocidad. Sin querer unirse a teoría alguna, lo que se quiere significar por activar la capa óxido es que el peróxido de hidrógeno reacciona con el metal base de la aleación de acero para aflojar y/o descomponer el óxido que se adhiere firmemente al mismo y de esta manera ayudar en la remoción o eliminación del óxido del sustrato por el ácido inorgánico. Por aleación ferrosa que contiene cromo se quiere significar una aleación de hierro y cromo, por ejemplo de acero que forma aleación con cromo, acero inoxidable, en la cual el contenido de cromo es de por lo menos aproximadamente 5% de Cr, de manera preferible de por lo menos 10% de Cr y hasta aproximadamente 30% de Cr. De manera preferible, la aleación es un acero inoxidable ferrítico que incluye hasta aproximadamente 0.5% de Al, hasta aproximadamente 0.3% de C, hasta aproximadamente 1% de uno o más de Si, Ti, Nb, Zr; hasta aproximadamente 5% de ?Ji y/o Mo y hasta aproximadamente 1.5% de Mn. Todos los porcentajes son en % en peso. Estas aleaciones también pueden incluir adiciones con propósito de uno o más de Ta, Ca, Cu, B y N de igual manera. Después de que se forma una capa de óxido durante el proceso en caliente por ejemplo mediante rolado en un molino de tiras en caliente o en un horno de recocido continuo, la tira de acero inoxidable continua o la lámina delgada—se corta a láminas de cierta longitud, mencionada a continuación como una tira, y se le proporciona un tratamiento de fractura mecánica de la capa óxido, tal como perdigonado o curvado en rodillo para aflojar la capa de óxido. Posteriormente, la tira se sumerge en un tanque de desoxidación que contiene un ácido inorgánico para eliminar - Il la capa de óxido que ha sido fracturada. Para esta invención, el ácido inorgánico se define para incluir ya sea al ácido sulfúrico o al ácido clorhídrico. Una característica importante de la invención es que después de aplicar una solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno en la tira desoxidada, en la que cualquier capa de óxido residual permanente, mancha, suciedad y similar se activa por el peróxido de hidrógeno. De manera preferible, la solución acuosa contiene un ácido inorgánico y cualquier capa de óxido residual activada se elimina simultáneamente por el ácido inorgánico en la solución acuosa que contiene el peróxido de hidrógeno. De manera preferible, el tanque de desoxidación contiene el mismo ácido inorgánico que el utilizado para eliminar la capa de óxido residual. Esta capa de óxido remanente después se retira cuando la tira es enjuagada con la solución que contiene el ácido inorgánico y peróxido de hidrógeno, y cuando la tira después se cepilla y se enjuaga con agua. El tanque de desoxidación de manera preferible contiene- el mismo ácido inorgánico que el utilizado para eliminar la capa de óxido residual de manera que la solución acuosa gastada que contiene peróxido de hidrógeno y el ácido inorgánico se pueden desechar en el tanque de desoxidación después de ser utilizados para activar y ayudar en la eliminación de cualquier capa de óxido residual en la tira.

