專利名稱：一種采用鹽酸清洗高碳鋼線材的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用鹽酸清洗高碳鋼線材的工藝方法。
背景技術(shù)：
鹽酸酸洗能夠有效溶解氧化鐵皮，同時所生成的氯化亞鐵易溶于水，所以殘留在線材表面的酸洗反應(yīng)產(chǎn)物很容易用水清洗掉。這就保證了在鹽酸溶液中酸洗時，線材表面的質(zhì)量比較高，一般用鹽酸酸洗后，線材具有清潔、光亮、沒有斑點的平滑表面，因此被廣泛使用。但由于現(xiàn)在使用的高碳鋼線材碳含量(0.85% )及強度(1180-1250N/mm2)越來越高，微量的合金元素(Mn、Cr、Si)增多。酸槽內(nèi)組分在反應(yīng)過程中產(chǎn)生一定的變化，造成酸洗后線材的表面質(zhì)量局部表面會出現(xiàn)手感粗糙、黏滯或者表面有油膩狀等現(xiàn)象，使線材酸洗質(zhì)量受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能避免高碳鋼線材在清洗后出現(xiàn)表面缺陷的清洗工藝方法。一種采用鹽酸清洗高碳鋼線材的工藝方法，其具體步驟如下a、將線材依次放入酸洗槽1 5中，控制鹽酸槽中鹽酸和氯化亞鐵的濃度第1酸洗槽中鹽酸濃度控制在50 90，氯化亞鐵的濃度控制在160 220 ；第2酸洗槽中鹽酸濃度控制在110 150，氯化亞鐵的濃度控制在90 150 ；第3酸洗槽中鹽酸濃度控制在170 210，氯化亞鐵的濃度控制在20 60 ；第4酸洗槽中鹽酸濃度控制在210 250，氯化亞鐵的濃度控制在10 30 ；第5酸洗槽中鹽酸濃度控制在< 40，氯化亞鐵的濃度控制在< 50 ；同時將5個槽中的酸洗控制時間在10 Hmin ；b、在酸洗過程中控制酸洗槽中酸洗液的溫度，使其保持在30 38°C ；c、在第2 5個酸洗槽中添加適量的緩蝕劑，以確保酸槽表面上生成泡沫層；d、將酸洗處理完后的高碳鋼線材用高壓水沖洗，確保經(jīng)過酸洗后的高碳鋼線材表面光滑、無黏滯。采用本發(fā)明所述的工藝方法處理后的高碳鋼線材表面光滑、無黏滯，表面質(zhì)量適用于后續(xù)的磷化處理要求，同時能降低鹽酸的消耗。
具體實施例方式本發(fā)明采用鹽酸清洗高碳鋼線材的工藝方法的具體步驟如下a、將線材依次放入酸洗槽1 5中，控制鹽酸槽中鹽酸和氯化亞鐵的濃度第1酸洗槽中鹽酸濃度控制在50 90，氯化亞鐵的濃度控制在160 220 ；第2酸洗槽中鹽酸濃度控制在110 150，氯化亞鐵的濃度控制在90 150 ；第3酸洗槽中鹽酸濃度控制在170 210，氯化亞鐵的濃度控制在20 60 ；
第4酸洗槽中鹽酸濃度控制在210 250，氯化亞鐵的濃度控制在10 30 ；第5酸洗槽中鹽酸濃度控制在< 40，氯化亞鐵的濃度控制在< 50 ；同時將5個槽中的酸洗控制時間在10 Hmin ；b、在酸洗過程中控制酸洗槽中酸洗液的溫度，使其保持在30 38°C ；C、在第2 5個酸洗槽中添加適量的緩蝕劑，以確保酸槽表面上生成泡沫層；d、將酸洗處理完后的高碳鋼線材用高壓水沖洗，確保經(jīng)過酸洗后的高碳鋼線材表面光滑、無黏滯。下面對本發(fā)明的參數(shù)的作用機理作進一步說明一、化學反應(yīng)濃度影響第一階段，主要反應(yīng)Fe0+2HCl= FeCl2+H20當線材進入槽內(nèi)后氧化鐵皮上小孔及縫隙內(nèi)氧化物開始化學溶解。因此加快離子運動速度進入小孔及縫隙能力，可以提高該階段的反應(yīng)過程。對于鹽酸強電解質(zhì)，電化學反應(yīng)取決于離子運動速度。根據(jù)科爾勞施實驗總結(jié)而得出強電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率與它的濃度c的平方根成直線關(guān)系，即Affl= Λ廠-B(C)"2對強電解質(zhì)而言，溶液濃度降低，摩爾電導(dǎo)率增大。這是因為隨著溶液濃度降低， 離子間的引力減小，溶液的粘度也下降。離子運動速度加快，故摩爾電導(dǎo)率增大。因此適當降低1#酸槽的濃度可以增加第一階段的氧化鐵皮溶解。對第二、三階段進行分析，隨著線材進入后續(xù)，主要是氧化鐵皮溶解的階段。反應(yīng)
