鋼(gang)鐵價格便宜(yi)，強度高，加(jia)工性能良好，但(dan)其表(biao)面(mian)易被(bei)氧化(hua)而(er)生(sheng)銹需要(yao)清(qing)洗。鋼(gang)鐵去(qu)(qu)銹清(qing)洗的方(fang)法(fa)有(you)酸(suan)(suan)蝕(shi)法(fa)和(he)浸酸(suan)(suan)法(fa)，去(qu)(qu)除污垢有(you)酸(suan)(suan)洗法(fa)。

一、酸蝕處理。

酸(suan)蝕(shi)處理是指(zhi)用(yong)強酸(suan)去(qu)除鋼鐵(tie)在(zai)熱處理過程中生(sheng)成的(de)有一層厚度的(de)氧化膜(鐵(tie)銹)的(de)方法(fa)。硫酸(suan)和(he)鹽(yan)酸(suan)是被(bei)廣(guang)泛應(ying)用(yong)于酸(suan)蝕(shi)的(de)價(jia)格(ge)便宜的(de)強酸(suan)。硫酸(suan)的(de)作用(yong)包括(kuo)以下(xia)幾個(ge)化學(xue)反應(ying):

Fe+H₂SO₄ = FeSO₄+H₂

FeO+H₂SO4 = FeSO₄+H₂O

Fe₂O₃+2H₂SO₄+H₂ = 2FeSO₄+3H₂O

Fe₃O₄+3H₂SO₄+H₂ = 3FeSO₄+4H₂O

鋼鐵表面(mian)上的(de)鐵銹(各(ge)種氧(yang)化鐵〕在(zai)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)被(bei)溶(rong)(rong)解，而(er)鋼鐵材料本身的(de)鐵在(zai)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)也被(bei)腐蝕產生(sheng)(sheng)氫(qing)(qing)氣。此氫(qing)(qing)氣產生(sheng)(sheng)的(de)氣壓促(cu)使(shi)(shi)表面(mian)氧(yang)化層(ceng)剝離并使(shi)(shi)氧(yang)化物發生(sheng)(sheng)還原(yuan)反應(ying)而(er)被(bei)溶(rong)(rong)解。在(zai)與(yu)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)的(de)反應(ying)過程(cheng)中(zhong)，約有(you)20%的(de)氧(yang)化層(ceng)是經化學(xue)反應(ying)而(er)被(bei)溶(rong)(rong)解(若使(shi)(shi)用鹽酸(suan)(suan)(suan)則有(you)40%氧(yang)化層(ceng)被(bei)溶(rong)(rong)解)，其(qi)余的(de)氧(yang)化層(ceng)則以(yi)殘渣的(de)形式從金(jin)(jin)屬(shu)屬(shu)表面(mian)脫離而(er)被(bei)去(qu)除。通常(chang)使(shi)(shi)用的(de)酸(suan)(suan)(suan)濃(nong)(nong)度(du)不宜過大(da)，如常(chang)用的(de)鹽酸(suan)(suan)(suan)小于15%為(wei)宜，而(er)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)則可(ke)使(shi)(shi)用稍高(gao)一點的(de)濃(nong)(nong)度(du)。使(shi)(shi)用鹽酸(suan)(suan)(suan)時更應(ying)控制酸(suan)(suan)(suan)濃(nong)(nong)度(du)，因為(wei)產生(sheng)(sheng)氫(qing)(qing)氣過多會造成金(jin)(jin)屬(shu)“氫(qing)(qing)脆”，即金(jin)(jin)屬(shu)吸收氫(qing)(qing)氣后變(bian)硬變(bian)脆的(de)現象。金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)各(ge)種高(gao)、低碳鋼和鋅特別容易發生(sheng)(sheng)氫(qing)(qing)脆。為(wei)防(fang)止氫(qing)(qing)脆的(de)產生(sheng)(sheng)，應(ying)采用以(yi)下措施：

（a）盡(jin)量縮短和控(kong)制好浸酸時間；

（b）用(yong)鹽酸浸酸時應在常溫下進行，以減(jian)少所產生的(de)氫氣向鋼(gang)鐵(tie)內層的(de)滲透擴(kuo)散；

（c）在浸酸處理液(ye)中加(jia)入硝酸、鉻(ge)酸這類能(neng)與(yu)氫氣發生(sheng)反應的氧(yang)化(hua)性酸；

〔d）加入金屬(shu)氫脆抑(yi)制劑；

（e）對于易發生氫脆的(de)金(jin)屬(shu)(shu)可改用(yong)堿(jian)劑處(chu)理或(huo)用(yong)陽(yang)(yang)極電解酸洗(xi)效果較好。對于已發生氫脆的(de)金(jin)屬(shu)(shu)可用(yong)陽(yang)(yang)極電解處(chu)理或(huo)使金(jin)屬(shu)(shu)在100~200℃高溫下(xia)加熱1~5h使其恢復(fu)原有性質。

