不銹鋼氧化皮預處理（即堿浸）
發(fā)布時間：2019.08.28 新聞來源：不銹鋼酸洗鈍化液-不銹鋼酸洗鈍化膏-天長市俊武不銹鋼表面處理材料廠 瀏覽次數(shù)：
堿浸是不銹鋼在酸洗前進行的預處理，使表面氧化皮破壞疏松，然后進行酸洗易于去除，堿浸可分為熔融堿浸和溶液堿浸兩大類。
3.1熔融堿浸
熔融堿浸分為氧化型堿浸和還原型堿浸。堿浸是基于高溫熱腐蝕的原理，熔液是以氫氧化鈉為基礎，加入具有氧化性或還原性的鹽類，加熱至400℃以上使成熔融物。當不銹鋼盤條浸入其中，氧化皮中的Cr2O3在含有氧化劑或還原劑的苛性鈉熔液中產(chǎn)生一系列化學反應，導致成份變質、結構破壞，以及體積膨脹、龜裂、起泡，變得疏松，使部分氧化皮脫落成為渣泥沉入槽底；另一部分可溶的鉻酸鹽在淬水時被蒸汽和水洗去，殘留的亞鉻酸鹽和氧化物，則在隨后的酸洗中去除。
3.1.1氧化型堿浸
氧化型堿浸主要因硝酸鈉的氧化作用而得名。一般由75～80%氫氧化鈉和20～25%硝酸鈉，并加5%氯化鈉組成，堿浸時各成分的作用如下：
(1) 氫氧化鈉能使三氧化鉻變成易溶于酸的亞鉻酸鈉，即：
Cr2O3+2NaOH =2NaCrO2+ H2O
(2) 硝酸鈉能使亞鉻酸鹽迅速氧化成可溶于水的鉻酸鈉，同時將低價鐵的氧化物轉化為高價鐵的氧化物，使鉻、鎳尖晶石的結構和成分發(fā)生變化，易于去除，即：
2NaCrO2+3NaNO3+2NaOH=2Na2CrO4+3NaNO2+H2O
2FeO+NaNO3=Fe2O3+NaNO2
2Fe3O4+NaNO3=3Fe2O3+NaNO2
2FeO.Cr2O3+NaNO3=Fe2O3+2Cr2O3+NaNO2
(3) 氯化鈉起活化劑的作用，并可降低熔液粘度，在同一溫度下減少堿液附著量，以減少消耗。
氧化型堿浸工藝制度及控制見表2
3.1.2 還原型堿浸
還原型堿浸是采用氫化鈉的熔融鹽進行預處理，由0.16～0.30%NaH，加余量NaOH組成，還原型堿浸是利用NaH的還原熔解作用，將氧化皮中Fe、Ni、Cr等難溶性金屬氧化物還原為金屬或低價氧化物，并且使氧化皮爆裂脫落，使隨后的酸洗時間更短，效率更高。 還原型堿浸主要化學反應式為：
FeO+NaH=Fe+NaOH
Fe3O4+4NaH=3Fe+4NaOH
Cr2O3+NaH=2CrO+NaOH
NiO+NaH=Ni+NaOH
還原產(chǎn)物CrO及 Fe、 Ni等易用稀酸和水洗去，氫化物去除氧化皮的效率高，但氫化鈉遇水能產(chǎn)生劇烈反應，并發(fā)生氫氣爆炸，使用時必小心謹慎。
還原型堿浸工藝制度及控制見表3
3.1.3 氧化型和還原型堿浸工藝對比
氧化型和還原型堿浸工藝對比見表4：
氧化型堿浸將三價鉻氧化成有毒的六價鉻。還原型堿浸技術xj****環(huán)保，不產(chǎn)生NOx、NO3-和Cr6+ ；消耗少，效率高，是一種很有應用前景的不銹鋼除氧化皮技術。
3.1.4 熔融堿浸工藝流程
預熱→氧化型或還原型堿浸→淬水→水洗
3.2 溶液堿浸
溶液堿浸按氧化劑分為高錳酸鉀和亞硝酸鈉兩種水溶液。處理溫度接近該水溶液的沸點。
3.2.1 高錳酸鉀堿浸
高錳酸鉀堿浸主要用于沉淀硬化型不銹鋼、高鉻鐵素體鋼及合金等疏松氧化皮，因為堿性高錳酸鉀堿浸不產(chǎn)生氫脆。也可用于去除酸洗殘渣和黑灰。高錳酸鉀是一種強氧化劑，氫氧化鈉的作用是促進高錳酸鉀的分解，放出氧原子，隨著氫氧化鈉含量的增加，分解加快，如果高錳酸鉀分解太快，氧原子不能充分利用，高錳酸鉀消耗量增大，堿浸速度不能加快。堿性高錳酸鉀溶液疏松氧化皮的反應方程式如下：
Cr2O3+2KMnO4+2NaOH=K2CrO4+Na2CrO4+2MnO2+H2O