Se requiere una acumulación considerable de solución en el tanque de oxidación debido a la evaporación cuando el ácido está caliente. La solución acuosa de manera ventajosa se puede eliminar al enviarla al tanque de desoxidación como parte de este requerimiento de acumulación. El peróxido de hidrógeno reacciona rápidamente con el hierro ferroso (Fe*2) lo que resulta en hierro férrico (Fe*3) cuando el hierro se elimina de la tira de acero y se disuelve en una solución que contiene peróxido de hidrógeno. Por esta razón, el peróxido de hidrógeno de la invención de manera preferible se disuelve en un ácido clorhídrico o sulfúrico y se aplica directamente a la superficie de la tira en vez de almacenarse dentro de un tanque de inmersión. Si el peróxido se disolviera dentro del ácido inorgánico almacenado dentro de un tanque de inmersión, el peróxido se descompondría y se volvería ineficaz después de un período de tiempo relativamente breve y ya no se activaría la capa de óxido residual remanente en la tira desoxidada. El peróxido de hidrógeno se consume con iones ferrosos (Fe*2) disueltos en el ácido yjorgánico y se oxidan a iones férricos (Fe*3) . Se ha descubierto de manera sorprendente que cualquier capa de óxido residual de manera ventajosa únicamente necesita permanecer en contacto con una solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno durante un período de tiempo muy breve para activarse lo suficiente por el peróxido de hidrógeno y de esta manera sea eliminado fácilmente por el ácido inorgánico. Si el ácido inorgánico está contenido en la solución acuosa, cualquier capa de óxido residual es eliminada simultáneamente por el ácido. Al eliminar simultáneamente cualquier capa de óxido residual de la tira se quiere significar que tenga un tiempo de activación tan corto como aproximadamente 1 segundo, de manera preferible de por lo menos 3 segundos y de manera más preferible menor de 10 segundos. Una ventaja principal de esta invención es que no necesariamente se aplica el ácido inorgánico a la tira de acero para eliminar la capa de óxido residual alejándola del peróxido de hidrógeno. La figura 1 ilustra una modalidad de una línea de desoxidación que incorpora el proceso de la invención. De manera más específica, el número 10 de referencia ilustra esquemáticamente una tira de aleación ferrosa que contiene cromo tal como acero inoxidable cubierto con óxido tal como el que se produce por rolado en un molino de tira caliente. El óxido en la tira 10 el cual se ha fracturado por ejemplo al haceatlo pasar a través de una máquina de perdigonado o un nivelador de rodillo (no mostrado) . La capa de óxido del acero inoxidable debe ser aflojada con la condición de que no se utilicen los ácidos nítrico, fluorhídrico y/o los compuestos de fluoruro, con el fin de mejorar el efecto de eliminación de la capa de óxido o desoxidación. Posteriormente, la tira se sumerge en ácido sulfúrico o clorhídrico contenido dentro de uno de los tanques de desoxidación, por ejemplo los tanques 12 y 14. Si la línea de desoxidación de la invención incluye una pluralidad de tanques de desoxidación, el ácido en los tanques de desoxidación de manera preferible fluye a contracorriente por ejemplo a través de una tubería 15 a través de los tanques en una dirección opuesta a la dirección de trayectoria de la tira. Posteriormente, la tira normalmente puede tener cantidades residuales de capa de óxido 11 firmemente adherente. Esta capa de óxido residual firmemente adherente se activa al ponerse en contacto con una solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno y después se elimina por ácido clorhídrico o sulfúrico. Esta solución acuosa puede ser rociada en la tira por ejemplo por una cabeza 16 de aspersión que se extiende de manera completamente transversal y que se coloca por encima de la tira, y otra cabeza 18 de aspersión que se extiende completamente transversal a través y que se coloca por debajo de la tira. De manera preferible, otro par de cabezas 24 y 26 de aspersión se extienden transvßjrsalmente por completo a través de la tira. Mediante la utilización de cabezas de aspersión múltiples por encima y por debajo de la tira se incrementa el tiempo de activación, por el peróxido de hidrógeno, de la capa de óxido residual firmemente adherente. La tira de aleación ferrosa que contiene cromo tiene una superficie muy limpia y se desoxida a una velocidad de por lo menos 30 m/min. Cualquier peróxido rociado que gotee de la tira se puede recolectar sobre una charola 30 de captación y la cual fluye a un tanque 28. Si se desea aplicar el ácido clorhídrico o sulfúrico a la tira por separado a partir de una solución acuosa, se pueden colocar otro par de cabezas de aspersión una distancia corta corriente abajo desde las cabezas de aspersión 24 y 26 para este propósito. Cualquier rociado de ácido clorhídrico o sulfúrico que gotee de la tira después se puede recolectar en la charola 30 de captación y se hace fluir al tanque 28. Después del enjuagado con peróxido de hidrógeno, es deseable someter a abrasión la tira de acero desoxidada por uno o más pares de cepillos 20 y 22. Estos cepillos son de una construcción de polímero impregnado con tierra arenosa. La tira también se humedecerá con agua. Si el ácido en los tanques 12 y 14 es sulfúrico, puede permanecer una mancha negra en la superficie de la tira que sale del tanque 14. Esta mancha se elimina fácilmente de la tira por el ácido inorgánico contenido en la solución de peróxido de hidrógeno para mejorar la limpieza de la tiréfe42 limpiada. Cuando los tanques 12 y 14 contienen ácido clorhídrico, se puede colocar una solución de peróxido de hidrógeno rociada y recolectada que contiene ácido clorhídrico en cualquiera de los tanques 34 y 35 como acumulación para líquido perdido a través de evaporación por los tubos 32 y 33, respectivamente. La solución de peróxido de hidrógeno acida utilizada puede fluir por gravedad a los tanques 34 y 35 a través de una tubería 37 al abrir una válvula 44. Después de que el ácido se satura con hierro, este ácido es sustituido con ácido fresco. El ácido agotado puede ser extraído periódicamente de los tanques 34 y 35 a través de una tubería 50 y se puede enviar a una planta de recuperación de ácido (no mostrada) . El ácido fresco puede regresarse a los tanques 34 y 35 a través de una tubería 48 de retorno. El ácido fresco, junto con la solución acuosa utilizada que contiene originalmente el peróxido de hidrógeno, se pueden bombear desde el tanque 34 al tanque 14 de desoxidación. La figura 2 ilustra otra modalidad de una línea de desoxidación que incorpora el proceso de la invención. En esta modalidad, los componentes que son iguales que la modalidad que se ilustran en la figura 1 tienen los mismos números. Si la capa de óxido 11 sobre la tira 10 es extremadamente adherente y/o si se desea operar la línea de desoxidación a velocidades muy elevadas, puede ser necesario volver a desoxidar la tira al hacer pasar la tira desoxidada a través de otro