TW517099B - Process for pickling a piece of steel and in particular a sheet strip of stainless steel - Google Patents
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517099 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明與鋼板，特別是不銹鋼條之浸漬方法有關。 曰本專利文件N J P S 56 — 171638號 揭示一種將鋼線去銹的方法，其中鋼線浸漬於鹽酸浴中 2 0至4 0分鐘，浴中鹽酸之濃度在1 0到2 0重量百分 比。爲了加速浸漬之過程，改良了浴中鹽酸之濃度。然而 ，從經驗中得知過濃之溶液會產生煙霧且須要增加裝備的 尺寸而增加成本。依照此日本專利文件所提出之技術，添 加可能引起飽合濃度之氯化亞鐵之份量與某份量之氯化鐵 ，所以在去銹的過程中可以測量鐵離子/亞鐵離子之氧化 還原電位。電位的調整是經由射出噴嘴來加入氯化鐵。浸 漬之程序包含於鹽酸溶解含鐵類基板之過程，而此溶解過 程會產生氫氣。 在該日本專利文件中亦提到，一般而言，鹽酸爲主之 浸漬浴導致小孔型之鋼材腐蝕。 •如從專利文件J P Η 2 2 0 5 6 9 2號得知之一 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 種浸漬浴用來浸漬不銹鋼，其中被熱卷或接受退火之產品 被浸漬於含鐵離子及亞鐵離子之硫酸溶液中·該溶液包含 至少1 0公克/公升之鐵，藉由將溶液曝氣而進行浸漬過 程，吹出之氣體速度爲每公升溶液至少1 0 0毫升/分鐘 〇 在這種型式之浸漬浴中，既已周知的是：在硫之介質 中單靠氣體之攪動，鐵之氧化電位無法將亞鐵離子氧化成 鐵離子，故吹出氣體之唯一作用爲攪拌溶液。 再者，與專利ΕΡ Ν 0236354號相關聯之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐）_ 4 一 517099 A7 _____B7 五、發明説明（3 ) 列安排於鋼條生產線中不同裝置間，而將浸漬步驟在短時 間內進行特別是會發生浸漬的問題。 鋼條必須與浸漬液以最短時間相接觸或浸漬速度都成 爲在考慮浸漬方法之最重要的標準時，必須面臨浸漬過程 中許多的選擇。 本發明之目標在提出一種浸漬方法，此方法能在極短 時間內影響鋼板特別是不銹鋼條之浸漬，生產線生產鋼板 或鋼條所需時間可與浸漬時間相配合。 因此本發明提出鋼板，特別是不銹鋼板之浸漬方法， 此方法包含運用內含鹽酸之浸漬水溶液以及溶液內之亞鐵 和鐵的浸漬離子，且基於使p Η值低於1之鹽酸水溶液維 持不變之浸漬能力的目的乃藉由浸漬期間所產生之二價亞 鐵離子與氧化合來進行再氧化以致於將三價鐵離子之濃度 維持在1公克/公升至3 0 0公克/公升之間之值，其中 還原氧化電位維持在0至8 0 OmV之間之值，而該電位 係量測於溶液中所置之白金電極與參考電極A g / A g C 1兩者之間。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之其他特色爲： 將浸漬溶液曝氣可將亞鐵離子與氧氣作用之再氧化。 浸漬溶液之曝氣之方法可從以下方法之組合選擇，組 合包括：在大氣中溶液之抽取及排放、起泡、攪拌、含氧 元素之氣體之注入、浸漬溶液噴灑於內含空氣之封閉範圍 中， 藉由添加從以下化合物之組合選出之化合物，完成再 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 6 一 ~ 517099 A7 ___B7__ 五、發明説明（4 ) 氧化步驟，此化合物組合有：過氧化物與/或過鹽（ persalts)且最好爲過氧化氫（H 20 2)，與/或過錳酸 鉀（Κ Μ η Ο 4 )， 處理溶液之鹽酸濃度較佳地介於3 5公克/公升至 2 5 0公克/公升之間， 處理溶液在攝氏1 0度至9 5度之間使用，且較佳地 爲攝氏6 5度至8 5度之間， 在施以溶液處理前，先加熱鋼板， 在鋼板上施行溶液處理的時間少於兩分鐘。 利用添加化合物或/與一種氧化氣體將還原氧化電位 調整至OmV至8 0 OmV之間，且較佳地在4 0 OmV 至6 0 0 m V之間。 本發明亦與依照鋼板，且特別是不銹鋼條之加速浸漬 之領域之發明浸漬方法之使用有關，此加速浸漬之方法使 用於用來連續生產鋼條之設備中。 本發明也涉及一種用來生產輥軋鋼板且特別是不銹鋼 板之條的連續生產線中，鋼條受到以下之連續步驟_· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 機械處理，例如在拉力下調整水平且/或珠撃， 初浸漬， 轉變操作，諸如輥軋、退火操作， 最終浸漬， 修整操作，諸如以"表皮壓製'型之冷軋爲例， 其中浸漬步驟之至少其中之一包含運用內含鹽酸之浸 漬水溶液以及溶液內之亞鐵和鐵的浸漬離子，且基於使 本紙張尺度適用中國國家標车（〇奶）八4規格（210乂 297公|)_7_ ~~ 517099 A7 _____B7_ 五、發明説明（5 ) P Η值低於1之鹽酸水溶液維持不變之浸漬能力的目的乃 藉由浸漬期間所產生之二價亞鐵離子與氧化合來進行再氧 化以致於將三價鐵離子之濃度維持在1公克/公升至 3 0 0公克/公升之間之值，其中還原氧化電位維持在0 至8 0 0 m V之間之值，而該電位係量測於溶液中所置之 白金電極與參考電極A g/A g C 1兩者之間。 