在酸(suan)蝕清洗(xi)劑中(zhong)，硫(liu)酸(suan)與(yu)鹽酸(suan)處理情況(kuang)的(de)(de)對比表明，鹽酸(suan)比硫(liu)酸(suan)溶解(jie)金屬氧(yang)化物的(de)(de)能力強，因此(ci)一(yi)般使用5%~10%的(de)(de)鹽酸(suan)。由于高溫時(shi)鹽酸(suan)容易揮發，通常在40℃ 以下(xia)的(de)(de)溫度進行酸(suan)蝕。

硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)發(fa)生(sheng)(sheng)氫(qing)脆現象比(bi)鹽酸(suan)(suan)(suan)少(shao)，并以高溫高濃度下酸(suan)(suan)(suan)蝕(shi)為其特色。便硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)進行酸(suan)(suan)(suan)蝕(shi)后(hou)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)亞鐵(tie)在酸(suan)(suan)(suan)液中溶(rong)解(jie)度稍低，達到其飽和溶(rong)解(jie)度時(shi)，硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)即失去(qu)酸(suan)(suan)(suan)蝕(shi)作用。因此為了充分發(fa)揮硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)蝕(shi)能力，工(gong)廠使用多(duo)槽連續酸(suan)(suan)(suan)蝕(shi)清洗(xi)工(gong)藝(yi)，并相應(ying)改變洗(xi)槽的(de)(de)組(zu)成(cheng)。表1-17列出硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)逆流式連續清洗(xi)槽的(de)(de)組(zu)成(cheng)變化情況。

表(biao)1-17 硫酸(suan)酸(suan)蝕清洗槽組成變化(hua)

處理條件	一槽（鋼板入口）	二槽	三槽（鋼板出品）
溫度/℃	96	98	98
H2SO4/%	8~10	13~15	23~25
洗液鐵含量/(g/L)	<55	<50	<30

由(you)于硫酸洗液的逆(ni)流運動，使(shi)得其最(zui)大限度地發揮其去(qu)銹(xiu)作用。通常1t鋼(gang)板需耗15~20kg硫酸。

在鑄造的鋼(gang)材中(zhong)往往含有(you)硅酸(suan)(suan)鹽雜(za)質(zhi)，為(wei)了(le)去除這種(zhong)雜(za)質(zhi)，在酸(suan)(suan)蝕(shi)(shi)液中(zhong)要加入(ru)少量(liang)氫(qing)氟酸(suan)(suan)。為(wei)防(fang)止酸(suan)(suan)蝕(shi)(shi)處理過程中(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)質(zhi)地被(bei)腐蝕(shi)(shi)，在酸(suan)(suan)蝕(shi)(shi)液中(zhong)要加入(ru)腐蝕(shi)(shi)抑制(zhi)(zhi)劑(ji)。這些抑制(zhi)(zhi)劑(ji)以(yi)吸附在清潔的金(jin)(jin)屬(shu)質(zhi)地表面(mian)而抑制(zhi)(zhi)金(jin)(jin)屬(shu)發生化學(xue)反(fan)(fan)應，既可防(fang)止金(jin)(jin)屬(shu)表面(mian)與(yu)酸(suan)(suan)反(fan)(fan)應而變得粗糙不平或(huo)出現(xian)坑凹，也(ye)減(jian)少和抑制(zhi)(zhi)氫(qing)氣和酸(suan)(suan)霧的產生。通常使用的腐蝕(shi)(shi)抑制(zhi)(zhi)劑(ji)有(you)淀粉、明(ming)膠、羧(suo)甲基纖(xian)維(wei)素等高分子化合物。最(zui)近(jin)研究(jiu)表明(ming)，一些含氮含硫(liu)(liu)的有(you)機(ji)化合物(如苯(ben)硫(liu)(liu)脲(niao)）也(ye)有(you)

