專利名稱：清除不銹鋼表面氧化層的酸洗劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酸洗金屬材料領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及清除不銹鋼表面氧化層的酸洗劑。
不銹鋼從鋼坯熱軋成各種板材和型材時(shí)，表面會(huì)被空氣中的氧氧化，產(chǎn)生緊密的氧化層，在將不銹鋼板材和型材冷軋或用其他方法加工成所需的各種材料和部件之前，必需清除不銹鋼表面的氧化層，使不銹鋼顯示出金屬光澤。
目前，國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)不銹鋼冶煉廠均使用硝酸加氫氟酸的方法來(lái)清洗不銹鋼表面的氧化層，如日本日新公司周南廠(見(jiàn)“國(guó)外特殊鋼生產(chǎn)技術(shù)”上海市科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社出版，1982年版)、上海第五鋼鐵廠都在冷軋不銹鋼板材前使用硝酸加氫氟酸來(lái)清除不銹鋼表面的氧化層。采用該工藝能在較短時(shí)間內(nèi)清除不銹鋼表面的氧化層，但是氫氟酸價(jià)格高，很不經(jīng)濟(jì)，氫氟酸對(duì)花鋼石有極強(qiáng)的腐蝕性，因此不能使用常用的花鋼石酸洗槽，必須使用專用的塑料槽。另外，該工藝產(chǎn)生的廢酸也需用專用的塑料槽，不能并入其它廢液池一起處理。塑料槽的加格高，易老化，使用周期短，生產(chǎn)成本高。塑料槽還限制了清洗溫度的提高，也限制了清洗效率的提高。采用該工藝有大量氟化氫氣體逸出，使人容易患氟骨病，嚴(yán)重影響操作工人的身體健康。國(guó)內(nèi)外也有少數(shù)廠家采用燒堿浸漬法去除不銹鋼表面氧化層，將不銹鋼浸漬在熔融的燒堿(NaOH)中加熱到600℃以上，再結(jié)合酸洗來(lái)清除氧化層，如上海第三鋼鐵廠即采用此法。但采用此法清洗周期較長(zhǎng)，清洗時(shí)間也較長(zhǎng)，需幾小時(shí)，堿鍋的損耗較大，影響生產(chǎn)進(jìn)度。
本發(fā)明的目的是提供一種新的清除不銹鋼表面氧化層的酸洗劑，它不含有氫氟酸，可在常用的花鋼石清洗槽中來(lái)清洗不銹鋼氧化層，它的清洗速度與硝酸和氫氟酸清洗劑相同，避免了使用氫氟酸帶來(lái)的各種弊端，如氫氟酸價(jià)高，要專用的塑料槽，生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，有毒有害氣體氟化氫使人易患氟骨病等缺陷。
本發(fā)明的酸洗劑由下列成份組成一、硝酸、鹽酸、硫酸中任意選擇一種或兩種酸，酸洗劑中氫離子濃度為0.5N-12N。二、在水溶液中能產(chǎn)生氯離子的含氯化合物，酸洗劑中氯離子濃度為0.1%(重量)-20%(重量)，氯離子濃度最佳為0.5%(重量)-15%(重量)。三、在水溶液中能產(chǎn)生硝酸根離子的硝酸鹽，酸洗劑中硝酸根離子濃度為0.1%(重量)-30%(重量)，硝酸根離子的濃度最佳為0.5%(重量)-20%(重量)。四.其余為水。
本發(fā)明組成中的在水溶液中能產(chǎn)生氯離子的含氯化合物包括NaCl、KCl、NH4Cl、MgCl2、CaCl2、NaClO、NaClO2、NaClO3、KClO3、HClO4、NaClO4、LiClO4、Mg(ClO4)2。本發(fā)明組成中的在水溶液中能產(chǎn)生硝酸根離子的硝酸鹽包括NaNO3、KNO3、NH4NO3、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2。
采用本發(fā)明清洗不銹鋼表面氧化層，若清洗溫度過(guò)高，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易產(chǎn)生過(guò)蝕現(xiàn)象，在酸洗劑中也可添加緩蝕劑，緩蝕劑包括硫脲、若丁(一種硫脲衍生物)、硫氰酸鹽、烏洛托品、咪唑啉。
本發(fā)明的具體清洗過(guò)程是把酸洗劑倒入酸洗槽(花鋼石槽或其它酸洗劑槽均可)中，加熱至40-90℃，然后將待清洗不銹鋼材料(鋼板、鋼管及其它型材、零件)放入酸洗槽中浸漬清洗，一般經(jīng)過(guò)1分鐘-20分鐘即能將不銹鋼表面氧化層全部清除，得到光亮的表面。浸漬清洗時(shí)間可以按需要用調(diào)節(jié)氯離子、硝酸根離子和氫離子的濃度以及調(diào)節(jié)清洗溫度來(lái)控制，清洗后的不銹鋼材料取出用水清洗，即得到光亮表面的不銹鋼材料。
本發(fā)明中用鹽酸、硫酸作基本酸時(shí)，經(jīng)清洗的不銹鋼表面有時(shí)會(huì)有一疏松的黑色薄層，用3%(重量)-5%(重量)稀硝酸浸1分鐘或者用刷子刷洗白化處理即可得不銹鋼光亮表面。
