[發明專利]一種采用鹽酸清洗高碳鋼線材的工藝方法

有效

• 申請號: 201110232752.7
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102277586A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 吳光虎;張宗前;江渝;岳黎明;羅弦
• 申請（專利權）人: 貴州鋼繩股份有限公司
• 主分類號: C23G1/08
• 分類號: C23G1/08;C23G1/04;C23G3/02
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 馬麗麗

技術領域

本發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

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產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。酸槽內組分在反應過程中產生一定的變化，造成酸洗后線材的表面質量局部表面會出現手感粗糙、黏滯或者表面有油膩狀等現象，使線材酸洗質量受到影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能避免高碳鋼線材在清洗后出現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10～14min；

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、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，確保經過酸洗后的高碳鋼線材表面光滑、無黏滯。

采用本發明所述的工藝方法處理后的高碳鋼線材表面光滑、無黏滯，表面質量適用于后續的磷化處理要求，同時能降低鹽酸的消耗。

具體實施方式

本發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10～14min；

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、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，確保經過酸洗后的高碳鋼線材表面光滑、無黏滯。

下面對本發明的參數的作用機理作進一步說明：

一、化學反應濃度影響

第一階段，主要反應：FeO+2HCl＝FeCl₂+H₂O

當線材進入槽內后氧化鐵皮上小孔及縫隙內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過程。對于鹽酸強電解質，電化學反應取決于離子運動速度。根據科爾勞施實驗總結而得出：強電解質的摩爾電導率與它的濃度c的平方根成直線關系，即：

Λ_m＝Λ_m^∞-B(c)^1/2

對強電解質而言，溶液濃度降低，摩爾電導率增大。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，主要是氧化鐵皮溶解的階段。反應^「4」：

Fe₂O₃+6HCl＝2FeCl₃+3?H₂O