tanque 38 que contiene ácido inorgánico. Posteriormente, si la tira aún tiene una capa de óxido 11 residual, esta capa de óxido remanente se puede reactivar mediante la solución acuosa que contiene el ácido inorgánico y peróxido de hidrógeno rociado sobre la tira por un segundo conjunto de cabeza de aspersión múltiples 52, 54 que se extienden completamente transversales y que se colocan por encima de la tira, y otro conjunto de cabezas 56, 58 de aspersión que se extienden completamente transversales y que están colocadas debajo de la tira. Mediante la utilización de un segundo conjunto de cabezas de aspersión múltiples por encima y por debajo de la tira, el tiempo de activación de la capa de óxido residual por el peróxido de hidrógeno puede ser dos veces tan prolongado como el que se ilustra en la figura 1 y asegura una tira 42 muy brillante de manera que la tira de aleación ferrosa que contiene cromo puede ser desoxidada hasta una superficie muy limpia a velocidades que excedan de 60 m/min. Cualquier goteo de la aspersión de peróxido desde la tira de este segundo conjunto de cabezas de aspersión se puede recolectar en una charola 60 de captación y se hace fluir a un tanque 62. Posteriormente, la tira de acero desoxidada se somete a abrasión por los cepillos 20 y 22 y se enjuaga con agua. La solución de peróxido gastada puede fluir por gravedad desde el tanque 62 al tanque 36 al abrir una válvula^68. De manera alternativa, la solución de peróxido gastada puede ser bombeada a un tanque 66 de retención de agua de desecho mediante la tubería 64 al abrir una válvula 70. El agua de desecho en el tanque 66 de retención después se puede enviar a una planta de tratamiento de agua de desecho (no mostrada) a través de la tubería 46. La solución de ácido en el tanque 36 puede bombearse a una planta de recuperación de ácido a través de la tubería 40. En la modalidad de la figura 2, la solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno gastado se recolecta en el tanque 28 y se hace fluir y se desecha en el tanque 14 de ácido mediante la tubería 17. Puesto que el ácido inorgánico en el tanque 14 de desoxidación contiene hierro disuelto, cualquier peróxido de hidrógeno que permanezca en la solución acuosa se descompondrá en agua y oxígeno. Otros medios para aplicar la solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno al acero desoxidado pueden incluir la utilización de un flujo laminar o de un rodillo de contacto absorbente para poner en contacto cada lado de la tira de acero. La figura 3 ilustra otra modalidad para aplicar la solución acuosa que contiene peróxido al acero desoxidado utilizando un flujo laminar. La tira desoxidada se hace pasar a través de un medio o elemento 72 para flujo laminar de una solución acuosa. El medio 72 de flujo laminar incluye un par de paneles 74 y 76 yuxtapuestos unidos de manera sellable al extremo¿78 de la entrada de la tira y al extremo 80 de salida de la tira. Los extremos 78 y 80 incluyen limpiadores de tipo de escobilla de goma para sellar los extremos del aplicador. La solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno se bombea en el elemento 72 de flujo laminar a través de una tubería 82. La tira de acero se puede sumergir en la solución acuosa. La solución acuosa gastada puede ser extraída continuamente del elemento 72 de flujo laminar mediante una tubería 84 para su desecho a uno de los tanques de ácido para evitar la acumulación de hierro disuelto. Una característica importante de esta invención es que la solución acuosa que contiene el peróxido de hidrógeno debe ser dosificada en la tira desoxidada por ejemplo mediante una cabeza de aspersión, flujo laminar o mediante la utilización de un rodillo de contacto en vez de estar contenida dentro de un tanque de inmersión. El peróxido de hidrógeno oxida fácilmente al hierro ferroso a hierro férrico. Si la tira de acero desoxidada se sumerge continuamente en un tanque que contiene la solución de peróxido acuoso, la solución continuamente disuelve el hierro de la tira de acero por lo que continuamente consume el peróxido de hidrógeno. Esto resultaría en un uso poco eficiente y en desperdicios de peróxido de hidrógeno. Es importante no contaminar la solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno con hierro, por ejemplo iones ferrosos, antes de que la solución acuosa sea aplicad» a la tira de acero desoxidada. En consecuencia, es importante que la solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno permanezca libre de iones ferrosos antes de que la solución acuosa sea aplicada a la tira de acero desoxidada. Otra característica importante de la invención es que cualquier agua de desecho que contenga solución acuosa gastada que contiene peróxido de hidrógeno y ácido inorgánico, no contiene peróxido de hidrógeno libre. Cuando el peróxido de hidrógeno está presente y el pH de la solución es por lo menos igual a aproximadamente 7, el cromo trivalente, es decir, Cr*3, fácilmente se oxida a cromo hexavalente, es decir, Cr*s el cual es peligroso. El cromo trivalente puede ser precipitado fácilmente como un hidróxido de cromo insoluble, ambientalmente seguro, mientras que el cromo hexavalente, peligroso, tiende a permanecer soluble y no puede ser desechado de manera segura por ejemplo, en un vertedero público no asegurado. En consecuencia, la solución acuosa gastada que contiene el ácido inorgánico y el peróxido de hidrógeno se mezclará con agua de desecho que contiene hierro ferroso disuelto o ácido inorgánico gastado que contiene'- ion ferroso disuelto para descomponer el peróxido de hidrógeno gastado en agua y oxígeno. La tira inicialmente se desoxida en los tanques 12, 14 y 38 en un ácido inorgánico caliente tal como clorhídrico o sulfúrico que se mantiene a una temperatura de por lo menos 60°C. Se manera preferible, la tira es desoxidada a una temperatura de por lo menos 77°C, de manera más preferible a por lo menos 82°C y de manera más preferible a por lo menos 88°C en ácido clorhídrico, en tanques de desoxidación 12, 14 y 38. De manera preferible, el ácido clorhídrico se mantiene a 50 g/1, de manera más preferible a por lo menos 75 g/1 y de manera mucho más preferible a por lo menos 100-200 g/1. La concentración del peróxido de hidrógeno en la solución acuosa debe ser de por lo menos 10 g/1. Si no es de por lo menos 10 g/1, el peróxido no activará de manera efectiva la capa de óxido de acero inoxidable. De manera preferible, la concentración de peróxido de hidrógeno en la solución acuosa será de por lo menos 25 g/1, de manera más preferible de por lo menos 30 g/1, y de manera mucho más preferible de por lo menos 40 g/1. Preferiblemente, el peróxido de hidrógeno se disuelve en una solución acuosa que contiene por lo menos 5 g/1 de ácido inorgánico. De manera preferible, la solución acuosa contendrá por lo menos 20 g/1 de ácido inorgánico, de manera más preferible por lo menos 40 g/1 de ácido inorgánico y de manera mucho más preferible por lo menos 50 g/1 de ácido inorgánico. fljmplo 1.