「4」·Fe203+6HC1 = 2FeCl3+3 H2OFe304+8HC1 = 2FeCl3+FeCl2+3 H2OFe+2HC1 = FeCl2+H2FeCl3+H = FeCl2+HCl微量元素如Mn、Cr、Si，影響線材在酸中溶解度。為了提高微量元素在酸中的反應(yīng)，理論上需增加鹽酸濃度。隨著鹽酸濃度升高，酸洗速度增加，但鐵鹽在酸中溶解度大幅下降。當狗份達到一定濃度時，形成槽液表面懸浮物，造成線材清洗表面出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象。根據(jù)對第二、三階段反應(yīng)分析，2-4酸槽濃度之間，必須合理控制鹽酸濃度，提高反應(yīng)同時提高微量元素氧化物在酸中溶解度。使在洗線過程中鹽酸含量降低以及氯化亞鐵濃度的相應(yīng)增加，這兩個影響因素在較長的酸洗時間互相抵消，使在這個時間內(nèi)的酸洗速度僅有微小變化。避免雜質(zhì)和狗鹽的過分聚集造成表面粗糙。試驗結(jié)果證明線材經(jīng)過高壓水沖洗后表面手感光滑、不黏滯。酸洗正常，效果良好。5#酸槽的濃度控制相對較低原因1、中和部分殘酸，降低高壓水沖洗后水處理難度；2、增大線材表面!^e份在該槽溶解。二、鹽酸溫度幾乎所有的化學反應(yīng)，都是隨著溫度升高，反應(yīng)加快。但由于鹽酸具有較強的揮發(fā)性，揮發(fā)出來的HCl氣體對人、金屬、設(shè)備、建筑物都有較大的損害作用，當空氣中HCl氣體含量達到IX 10_6，就能使一些金屬腐蝕變暗。因此不能通過對鹽酸加溫來提高酸洗反應(yīng)速度。合理的溫度控制可確保在鹽酸含量較高情況下的反應(yīng)速度，確保氯化亞鐵的溶解度。減少反應(yīng)時間，同時減少在洗線過程中因狗份的過分聚集頻繁調(diào)整鹽酸，減少成本，增加生
產(chǎn)作業(yè)率。三、緩蝕劑影響氧化鐵皮經(jīng)過第一階段后，鹽酸從小孔及縫隙滲入氧化鐵皮底部與!^e發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當!^2+Je3+的濃度高時，此時的溶解速度較快，但腐蝕鹽類沉積小孔和縫隙中會造成電化學反應(yīng)的減緩，由于酸洗設(shè)備原因，線材不能解把，線材是以捆扎狀態(tài)進入酸槽， 造成大量的鐵鹽沉積在線材的表面。線材具有特殊性，容易吸附槽內(nèi)的鐵鹽，造成高壓水沖洗后，線材表面的光潔度差，呈灰黑色，通過生產(chǎn)實踐試驗，根據(jù)洗線量及線材表面的銹蝕程度進行緩蝕劑添加，確保酸槽表面上生成泡沫層，降低酸洗液的表面張力，提高酸洗線材潤濕效果，促使酸洗反應(yīng)產(chǎn)物從金屬表面分離開，均勻快速酸洗表面，減少鐵鹽對線材表面的影響，確保金屬表面光潔度呈現(xiàn)銀灰色。本發(fā)明結(jié)合下列實例作進一步詳述。1、線材的化學成分及力學性能
權(quán)利要求
1. 一種采用鹽酸清洗高碳鋼線材的工藝方法，其特征在于所述工藝方法的具體步驟如下a、將線材依次放入酸洗槽1 5中，控制鹽酸槽中鹽酸和氯化亞鐵的濃度 第1酸洗槽中鹽酸濃度控制在50 90，氯化亞鐵的濃度控制在160 220 ； 第2酸洗槽中鹽酸濃度控制在110 150，氯化亞鐵的濃度控制在90 150 ； 第3酸洗槽中鹽酸濃度控制在170 210，氯化亞鐵的濃度控制在20 60 ； 第4酸洗槽中鹽酸濃度控制在210 250，氯化亞鐵的濃度控制在10 30 ； 第5酸洗槽中鹽酸濃度控制在< 40，氯化亞鐵的濃度控制在< 50 ；同時將5個槽中的酸洗控制時間在10 Hmin ；b、在酸洗過程中控制酸洗槽中酸洗液的溫度，使其保持在30 38°C；C、在第2 5個酸洗槽中添加適量的緩蝕劑，以確保酸槽表面上生成泡沫層； d、將酸洗處理完后的高碳鋼線材用高壓水沖洗，確保經(jīng)過酸洗后的高碳鋼線材表面光滑、無黏滯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用鹽酸清洗高碳線材的工藝方法，該方法通過控制鹽酸槽中鹽酸濃度和氯化亞鐵的濃度、酸洗時間、酸洗液的溫度、添加適量緩蝕劑等步驟，使經(jīng)過清洗后的高碳鋼線材表面光滑、無黏滯，表面質(zhì)量適用于后續(xù)的磷化處理要求，同時能降低鹽酸的消耗。
文檔編號C23G1/04GK102277586SQ20111023275
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者吳光虎, 岳黎明, 張宗前, 江渝, 羅弦 申請人:貴州鋼繩股份有限公司