堿性高錳酸鉀處理效果不如熔融鹽處理效果，而且效率低。但對于產(chǎn)量不大，不能連續(xù)生產(chǎn)的廠家多選用堿性高錳酸鉀預處理。
3.1熔融堿浸
熔融堿浸分為氧化型堿浸和還原型堿浸。堿浸是基于高溫熱腐蝕的原理，熔液是以氫氧化鈉為基礎，加入具有氧化性或還原性的鹽類，加熱至400℃以上使成熔融物。當不銹鋼盤條浸入其中，氧化皮中的Cr2O3在含有氧化劑或還原劑的苛性鈉熔液中產(chǎn)生一系列化學反應，導致成份變質、結構破壞，以及體積膨脹、龜裂、起泡，變得疏松，使部分氧化皮脫落成為渣泥沉入槽底；另一部分可溶的鉻酸鹽在淬水時被蒸汽和水洗去，殘留的亞鉻酸鹽和氧化物，則在隨后的酸洗中去除。
3.1.1氧化型堿浸
氧化型堿浸主要因硝酸鈉的氧化作用而得名。一般由75～80%氫氧化鈉和20～25%硝酸鈉，并加5%氯化鈉組成，堿浸時各成分的作用如下：
(1) 氫氧化鈉能使三氧化鉻變成易溶于酸的亞鉻酸鈉，即：
Cr2O3+2NaOH =2NaCrO2+ H2O
(2) 硝酸鈉能使亞鉻酸鹽迅速氧化成可溶于水的鉻酸鈉，同時將低價鐵的氧化物轉化為高價鐵的氧化物，使鉻、鎳尖晶石的結構和成分發(fā)生變化，易于去除，即：
2NaCrO2+3NaNO3+2NaOH=2Na2CrO4+3NaNO2+H2O
2FeO+NaNO3=Fe2O3+NaNO2
2Fe3O4+NaNO3=3Fe2O3+NaNO2
2FeO.Cr2O3+NaNO3=Fe2O3+2Cr2O3+NaNO2
(3) 氯化鈉起活化劑的作用，并可降低熔液粘度，在同一溫度下減少堿液附著量，以減少消耗。
氧化型堿浸工藝制度及控制見表2
3.1.2 還原型堿浸
還原型堿浸是采用氫化鈉的熔融鹽進行預處理，由0.16～0.30%NaH，加余量NaOH組成，還原型堿浸是利用NaH的還原熔解作用，將氧化皮中Fe、Ni、Cr等難溶性金屬氧化物還原為金屬或低價氧化物，并且使氧化皮爆裂脫落，使隨后的酸洗時間更短，效率更高。 還原型堿浸主要化學反應式為：
FeO+NaH=Fe+NaOH
Fe3O4+4NaH=3Fe+4NaOH
Cr2O3+NaH=2CrO+NaOH
NiO+NaH=Ni+NaOH
還原產(chǎn)物CrO及 Fe、 Ni等易用稀酸和水洗去，氫化物去除氧化皮的效率高，但氫化鈉遇水能產(chǎn)生劇烈反應，并發(fā)生氫氣爆炸，使用時必小心謹慎。
還原型堿浸工藝制度及控制見表3
3.1.3 氧化型和還原型堿浸工藝對比
氧化型和還原型堿浸工藝對比見表4：
氧化型堿浸將三價鉻氧化成有毒的六價鉻。還原型堿浸技術xj****環(huán)保，不產(chǎn)生NOx、NO3-和Cr6+ ；消耗少，效率高，是一種很有應用前景的不銹鋼除氧化皮技術。
3.1.4 熔融堿浸工藝流程
預熱→氧化型或還原型堿浸→淬水→水洗
3.2 溶液堿浸
溶液堿浸按氧化劑分為高錳酸鉀和亞硝酸鈉兩種水溶液。處理溫度接近該水溶液的沸點。
3.2.1 高錳酸鉀堿浸
高錳酸鉀堿浸主要用于沉淀硬化型不銹鋼、高鉻鐵素體鋼及合金等疏松氧化皮，因為堿性高錳酸鉀堿浸不產(chǎn)生氫脆。也可用于去除酸洗殘渣和黑灰。高錳酸鉀是一種強氧化劑，氫氧化鈉的作用是促進高錳酸鉀的分解，放出氧原子，隨著氫氧化鈉含量的增加，分解加快，如果高錳酸鉀分解太快，氧原子不能充分利用，高錳酸鉀消耗量增大，堿浸速度不能加快。堿性高錳酸鉀溶液疏松氧化皮的反應方程式如下：
Cr2O3+2KMnO4+2NaOH=K2CrO4+Na2CrO4+2MnO2+H2O
堿性高錳酸鉀處理效果不如熔融鹽處理效果，而且效率低。但對于產(chǎn)量不大，不能連續(xù)生產(chǎn)的廠家多選用堿性高錳酸鉀預處理。
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