En un ejemplo, se rola en caliente acero inoxidable grado 409 en un molino de tira continua, y después se somete a perdigonado. Posteriormente, la tira de acero se corta en cupones o materiales para pruebas, los cuales se desoxidan en una solución que contiene 280 g/1 de ácido sulfúrico a 99°C y después se desoxida en 150 g/1 de ácido clorhídrico, a 88°C. Los cupones después se retiran del ácido, se enjuagan con agua, se cepillan y se secan. Los cupones contienen pequeñas cantidades de una capa de óxido y una gran cantidad de manchas. La apariencia sucia de los cupones resultaría en que el acero sería inaceptable para muchas aplicaciones expuestas.

Fijfm>iQ_ .t En otro ejemplo, el acero inoxidable rolado en caliente del Ejemplo 1 se procesa de acuerdo con la invención. Las muestras se procesan de una manera similar a la descrita en el Ejemplo 1, excepto como se indica en la presente. Después de ser desoxidadas en ácido sulfúrico caliente, los cupones se sumergen durante 5 segundos en una solución acuosa a 88°C que contiene 20 g/1 de ácido sulfúrico y 40 g/1 de H202. Los cupones se retiran de la solución acuosa, se enjuagan con agua, se cepillan y después se desoxidan nuevamente en ácido clorhídrico a 88°C. Posteriormente los cupones se retiran del segundcfeácido, se enjuagan con agua, se cepillan y se secan. A diferencia de los cupones del Ejemplo 1, esta vez los cupones no contienen una capa de óxido ni manchas. Estas muestras procesadas de acuerdo con la invención tienen una apariencia muy brillante y resultan en un acero aceptable para todas las aplicaciones expuestas. Esto demuestra la importancia de agregar el peróxido de hidrógeno a la solución acuosa para obtener una superficie limpia, libre de manchas y de una capa de óxido.