用本發(fā)明清洗不銹鋼表面氧化層，清洗時(shí)間短，清洗效果好。生產(chǎn)本發(fā)明酸洗劑，原料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，比硝酸和氫氟酸組成的酸洗液生產(chǎn)成本降低很多，本發(fā)明對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕也大大低于硝酸和氫氟酸組成的酸洗液。本發(fā)明酸洗劑使用方便、省時(shí)，不需要專用的塑料酸洗槽，可應(yīng)用現(xiàn)有的花鋼石槽或其他酸洗槽。節(jié)省了生產(chǎn)設(shè)備投資，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。因?yàn)楸景l(fā)明組成中沒(méi)有氫氟酸，避免了劇毒的氟化氫氣體對(duì)工人的毒害，改善了生產(chǎn)環(huán)境。
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)例一65%(重量)的硝酸20ml、氯化鈉10g、水100ml混和成酸洗劑，加熱到70℃，將上鋼五廠熱軋成型的有氧化層的不銹鋼鋼管浸入其中，清洗5分鐘，表面氧化層全部清除，得到光亮表面的不銹鋼鋼管，再放入冷水槽中清洗，清洗完畢。
實(shí)例二65%(重量)的硝酸20ml、31%鹽酸10ml和水10ml混和成酸洗劑，加熱到50℃，將上鋼五廠熱軋成型的有氧化層的不銹鋼鋼管浸入其中，僅1分鐘，氧化層已完全清除，得到光亮表面的不銹鋼鋼管，此方法清洗速度已超過(guò)使用氫氟酸和硝酸的混合清洗劑，再放入冷水槽中清洗，清洗完畢。
實(shí)例三98%的硫酸20ml、硝酸鈉10g、氯化鈉20g和水100ml混和成酸洗劑，加熱到75℃，將上海第三鋼鐵廠生產(chǎn)的表面有氧化層的不銹鋼板材浸入其中，經(jīng)5分鐘，氧化層已全部清除。
實(shí)例四98%硫酸20ml、硝酸鈉10g、氯化鈉20g和水600ml混和成酸洗劑，加熱到80℃，將上海第三鋼鐵廠生產(chǎn)的表面有氧化層的不銹鋼板材浸入其中，經(jīng)20分鐘清洗，氧化層全部清除。該例說(shuō)明上述實(shí)例三中的清洗液濃度下降五倍，仍能達(dá)到清洗目的。
實(shí)例五31%鹽酸10ml、硝酸鈉10g和100ml混和成酸洗劑，加熱到75℃，將上海第三鋼鐵廠生產(chǎn)的表面有氧化層的不銹鋼板材投入其中，經(jīng)7分鐘清洗，氧化層全部清除。
實(shí)例三、四、五中的酸洗劑以硫酸、鹽酸為基本酸，經(jīng)清洗的不銹鋼表面仍有一疏松的黑色薄層，須在3%(重量)-5%(重量)的稀硝酸中作白化處理，即可獲得不銹鋼光亮表面。
權(quán)利要求
1.一種去除不銹鋼表面氧化層的酸洗劑，其特征在于由下列成份組成a.硝酸、鹽酸、硫酸中任意選擇一種或兩種酸，酸洗劑中氫離子濃度為0.5N-12N，b.在水溶液中能產(chǎn)生氯離子的含氯化合物，酸洗劑中氯離子濃度為0.1%(重量)-20%(重量)，c.在水溶液中能產(chǎn)生硝酸根離子的硝酸鹽，酸洗劑中硝酸根離子濃度為0.1%(重量)-30%(重量)，d.其余為水。
2.如權(quán)利要求1所述的酸洗劑其特征在于酸洗劑中的氯離子濃度最佳為0.5%(重量)-15%(重量)，硝酸根離子濃度最佳為0.5%(重量)-20%(重量)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的酸洗劑其特征在于在水溶液中能產(chǎn)生氯離子的含氯化合物包括NaCl、KCl、NH4Cl、MgCl2、CaCl2、NaClO、NaClO2、NaClO3、HClO4、NaClO4、LiClO4、Mg(ClO4)2。
4.如權(quán)利要求1或2所述的酸洗劑其特征在于在水溶液中能產(chǎn)生硝酸根離子的硝酸鹽包括NaNO3、KNO3、NH4NO3、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2。
5.如權(quán)利要求1或2所述的酸洗劑其特征在于酸洗劑中也可添加緩蝕劑，緩蝕劑包括硫脲、若丁(一種硫脲衍生物)、硫氰酸鹽、烏洛托品、咪唑啉。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種清除不銹鋼表面氧化層的新穎酸洗劑，特別適用于清洗經(jīng)熱軋成型的各種不銹鋼板材和型材表面生成緊密氧化層。本發(fā)明組成包括鹽酸、硝酸、硫酸中的一種或二種酸，含氯化合物，硝酸鹽和水。該酸洗劑中氫離子濃度為0.5N-12N，氯離子濃度為0.1％(重量)-20％(重量)，硝酸根離子濃度為0.1％(重量)-30％(重量)。它不含氫氟酸，避免了由硝酸和氫氟酸組成的酸洗劑的種種弊端。如原料價(jià)格高、生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜、有害氣體氟化氫對(duì)人體的毒害等缺陷。
文檔編號(hào)C23G1/08GK1047115SQ8910322
公開(kāi)日1990年11月21日 申請(qǐng)日期1989年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月11日
發(fā)明者鄭小達(dá) 申請(qǐng)人:鄭小達(dá)