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热轧厂生产的热轧带钢板卷,是轧制和卷取的,带钢表面在相应的条件下生成的氧化铁皮,能够很牢固地覆盖在带钢的表面上,并掩盖着带钢表面的缺陷。
从轧钢的角度来讲,若将这些带氧化铁皮的带钢直接送到冷轧机去轧制将会带来许多问题:一是在大量下压的条件下进行轧制,会将氧化铁皮压入带钢的基体,影响冷轧板的表面质量及加工性能,甚至造成废品;二是氧化铁皮破碎后进入冷却润滑轧辊的乳化液系统会损坏循环设备,缩短乳化液的使用寿命;三是损坏了表面光洁度和加工精度都很高并且价格昂贵的冷轧辊。因此,带钢在冷轧之前,必须其表面氧化铁皮,以保证所生产的冷轧带钢的表面质量。
(2)可能降低钢材的物理性能
在酸洗过程中,金属铁和酸之间发生化学反应并产生氢气。由于酸洗液中的氢的化学位高于被酸洗的钢材中氢的化学位,生成的氢会渗入钢中并积存起来造成 氢脆,从而影响钢材的机械性能或以后的加工处理。
(3)会带来一系列的环境污染问题
采用酸洗工艺对钢材或零件进行表面处理,由于钢材的品种、产品的规格和生产的规模各不相同,从而造成了在生产装备和生产环境方面有着很大差别。如酸洗槽体的密封、对生产设备的腐蚀、酸洗车间的通风排风、酸雾的排出和处理以及污水的处理和排放等方面,处理方法和处理水平相差悬殊。从而会带来许多环境保护方面的问题,而需要一一加以处理和解决。
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酸洗必要性
钢材表面氧化铁皮中各种铁的氧化物与酸发生化学反应,生成溶于水的铁盐而溶解于酸溶液内。若用盐酸或硫酸进行酸洗时,生成可溶解于酸液的正铁及亚铁氯化物或硫酸盐,从而把氧化铁皮从带钢表面除去。这种作用,-般称作溶解作用。机械剥离作用
钢材表面氧化铁皮中除铁的各种氧化物之外,还夹杂着部分的金属铁,而且氧化铁皮又具有多孔性,那么酸溶液就可以通过氧化铁皮的孔隙和裂缝与氧化铁皮中的铁或基体铁作用,并相应产生大量的氢气。由这部分氢气产生的膨胀压力,就可以把氧化铁皮从钢材表面上剥离下来。这种通过反应中产生氢气的膨胀压力把氧化铁皮剥离下来的作用,一般把它叫做机械剥离作用。还原作用
金属铁与酸作用时,首先产生氢原子。一部分氢原子相互结合成为氢分子,促使氧化铁皮的剥离。另一部分氢原子靠其化学活泼性及很强的还原能力,将高价铁的氧化物和高价铁盐还原成易溶于酸溶液的低价铁氧化物及低价铁盐。
从生产热镀锌钢板的角度来讲,采用热轧带钢直接进行热浸镀锌,也要同采用冷轧钢板一样,在镀锌前要使带钢具有洁净并有活性的表面。为了获得这样的表面,需要对热轧带钢进行处理以除去表面的氧化铁皮,通常的做法是进行酸洗处理。
钢管氧化铁皮一般有两种:一种是在常温下、在潮湿的环境中,并且有SO2,CO2溶解于水分中起催化作用所生成的氧化物--铁锈。这种锈层呈红褐色,是由两价和三价的铁与氧的化合物以及结晶水构成的;另一种是在高温下生成的氧化物铁皮,俗称铁鳞,是暗黑色或黑褐色。它是在两种情况下生成的:一是在轧制或焊接时生成的轧制铁皮,另一是在热处理过程中由于氧分压大于铁的平衡氧分压所生成的氧化铁皮 (在保护气氛或还原气氛下退火时除外)。
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