Ejemplo 3 En otro ejemplo, se rola en caliente acero inoxidable tipo 409 en un molino de tira continua, y después se pretrata con una máquina de perdigonado. Posteriormente, la tira de acero se procesa de acuerdo con la invención al ser desoxidada en una solución que contiene 150 g/1 de ácido clorhídrico y se calienta a 82°C y se procesa a una velocidad de 20 m/min. Después de ser desoxidada en ácido clorhídrico caliente, la tira se rocía durante aproximadamente 2 segundos con una solución acuosa que contiene 50 g/1 de ácido clorhídrico y 50 g/1 de H202. Esta tira activada después se cepilla y se enjuaga con agua. La tira no contiene capa de óxido o manchas visibles. La tira procesada de acuerdo con la invención tiene una apariencia muy brillante y resulta en un acero aceptable para todas las aplicaciones expuestas. Este ejemplo demuestra la importancia de agregar el peróxido de hidrógeno a la solución acuosa de ácido clorhídrico para obtener una superficie limpia, libre de manchas y de capa de óxido. Este ensayo también demuestra que la tira se ha desoxidado utilizando tres tanques de ácido en vez de utilizar solamente uno, y la velocidad de la línea puede incrementarse hasta 60 m/min.

E?ecglQ 4 En otro ejemplo, se rola en caliente acero inoxidable tipo 409 en un molino de tira continua, y después se pretrata con una máquina de perdigonado. Posteriormente, la tira de acero se procesa de acuerdo con la invención al ser desoxidada en dos tanques de ácido, cada uno contiene una solución que contiene 250 g/1 de ácido sulfúrico calentado a 112°C y se procesa a una velocidad de 40 m/min. Después de ser desoxidado en el ácido sulfúrico caliente, la tira se rocía durante aproximadamente 2 segundos con una solución acuosa que contiene 40 g/1 de ácido sulfúrico y 40 g/1 de H202. Esta tira activada después se cepilla y se enjuaga con agua. La tira no contiene capa de óxido o manchas visibles. La tira procesada de acuerdo con la invención tiene una apariencia muy brillante y resulta en un acero aceptable para todas las aplicaciones expuestas.