這種效果。

二、浸酸。

用(yong)(yong)較弱(ruo)的(de)酸(suan)(suan)(suan)溶液去(qu)除在金屬加工過程(cheng)中(zhong)形(xing)成的(de)薄(bo)氧(yang)(yang)化膜(mo)的(de)方法叫(jiao)浸酸(suan)(suan)(suan)。浸酸(suan)(suan)(suan)與(yu)酸(suan)(suan)(suan)蝕(shi)原理相同，都(dou)是利用(yong)(yong)酸(suan)(suan)(suan)的(de)腐(fu)蝕(shi)作(zuo)用(yong)(yong)去(qu)除氧(yang)(yang)化膜(mo)。區別在于浸酸(suan)(suan)(suan)用(yong)(yong)較弱(ruo)的(de)酸(suan)(suan)(suan)進行(xing)短(duan)時間(jian)(jian)浸泡(pao)(pao)以去(qu)除薄(bo)的(de)氧(yang)(yang)化層。一般使用(yong)(yong)稀(xi)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)在低溫(wen)下進行(xing)短(duan)時間(jian)(jian)浸泡(pao)(pao)，或用(yong)(yong)較弱(ruo)的(de)磷酸(suan)(suan)(suan)在較高濃(nong)度(du)和較高溫(wen)度(du)下進行(xing)短(duan)時間(jian)(jian)浸泡(pao)(pao)。在使用(yong)(yong)磷酸(suan)(suan)(suan)時，還能生成有防銹(xiu)效果(guo)的(de)磷酸(suan)(suan)(suan)鐵薄(bo)層保護(hu)膜(mo)。

用酸(suan)清洗金(jin)屬時，特別是用浸酸(suan)法時，如(ru)果表面上(shang)有油(you)性污垢，酸(suan)的(de)清洗作用將受到阻(zu)礙，因此這時在酸(suan)洗之前要進行脫脂處(chu)理。

三、酸洗

這是(shi)指用(yong)酸(suan)(suan)把金屬(shu)表面(mian)附著(zhu)的(de)(de)、來源(yuan)于外部的(de)(de)污垢(gou)去除的(de)(de)方法(fa)，稱為(wei)酸(suan)(suan)洗(xi)。如用(yong)酸(suan)(suan)將鍋爐和(he)傳熱水管中(zhong)形成的(de)(de)鈣鹽水垢(gou)去除。鍋爐及管道(dao)水垢(gou)的(de)(de)清(qing)洗(xi)，最經濟(ji)的(de)(de)方法(fa)是(shi)用(yong)鹽酸(suan)(suan)溶液進行(xing)酸(suan)(suan)洗(xi)。在(zai)酸(suan)(suan)洗(xi)之前用(yong)1%的(de)(de)堿(jian)劑在(zai)高(gao)溫條件廠(chang)進行(xing)循環(huan)脫脂(zhi)清(qing)洗(xi)。堿(jian)水溶液從管道(dao)中(zhong)排出后(hou)用(yong)清(qing)水沖洗(xi)，再用(yong)酸(suan)(suan)洗(xi)。

用(yong)加有(you)(you)適量(liang)(liang)(liang)腐(fu)蝕(shi)抑制劑的(de)2%以下的(de)鹽酸(suan)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)液50%以下在(zai)鍋爐管道中(zhong)循環，使水(shui)(shui)垢濟解。在(zai)清洗(xi)(xi)過(guo)程中(zhong)會(hui)有(you)(you)一(yi)些氫氣產(chan)生使鍋爐及水(shui)(shui)管的(de)基底受到腐(fu)蝕(shi)。為防(fang)止這種情(qing)況過(guo)度發生，在(zai)清洗(xi)(xi)時(shi)要(yao)定時(shi)取(qu)出樣(yang)(yang)品進行(xing)分析，把(ba)(ba)樣(yang)(yang)品中(zhong)鈣、鐵離(li)(li)子(zi)的(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)作為檢測的(de)指標(biao)。一(yi)般情(qing)況是(shi)，酸(suan)洗(xi)(xi)開(kai)始階(jie)段(duan)洗(xi)(xi)液中(zhong)鈣離(li)(li)子(zi)的(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)會(hui)逐(zhu)漸增(zeng)大，隨后鈣離(li)(li)子(zi)溶(rong)(rong)解量(liang)(liang)(liang)增(zeng)大趨勢(shi)逐(zhu)漸轉慢，而(er)鐵離(li)(li)子(zi)的(de)溶(rong)(rong)解量(liang)(liang)(liang)增(zeng)加的(de)趨勢(shi)明(ming)顯加快。可以把(ba)(ba)鈣離(li)(li)子(zi)溶(rong)(rong)解量(liang)(liang)(liang)增(zeng)加趨勢(shi)變緩，鐵離(li)(li)子(zi)溶(rong)(rong)解量(liang)(liang)(liang)明(ming)顯增(zeng)加，作為判斷水(shui)(shui)垢溶(rong)(rong)解基本完全的(de)轉折(zhe)點，酸(suan)洗(xi)(xi)之后要(yao)用(yong)水(shui)(shui)充(chong)分沖(chong)洗(xi)(xi)并進行(xing)中(zhong)和防(fang)銹處理，每次(ci)清洗(xi)(xi)共需進行(xing)20~40min。

由丁鹽酸腐蝕性太強，日前清洗鍋爐及管道已改用酸性較弱的氨基磺酸、草酸等有機酸和酸性硫酸鈉(NaHSO₄)等。