工業(yè)鹽酸除銹機理:
使用鹽酸去除鋼鐵表面的鐵銹時(shí),一般認為有三種作用.即溶解、還原、少量氧化剝商作用。而實(shí)際除銹機理遠此上述復雜得多。當鋼鐵與鹽酸接觸后.發(fā)生如下化學(xué)反應:
(1)直接溶解作用
鹽酸除銹機理直接溶解作用
(2)還原作用
鹽酸除銹機理還原作用
此還原反應,可加速溶解于鹽酸溶液而成為可溶性FeCl2。
(3)少量剝離作用
在上述反應中.第(1)、(2)化學(xué)反應進(jìn)行得相當快。對第(3)、(4)以及還原化學(xué)反應,通常要比(1)、(2)式幔得多。(2)式析出的H2同時(shí)對難溶的黑色氧化皮起著(zhù)沖裂和剝落的機械作用,提高了酸洗效率。但往往由于鋼鐵制件基體在溶解時(shí)容易引起過(guò)腐蝕.而且析出臺向基體內部滲透擴散產(chǎn)生氫脆而降低了機械性能。尤其是高瑞鋼、彈性鋼制件由于氫脆而造成報廢。
從化學(xué)方程式(1)中可知.在一定溫度下,要使這一反應持續地向右進(jìn)行.必頒控制鹽酸淮度和FeCl2含量。隨著(zhù)酸洗不斷進(jìn)行.FeCl2在酸槽中含量將會(huì )越來(lái)越高.當達到飽和狀態(tài)時(shí),化學(xué)反應達到平衡狀態(tài).盡管延長(cháng)酸洗時(shí)間技果也不太明顯相反,在一定濃度下.FeC12不飽和,則酸渣仍具有裉強酸洗能力。實(shí)踐證明:酸洗建度快慢不僅考慮酸洗液的濃度,而重要的是決定于FeCl2,在該鹽酸濃度下的飽和程度。有文獻資料報道,FeCl2溶解度與鹽酸濃度有關(guān).一定的鹽酸濃度在相同溫度下具有一定的FeC12飽和度。當鹽酸濃度達到10%時(shí).FeC12飽和度為48%;當濃度達到31%時(shí),FeC12飽和度只有55%,同時(shí)FeCl2飽和度隨著(zhù)溫度上升而增大。
從以上對鹽酸的除銹機理分析表明,要在短時(shí)間內,使酸洗后的鋼鐵表面達到清潔表面.關(guān)鍵在于選擇鹽酸的濃度、FeCl2含量與它在該鹽酸濃度下的溶解度。因此.要提高酸洗速度只有使上述三要素處于好狀態(tài)。既要有適當鹽酸濃度和一定的FeCl2含量.又要有較多的l2溶解量,在這三個(gè)參數中.尤其以鹽酸濃度為重要,降低鹽酸濃度不但能夠容納較多的FeCI含量.而且還不易飽和,從而較好地解決鋼鐵制品的酸洗質(zhì)量。
鹽酸濃度控制與測定
實(shí)踐證明:鹽酸濃度范圍控制得過(guò)窄、過(guò)寬對操作生產(chǎn)都帶來(lái)一定的難度。根據連續生產(chǎn)實(shí)際及人為諸因素的影響,我們認為推薦使用鹽酸濃度控制在8%~13%.酸渣溫度在20~40℃之間,酸液比重為l35~1.20,可以較好地滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要,地提高酸液使用壽命FeCl2含量高(可用鹽酸比重表示),則鹽酸誑度可相應取低值;FeCl2含量低,鹽酸濃度可取高值。
在具體操作上,要經(jīng)常防止酸液濃度自然降低和酸液面高度下降,需要補充新酸。添加酸時(shí)必須做到一勤二少。E9旬Ⅱ酸要勤,每次加酸量宜少。如果冬天酸洗速度慢可以加溫至20~25.當FeC12含量過(guò)高.酸液比重超過(guò)1.35時(shí).可用水稀釋后達到酸液比重不大于1.22即可。
對于工業(yè)鹽酸酸洗液濃度的控制、測定.可用常規化學(xué)分析方法測試。
常溫鹽酸酸霧抑制緩蝕劑的應用
鹽酸酸洗槽無(wú)論是在存放或在工作中.如不加酸霧抑制劑時(shí),有大量的酸霧散發(fā).給車(chē)間環(huán)境造成酸霧污染,給操作者帶來(lái)不便.遇到陰雨天,氣壓低、濕度大的天氣,酸霧更為嚴重。在酸洗鋼鐵件時(shí),酸溶解氧化皮的同時(shí),大部分鐵也教酸溶解.造成過(guò)度腐蝕,使工作表面發(fā)生氫脆。其危害程度已有很多報道為了克服這一現象,現在不少廠(chǎng)家已使用酸霧抑制劑(內含緩蝕劑)。評價(jià)酸霧抑制劑、緩蝕劑的效果.在于減少酸霧的揮發(fā),在于酸洗液去除銹和氧化皮的同時(shí).防止酸對鋼基體的侵蝕.在于緩蝕劑吸附于金屬表面是暫時(shí)的.容易承洗。以上三點(diǎn)往往沒(méi)有引起熱鍍、電鍍廠(chǎng)家的十分關(guān)注.給下道工序帶來(lái)一些麻煩和質(zhì)量問(wèn)題。高質(zhì)量的酸霧抑制、緩蝕劑應產(chǎn)生如下作用:
(1)按20%鹽酸溶液對瑞鋼工件24h實(shí)驗.其緩蝕速度≥95%。
(2)不影響除去銹和氧化皮;
(3)不形成泡沫或只產(chǎn)生少量不穩定泡沫;
(4)與酸洗后的鍍液相適應.除了注意電鍍問(wèn)題之外.應觀(guān)察形成泡沫和霧點(diǎn)的差別;
(5)容易漂洗.而不形成難“除去的膜;
(6)、不可燃.使用安全;
(7)在酸洗液中不揮發(fā)而具有較長(cháng)的使用壽命。