Kjffliplo 5 En otro ejemplo se rola en caliente acero inoxidable tipo 409 en un molino de tira continua, y después se pretrata en una máquina de perdigonado. Posteriormente, la tira de acero se procesa de acuerdo con la invención al ser desoxidada en dos tanques de ácido, cada uno contiene una solución que contiene 250 g/1 de ácido sulfúrico calentado a 112°C y se procesa a una velocidad de 60 m/min. Después de ser desoxidado en el ácido sulfúrico caliente, la tira se rocía durante aproximadamente 2 segundos con una solución acuosa que contiene 40 g/1 de ácido sulfúrico y 40 g/1 de H202. Después de ser cepillada enjuagada con agua, esta tira activada posteriormente se sumerge nuevamente en un tanque ácido que contiene una solución que contiene 150 g/1 de ácido clorhídrico calentado a 82°C. Después de ser desoxidada en el ácido clorhídrico caliente, la tira se rocía nuevamente durante aproximadamente 2 segundos con una solución acuosa que contiene 40 g/1 de ácido sulfúrico y 40 g/1 de H202. Esta tira activada después se cepilla y se enjuaga con agua. La tira no contiene capa de óxido o manchas. La tira procesada de acuerdo con la invención se le ha eliminado el óxido superficial por completo, está totalmente libre de manchas, con una apariencia muy bridante y resulta en un acero aceptable para todas las aplicaciones expuestas. Se comprenderá que se pueden realizar diversas modificaciones a la invención sin apartarse del espíritu y alcance de la misma. Por lo tanto, los límites de la invención deben determinarse a partir de las reivindicaciones anexas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (20)

REIVIMDICACICMES

1. Un proceso para eliminar o remover una capa de óxido de una aleación ferrosa que contiene cromo, el proceso está caracterizado porque comprende: proporcionar una tira de aleación ferrosa que contiene cromo, cubierta por una capa de óxido, pretratar la tira para fracturar la capa de óxido, sumergir la tira pretratada en por lo menos un tanque de desoxidación que contiene un ácido inorgánico del grupo que consiste de ácido clorhídrico y sulfúrico, para remover la capa de óxido fracturada, y aplicar una solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno a la tira desoxidada, en la que cualquier capa de óxido residual en la tira se activa por el peróxido de hidrógeno y se remueve por el ácido inorgánico, y de esta manera se forma una tira limpia.

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución acuosa contiene por lo menos aproximadamente 10 g/1 de peróxido de hidrógeno.

3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución acuosa contiene el ácido inorgánico para remover cualquier capa de óxido residual.

4. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la solución acuosa contiene por lo menos aproximadamente 5 g/1 del ácido inorgánico.

5. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la solución acuosa contiene por lo menos aproximadamente 20 g/1 del ácido inorgánico y por lo menos aproximadamente 25 g/1 de peróxido de hidrógeno.

6. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la solución acuosa, después de activar la tira, se desecha en el tanque de desoxidación.

7. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el tanque de desoxidación contiene por lo menos aproximadamente 50 g/1 del ácido inorgánico a una temperatura de por lo menos 60°C.

8. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tanque de desoxidación contiene 100-200 g/1 del ácido inorgánico.

9. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se incluye un segundo tanque de desoxidación, el segundo tanque contiene por lo menos aproximadamente 50 g/1 del ácido inorgánico a una temperatura de por lo menos 60°C.

10. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el segundo tanque contiene 100-200 g/1 del ácido inorgánico y a una temperatura de por lo menos 77°C.

11. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el ácido en los tanques de desoxidación fluye a contracorriente en una dirección opuesta a la dirección de desplazamiento de la tira.

12. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye la etapa adicional de sumergir la tira activada en otro tanque que contiene ácido inorgánico.

13. El proceso de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el tanque adicional también incluye peróxido de hidrógeno. —

14. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución acuosa, después de activar la tira, se mezcla con agua de desecho que contiene ion ferroso disuelto para descomponer cualquier peróxido de hidrógeno libre.

15. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución acuosa, después de activar la tira, se mezcla con el ácido inorgánico que contiene hierro ferroso disuelto para descomponer cualquier peróxido de hidrógeno libre.

16. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la tira desoxidada se cepilla para aflojar cualquier capa de óxido residual que no haya sido removida por el ácido inorgánico.

17. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la tira es acero inoxidable ferrítico rolado en caliente o recocido.

18. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento es perdigonado.

19. Un proceso para eliminar o remover una capa de óxido ds una aleación ferrosa que contiene cromo, el proceso está caracterizado porque comprende: proporcionar una tira de aleación ferrosa que contiene cromo, recubierta por una capa de óxido, pretratar la tira para fracturar la capa de óxido, sumergir la tira pretratada en por lo menos un tanque de desoxidación que contiene un ácido orgánico, del grupo que consiste de ácido clorhídrico y sulfúrico, para remover la capa de óxido fracturada, y aplicar una solución acuosa que contiene por lo menos aproximadamente 20 g/1 de peróxido de hidrógeno y por lo menos aproximadamente 5 g/1 del ácido inorgánico a la tira desoxidada, en la que cualquier capa de óxido residual en la tira se activa por el peróxido y se remueve simultáneamente por el ácido inorgánico contenido en la solución acuosa para de esta manera formar una tira limpia.

20. Un proceso para eliminar o remover una capa de óxido de una aleación ferrosa que contiene cromo, el proceso está caracterizado porque comprende: proporcionar una tira de acero inoxidable cubierta por una capa de óxido, pretratar la tira para fracturar la capa de óxido, sumergir la tira pretratada en por lo menos un tanque -de desoxidación que contiene por lo menos 50 g/1 de un ácido inorgánico a una temperatura de por lo menos 77°C para remover la capa de óxido fracturada; aplicar una solución acuosa que contiene por lo menos aproximadamente 20 g/1 de peróxido de hidrógeno y por lo menos aproximadamente 20 g/1 del ácido inorgánico para activar cualquier capa de óxido residual en la tira, sumergir la tira activada en otro tanque de desoxidación que contiene por lo menos 50 g/1 del ácido inorgánico a una temperatura de por lo menos 77°C para remover cualquier capa de óxido residual activada, y aplicar la solución acuosa que contiene por lo menos aproximadamente 20 g/1 del peróxido de hidrógeno y por lo menos aproximadamente 20 g/1 del ácido inorgánico de la tira desoxidada, en la que cualquier capa de óxido residual en la tira se activa por el peróxido de hidrógeno y se remueve simultáneamente por el ácido inorgánico contenido en la solución acuosa, para de esta manera formar una tira limpia. RESUMEN DE IA INVENCIÓN Se describe un proceso para remover o eliminar una capa de óxido de acero inoxidable, utilizando una solución acuosa que contiene peróxido de hidrógeno y un ácido inorgánico, es decir, ácido clorhídrico o sulfúrico. Una tira (10) de acero inoxidable rolada en caliente o recocida, cubierta con una capa de óxido, se sumerge en un ácido inorgánico caliente contenido dentro de tanques de desoxidación (12) y (14) . Posteriormente, la tira puede tener cantidades residuales de una capa de óxido (11) firmemente adherente. Esta capa de óxido se activa por una solución que contiene el ácido inorgánico y peróxido de hidrógeno aplicado a la tira por ejemplo mediante una cabeza (16) de aspersión que se extiende completamente de manera transversal y que se coloca por encima de la tira, y otra cabeza (18) de aspersión que se extiende de manera completamente transversal y que se coloca debajo de la tira. Puede ser deseable hacer pasar la tira activada a través de ácido inorgánico caliente nuevamente y reactivar la tira a velocidad de línea muy elevada para asegurar la remoción completa de la capa de óxido de la tira. Cualquier peróxido de hidrógeno de la aspersión que gotea de la tira se recolecta en una charola (30) de recolección y fluye a un tanque (28) . De manera preferible, la solución acuosa gastada recolectada que contiene el ácido inorgánico y el peróxido de hidrógeno gastado se desechan en los tanques de desoxidación. La solución acuosa ayuda en la remoción o eliminación de cualquier capa de óxido residual y manchas que permanezcan en la tira para de esta manera mejorar la limpieza de la tira desoxidada.