不銹鋼板終酸工藝體系
酸洗工藝的冶金功能是有效去除氧化層與貧鉻層,,實現(xiàn)表面鈍化,,同時改善表面質(zhì)量,。預酸洗后的無錫不銹鋼板表面仍殘留有富硅相的氧化層及貧鉻層,需通過終酸洗工藝去除,。為提高酸洗效率,,終酸洗體系至少由一種酸和一種氧化劑組成。
1,、硝酸-氫氟酸酸洗體系設計
硝酸-氫氟酸是目前應用最廣泛的不銹鋼終酸洗體系,,對奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼及雙相不銹鋼均有良好的酸洗效果,。其中,,硝酸既可提供H+,溶解氧化層,,又可作為氧化劑,,提升酸洗液的氧化還原電位,以提高酸洗效率,。HF除提供少量H+外,,電離出F-可與Cr3+、Fe3+形成穩(wěn)定的絡合物,,起到去鈍化作用,,提高貧鉻層的溶解速率。
研究認為,,混酸酸洗過程中,,85%的酸耗用于金屬的溶解,僅有15%的酸耗用于氧化層的直接溶解,。酸洗過程中,,氧化層的去除主要依托于貧鉻層和基體金屬的溶解,從而使表面附著的氧化層剝離脫落,。
2、硝酸-氫氟酸酸洗體系改進
在HNO3,、HF和金屬離子的協(xié)同作用下,,硝酸-氫氟酸酸洗體系基本可完全去除殘留的氧化層,改善無錫不銹鋼板表面質(zhì)量,,但酸洗過程會造成較為嚴重的NOx及亞硝酸鹽污染,。對于如何解決硝酸帶來的環(huán)境污染問題,有兩種思路:一是加入氧化劑,,將NO,、NO2再次氧化為硝酸,不僅減輕了污染,,而且可實現(xiàn)硝酸的循環(huán)利用,;一是用其他酸和氧化劑替代硝酸,。
更多的研究工作集中于直接以酸和氧化劑替代硝酸。H2O2等氧化劑開始引入無錫不銹鋼板酸洗工藝,,以取代HNO3的氧化作用,,從而減少環(huán)境污染。20世紀90年代初,,BianchiM等首先提出H2SiO4-HF-H2O2體系可以取代HNO3/HF體系,,達到終酸洗的質(zhì)量要求,MadiVN也相繼對H2SiO4-HF-H2O2酸洗體系進行研究,,進一步完善了該酸洗體系,。德國漢高公司的Cleanox352環(huán)保型酸洗術,實現(xiàn)了無硝酸酸洗工藝的工業(yè)化應用,。
硝酸-氫氟酸的混酸酸洗工藝存在著較為嚴重的NOx及亞硝酸鹽污染,,增大了不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)境壓力和社會壓力,這也從側(cè)面說明熱軋無錫不銹鋼板的環(huán)保型酸洗工藝將具有廣闊的發(fā)展前景,。