不銹鋼中厚板HNO_3+HF混酸酸洗工藝研究

李峰

摘要：酸洗是不銹鋼生產工作中的重要步驟，本文對酸洗工藝的主要方法進行了介紹。對酸洗工藝的注意事項進行了研究，對酸洗工藝的研究有很大幫助。

關鍵詞：不銹鋼中厚板，混酸，酸洗

不銹鋼材質酸洗工藝是生產中的關鍵步驟，酸洗工藝效率高，成本低。酸洗工藝具有生產的可行性和可操作性。

一、常規酸洗工藝

1.1酸洗工藝的簡介

酸洗工藝的酸洗液一般為多種酸的混合物，主要有硫酸、硝酸和氫氟酸等，這些混合酸的腐蝕性很強，同時具有很強的氧化性、較高的腐蝕介質的溫度，這對防腐材料的耐蝕性能提出了很高的要求。不銹鋼酸洗生產線工藝從生產到廢水廢氣回收系統，各個環節都存在很強的腐蝕狀態，因此防腐材料選擇的好壞直接關系到設備、車間地坪、地溝、廢水廢氣的環保回收系統等處的正常使用。

1.2主要操作方法

酸洗是不銹鋼中厚板生產的關鍵工序。目前，國內不銹鋼中厚板企業酸洗方式大多采用H2SO4+（HNO3+HF）酸洗工藝，還有一種方式為HNO3+HF混酸酸洗工藝。兩種方式的優劣如何，需要對比分析。兩種酸洗工藝對比分析：1、酸洗質量1）實驗HNO3+HF酸洗色澤均勻，顏色發白，稍好于H2SO4+（HNO3+HF）酸洗。大生產中，色澤基本一致。2）常規H2SO4+（HNO3+HF）酸洗溶蝕率為HNO3+HF酸洗的2倍。金屬損耗大。2、酸洗效率在同樣的酸液濃度和溫度下，實驗室和大生產中，兩種酸洗效率沒有顯著差異。3、酸洗成本單純從酸液價格來講，H2SO4具有明顯的價格優勢，常規H2SO4+（HNO3+HF）酸洗溶蝕率為HNO3+HF酸洗的2倍，實際造成綜合成本的增加。兩種成本相互抵消，實際綜合成本基本相同，HNO3+HF酸洗綜合成本略有優勢（節省成本1-2元/t）。4、環保因素1）酸液再生常規H2SO4+（HNO3+HF）酸洗，因SO42-混入，無法進行再生出來，資源難以再生利用。而采用常規HNO3+HF酸洗，酸液能夠全部再生利用。2）現場常規H2SO4+（HNO3+HF）酸洗，現場生產時，為提高酸洗效率，會提高H2SO4溫度，由于鋼板對熱量的傳遞作用，進而引起混酸HNO3+HF溫度的升高，引起混酸分解揮發加劇，造成現場作業環境污染。5、可酸洗鋼種范圍常規H2SO4+（HNO3+HF）酸洗，基本能夠酸洗包括雙相、耐熱在內所用不銹鋼鋼種;采用HNO3+HF酸洗，酸洗鋼種基本受限于304、316系列，對于其他鋼種的酸洗工藝還不適應。為此，今后企業在考慮不銹鋼酸洗配置時，應優先考慮HNO3+HF酸洗，也可以采用常規H2SO4+（HNO3+HF）并加以切換功能，實現質量與成本的共贏。

