[发明专利]钢材除锈酸洗过程中减少酸雾污染的环保工艺及其设备

说明书

本发明为钢材除锈酸洗过程中减少酸雾污染的环保工艺及其设备，其步骤包括配制盐酸和三氯化铁混合溶液作为酸洗液；将待处理的钢材浸没至酸洗液中进行酸洗；在酸洗过程中往酸洗液中投加补充剂；酸洗完成后将钢件取出。设备包括以下部件：酸洗浸泡槽，用于进行钢材的酸洗；补充剂槽，用于储存补充剂；泵浦，所述泵浦的入液口与补充剂槽相连，出液口与酸洗浸泡槽相连，泵浦的开关由自动检测投控机控制；自动检测投控机，其中包括至少一个控制器，通过电信号与泵浦相连接控制泵浦的开关。本工艺在通过使用三氯化铁溶液代替部分盐酸进行钢材的表面腐蚀，有效降低酸雾污染。

技术领域

本发明涉及钢材除锈酸洗工艺，特别涉及一种钢材除锈酸洗过程中减少酸雾污染的环保工艺。

背景技术

酸洗是指利用酸洗液去除钢铁表面上的氧化层(主成分为氧化亚铁、四氧化三铁和三氧化二铁)和锈蚀物等杂质的清洁方法。在钢材的表面加工前常常需要酸洗来进行表面除杂预处理。现有的酸洗工艺常用的酸洗液为浓盐酸。钢材的酸洗液有两个作用，其中一个是除去钢材表面的氧化层(即铁锈)，另外一个是对钢材的表面发生微腐蚀反应刷新表面。

酸洗液除去氧化层时发生如下反应：

FeO+2HCl→FeCl₂+H₂O

Fe₂O₃+6HCl→2FeCl₃+3H₂O

Fe₃O₄+6HCl→2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O

虽然盐酸与氧化层中的四氧化三铁、三氧化二铁反应的产物FeCl₃会与钢铁表面的铁发生氧化还原反应，在酸洗刷新过程中起辅助作用。但由于酸洗液中的FeCl₃的含量很少，因此此反应的反应量也非常小。

Fe+2FeCl₃→3FeCl₂

对钢材以微腐蚀的形式刷新表面的主要反应发生如下：

Fe+2HCl→FeCl₂+H₂↑

但目前的钢材除锈酸洗生产工艺中由于配制的酸洗液中盐酸浓度高，而基于工件投放浸泡便利的考虑，设计的酸洗浸泡槽开口尺寸必须足够大，故在生产过程中不可避免的出现大量挥发性酸雾。而酸雾除了直接影响工作人员的健康和造成设备的损耗外，如果排至大气中还会造成酸沉降对农作物及其他动植物的生存带来不良影响。另外酸洗液中的盐酸和铁反应会生产氢气，，一部分氢气逸出，由于氢气是可燃气体逸出会带来生产安全隐患；另一部分氢气则扩散到钢基体中，致使钢材的力学性能降低，并可能造成酸洗气泡等缺陷，对于生产过程中产生的挥发性酸雾，可以通过在酸洗浸泡槽周边安装酸雾吸收处理装置来减少酸雾，但由于酸洗浸泡槽开口大，故效果甚微，仍然不能避免酸雾逸出。

发明内容

本发明的目的提供一种钢材除锈酸洗过程中减少酸雾污染的环保工艺，此工艺能高效完成除锈处理的同时还能降低生产成本和减少酸雾和氢气逸出；从而达到在满足生产效率和品质要求的情况下，有效降低酸雾污染，使除锈酸洗生产更为绿色环保。

本发明的第二个目的是提供采用钢材除锈酸洗过程中减少酸雾污染的环保工艺的设备。

解决本发明第一个目的所采用的技术方案是：

一种钢材除锈酸洗过程中减少酸雾污染的环保工艺，包括以下步骤：

1)配制盐酸和三氯化铁混合溶液作为酸洗液；

2)将待处理的钢材浸没至酸洗液中进行酸洗；

3)在酸洗过程中往酸洗液中投加补充剂；