以下說明將解釋本發明。 在已知之不同浸漬方法中，以鹽酸爲主之浸漬浴被認 爲會在浸漬物件之表面產生腐蝕，此種腐蝕爲小孔型。 無污染浸漬方法使用之最佳溶液中包含可單獨存在或 以不同濃度存在之硫酸或氫氟酸。 爲了要得到快速之浸漬過程，特別是對不銹鋼條之浸 漬，已經對不同之浸漬液作過許多測試，因此在浸漬過後 ，這種鋼條可以連續使用於設備，此設備包含生產鋼條之 生產線，浸漬設備則位於該生產線中使鋼轉變之裝置之間 ’如置於可施加拉力之水平調整裝置及輥軋機之間。 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 浸漬測試最好是已使用單一酸來進行，以避免不溶解 之複合物之生成，因爲溶液要回收使用，即再次使用於浸 漬過程。 在對包含硫酸、氫氟酸或鹽酸之浸漬溶液的比較測試 中’發現到在濃縮液中之鹽酸在浸漬速度上有驚人之效果 〇 以下即爲所比較者： 含硫酸F N當量之浸漬水溶液A，相當於酸濃度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇X 297公漦）一 8 - 517099 A7 ____B7 五、發明説明（6 ) 1 9 6公克/公升，並包含鐵總數6 0公克/公升。 含氫氟酸4 N當量之浸漬水溶液B，相當於酸濃度 8 0公克/公升，並包含鐵總數6 0公克/公升。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 含鹽酸4 N當量之浸漬水溶液C，相當於酸濃度 1 4 6公克/公升，並包含鐵總數6 0公克/公升。 藉由還原氧化電位之調整（此與所使用之酸之不同濃 度相關）來考慮溶液之最大效果，而在這些浸漬溶液之浸 漬之效果上作測試。 鋼板停留在溶液中的時間依照鋼的組成及需移除之氧 化物種類作調整。 在鹽酸水溶液之浸漬測試中，還原氧化電位固定在相 對於參考電級Ag/AgC1 460mV處，藉由氣體 之注入及過氧化氫之額外供應使電位保持一定。 下列附表顯示不同之浸漬速率，浸漬速率係測量不同 等級之鋼材，每秒每平方公尺之材質損失（以公克計）： 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 鋼材 溶液A 溶液B 溶液c AISI 304 0.41:0.37 0.42:0.37 0.59 0.28:0.27 0· 31 ; 0· 27 0· 63 ; 0· 56 AISI 316L 0.31 0. 4 0.53 AISI 430 0.46 0.46 0· 92 ; 0· 90 1. 6; 1. 1 AISI 43 0Ti 0.65:0.67 1.01:0.99 1. 5 ; 1. 8 AISI 409 0. 5 5 ; 0. 5 8 0.93 0.96 1.3-,1.6 本紙張尺度適用中國國家標攀（CNS)A4規格（21ΌΧ 297公釐）_ 9 517099 A7 B7 五、發明説明（7 ) 結果，考慮浸漬速率之下’在鹽酸溶液中之浸漬有顯 著之效果。再者，發現到：經過一段浸漬時間後，在鹽酸 溶液中浸漬後之殘留氧化物明顯較少。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，以鹽酸溶液浸漬過之鋼條表面呈白色外觀，也 沒有小孔，而以硫酸液體溶液浸漬過之鋼條表面呈黑色外 經過這種顯著之比較，進行不同之試驗，用以決定能 將溶液最佳化之不同參數： 一鹽酸濃度之變量： 利用含3 N至5 N鹽酸當量（相當於酸濃度在1 0 8 公克/公升與1 8 0公克/公升之間且含總鐵數6 0公克 /公升）之水溶液C，進行浸漬試驗。 在這些浸漬試驗中，還原氧化電位固定在相對於參考 電極Ag/AgC 1 460mV處，利用氣體之注入及 過氧化氫之額外供應將電位維持一定’溶液之溫度則維持 在攝式8 0度。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 在這些條件下，浸漬速率隨酸濃度之增加而增加，且 可能二到三倍於使用A或B參考浴之數值。 爲了達到這樣之浸漬效用，依照本發明之浸漬浴之氧 化還原電位則被控制，除了氣體之注入能影響此控制之外 ，特別是過氧化氫之添加亦能影響此控制，特別是在輥軋 線上，溶液所施加之鋼條上，此控制能維持高強度之附著 且能允許連續處理。 -總鐵數濃度之變量： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）_ ~ 517099 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___Β7五、發明説明（8 ) 利用含4 N鹽酸當量（相當於酸濃度在1 4 6公克/ 公升且含總鐵數3 0公克/公升至2 5 0公克/公升之間 )之浸漬水溶液C，進行浸漬試驗。 使用鐵濃度約2 5 0公克/公升，鐵在酸溶液中溶解 度之範圍內。 在這些利用鹽酸溶液之浸漬試驗中，還原氧化電位固 定在相對於參考電極Ag/AgCl 460mV處，利 用氣體之注入及過氧化氫之額外供應將電位維持一定，溶 液之溫度則維持在攝氏8 0度。 在這些條件下，浸漬速率隨鐵濃度之增加而增加，且 到達三倍於使用A或B習用浸漬浴之數值。 一溫度之變量： 浸漬溶液之溫度可從攝氏1 0度至9 5度，且較佳地 爲6 5度至8 5度之間。浸漬速率隨溫度之增加而增加。 低於攝氏7 0度時，浸漬速率隨溫度之增加而適度增加， 當溫度到攝氏7 0度至8 5度時，浸漬速率會增加近2 0 %。雖然高於某溫度時，可能會發生些許之蒸發，但可考 慮使用一種裝置內之封閉範圍與一種能凝結溶液之裝置， 其能允許溶液高於攝氏8 5度，且凝結後可回收再使用。 爲了從溫度之效果得到好處，鋼板或鋼條可以被加熱 ，用以補償熱慣性效應。 -還原氧化電位之變量： 還原氧化電位之測量是爲了將浸漬速率最佳化的一種 控制工業設備中溶液之浸漬品質之方法，也用來控制具穩 本紙張尺度適用中國國家標準（〇%)/\4規格（21〇'乂 297公釐）:11^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· —訂