1.3酸洗工藝的注意事項???工藝流程：?脫脂→水洗→酸洗→水洗→表調→水洗→磷化→水洗→熱水洗→脫水→浸油?工序?工藝過程?工藝條件?質量指標?備注?1?表面預處理?對重油污、重銹進行人工預處理?去除嚴重油污、毛刺、重銹跡?2?裝掛?根據工件結構，注意工藝孔排氣液應良好?3?脫脂?POH-11脫脂劑?30～50Kg/m?3?PH值：11～13?溫度：60-75℃?時間：10min?去除表面動植物、礦物油等，參照GB/T13312-91標準。?6?水洗?工業自來水?PH：7～8?溫度：RT（常溫）?時間：0.5min?去除工件表面脫脂劑?生產中保持溢流，應經常更換槽液?7?酸洗?工業鹽酸：300—500?Kg/?m3?POR-2添加劑：10Kg/m?3?溫度：RT（常溫）?時間：10min?無油無銹呈金屬銀白色?參照JB/T6978-93標準?9?水洗?工業自來水溢流?PH：6～7?溫度：RT（常溫）?時間：0.5min?保持溢流，應經常更換。?11?黑色表調?PH-32黑色表調劑?原液：水=1：8（體積比）?時間：5-10分鐘?PH：2.2～2.5?溫度：RT?12?水洗?工業自來水溢流?PH：6～7?溫度：RT（常溫）?時間：0.5min?13?磷化?PZn-9磷化劑：100Kg/M3?總酸度（TA）：25-30Pt?游離酸（FA）：2.0-3.0?溫度：40-45℃?時間：15min?PH：2.2-2.5?參照GB11376-89標準?經常清理殘渣控制好工藝參數?14?水洗?工業自來水溢流?PH：6～7?溫度：RT（常溫）?時間：0.5～1min?清洗工件表面帶出磷化液?保持溢流，應經常更換?15?熱水洗?工業自來水?PH：6～7?溫度：?60-70℃?時間：0.5～1min?脫水清洗，熱封閉?經常更換?16?脫水?PDO-2脫水防銹油?溫度：RT（常溫）?時間：?20-30Min?油水分離?17?浸油?PSO-2超薄層防銹油?溫度：RT（常溫）?時間：20-30Min?此工藝的關鍵應控制脫脂、表調和磷化工序技術參數

二、酸洗的注意事項

2.1酸洗鈍化的前處理??酸洗前要進行不銹鋼鈍化處理，去除表面的污垢。通過對機械的清洗，用酸洗液清洗表面的油脂，表面的油脂會影響鈍化的質量。所以脫油脂的工序不可以省去，可以使用堿液等有機物質進行清潔。提高頓化的質量，做好酸洗前的預處理。??2.2酸洗液及沖洗水中Cl-的控制??某些不銹鋼酸洗液或酸洗膏采用加入鹽酸、高氯酸，三氯化鐵與氯化鈉等含氯離子的侵蝕介質作為主劑或助劑去除表面氧化層，除油脂用三氯乙烯等含氯有機溶劑，從防止應力腐蝕破裂來說是不太適宜的.此外，對初步沖洗用水可采用工業水，但對最終清洗用水要求嚴格控制鹵化物含量.通常采用去離子水.如石化奧氏體不銹鋼壓力容器進行水壓試驗用水，控制C1-含量不超過25mg/L，如無法達到這一要求，在水中可加入硝酸鈉處理，使其達到要求，C1-含量超標，會破壞不銹鋼的鈍化膜，是點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕破裂等的根源.??2.3酸洗鈍化操作中的工藝控制硝酸?????溶液單獨用于清除游離鐵和其它金屬污物是有效的，但對清除氧化鐵皮，厚的腐蝕產物，回火膜等無效，一般應采用HNO3+HF溶液，為了方?便與操作安全，可用氟化物代替HF[2].單獨HNO3溶液可不加緩蝕劑，但HNO3+HF酸洗時，需要加Lan-826.使用HNO3+HF酸洗，為防止腐蝕，濃度應保持5：1的比例.溫度應低于49℃，如過高，HF會揮發.對鈍化液，HNO3應控制在20%—50%之間，根據電化學測試，HNO3濃度小于20%處理的鈍化膜質量不穩定，易產生點蝕[8]，但HNO3濃度也不宜大于50%，要防止過鈍化.用一步法處理除油酸洗鈍化，雖然操作簡便，節省工時，但該酸洗鈍化液（膏）中會有侵蝕性HF，因此其最終保護膜質量不如多步法.酸洗過程中允許在一定范圍內調整酸的濃度、溫度與接觸時間.隨著酸洗液使用時間的增長，必須注意酸濃度和金屬離子濃度的變化，應注意避免過酸洗，鈦離子濃度應小于2%，否則會導致嚴重的點蝕.一般來說，提高酸洗溫度會加速與改善清洗作用，但也可能增加表面污染或損壞的危險.

結束語：酸洗工藝具有很大的優越性，在生產中要考慮多方面因素來原則酸洗的方法。根據自身的實際情況，考慮多種酸洗方法。我們在生產過程中合理利用酸洗方法的優點，提高生產的效率。

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