•I 517099 A7 B7 五、發明説明（9 ) 定浸漬效果之穩定品質。 當還原氧化電位從4 0 OmV增爲6 0 OmV時，浸 漬速率可增加3 0%至5 0%。 浸漬速率可利用將其它酸類加入鹽酸浴來調變，此酸 類則依照本發明之數量，如氫氟酸，以低於4 0公克/公 升之比例加入。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（〇奶）/\4規格（210'乂 297公釐）_12_
Claims (1)
- 517099 六、申請專利範圍 附件A·· 第8 6 1 0 4 0 9 3號專利申請案中文申請專利範圍修正- 民國9 1年年％ S (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 一種不銹鋼之浸漬方法，此方法包含運用內含鹽 酸之浸漬水溶液以及溶液內之亞鐵和鐵的浸漬離子，且基 於使p Η值低於1之鹽酸水溶液維持不變之浸漬能力的目 標乃藉由浸漬期間所產生之二價亞鐵離子與氧化合來進行 再氧化以致於將三價鐵離子之濃度維持在1公克/公升至 3 0 0公克/公升之間之值，其中還原氧化電位維持在〇 至8 0 0 m V之間之值，而該電位係量測於溶液中所置之 白金電極與參考電極Ag/AgC1兩者之間。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中藉由與氧化 合之二價亞鐵離子的再氧化係經浸漬溶液之曝氣而達成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中浸漬溶液之 曝氣係經以下群組中所選出之方式而達成，該群組包含： 以泵抽取並排放溶液於開放之大氣中、起泡、攪拌、射.出 內含氧元素之氣體、噴灑浸漬溶液於內含空氣之封閉範圍 內。 4 ·如申請專利範圍第1項之·方法，其中藉由添加化 合物來完成再氧化，該化合物係自以下群組中選出，該群 組包含：過氧化物與/或過鹽（persalts) 。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，其中該過氧化物 與/或過鹽爲過氧化氫（H202)、過錳酸鉀（ΚΜη04 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）- 1 - 517099 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍)0 6 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中溶液之鹽酸 濃度介於3 5公克/公升至2 5 0公克/公升之間。 7 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中處理溶液之 施加溫度介於攝氏1 〇度至9 5度之間。 8 ·如申請專利範圍第7項之方法，其中處理溶液之 施加溫度介於攝氏6 5度至8 5度之間。 9 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中在施用溶液 前先將待處理不銹鋼加熱。 I 〇 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中不銹鋼上 之溶液的施加時間少於兩分鐘。 II ·如申請專利範圍第1項之方法，其中還原氧化 電位被調整於4 0 OmV至6 0 OmV之間。 1 2 · —種輥乳鋼板條的生產方法，其中該鋼板條受 到以下之連續步驟： 機械處理， 初浸漬， 轉變操作， 最終浸漬， 修整操作， . 其中浸漬步驟之至少其中之一包含如申請專利範圍第 1項之方法。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之方法，其中該機械 處理爲在拉力下調整水平且/或珠撃。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐）- 2^ ： " (讀先閲·#背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 517099 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 14 .如申請專利範圍第1 2項之方法，其中該轉變 操作爲輥軋、退火操作。 1 5 ·如申請專利範圍第1 2項之方法，其中該修整 操作爲以〃表皮壓製"型之冷軋。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS)A4規格（210X297公釐）- 3 -
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