你知道酸洗的工作原理
（一）局部电池作用 酸洗为一般最常见的去除锈皮方式，在酸液中之溶解速度FeO最快，Fe3O4次之，Fe2O3最慢。若依基本的锈皮型态来看，酸洗时应为Fe2O3、 Fe3O4、FeO依序溶解，其实不然。主要是钢板经过轧延及冷却的过程，锈皮表面会有隙缝、孔洞等缺陷，当酸液由这些缺陷直接到达钢材时，会产生局部电池反应，钢材被溶解，氧化物则进行还原反应，反应是如下： 阳极反应：Fe → Fe2+ + 2e – ……….(1) 2H+ + 2e - → H2 ……….(2) 阴极反应：FeO + 2H+ + 2e - → Fe2+ + H2O ……….(3) Fe3O4+ 8H+ + 2e - → 3Fe2+ + 4H2O …(4) Fe2O3+ 6H+ + 2e - → 2Fe2+ + 3H2O ……….(5) 因在一般酸洗作业中之溶解速率为 (1)＞(2)＞(3)＞(4)＞(5)，在(2)反应中所生成H2会使部分锈皮剥离，同时内层氧化物溶解时也会使锈皮剥离，所以外层的锈皮有相当部分是以剥离的方式被去除。 （二）酸洗反应时间 酸洗反应时间与酸液浓度、温度间的关系可依Hudson定律求出 Hudson定律: log tp= A – B*log CHCl+ D/(T+273) tp：酸洗时间 (sec)；CHCl：盐酸浓度(wt%)；T：酸液温度（℃）；A、B、D为常数。 除酸液浓度、温度外，其它影响酸洗效率之因素主要包括如下： 1. 锈皮厚度：锈皮愈薄愈易酸洗。锈皮厚度主要受完轧温度、完轧后冷却速率及盘卷温度所影响。 2. 锈皮成分：锈皮内FeO含量愈多愈易酸洗，Fe2O3、 Fe3O4含量多不易酸洗。相同厚度之锈皮，其组成经FeO转换为Fe3O4者，酸洗时间较直接生成Fe3O4长。 3. 酸洗速度：静态酸洗及动态酸洗所须之酸洗时间有显著之差异。但于高转速时（tl 超过180m/min），其差异会变得很小。 4. 酸液中Fe2+含量：铁离子含量增加（自由酸减少）会使酸洗时间增长，另铁离子含量增加亦会加速酸液对钢材之侵蚀。 5. 其它：钢材成分（磷含量增加酸洗效率高，铜含量增加酸洗效率变差）；添加之化学药剂（促进剂、抑制剂）；锈皮表面裂缝多寡等，均会影响酸洗所需时间。 （三）盐酸酸洗与硫酸酸洗之比较 一般生产碳钢最常用的酸洗液有盐酸（HCL）及硫酸（H2SO4）两种，其化学反应及优缺点比较如下： 1. 化学反应 （1）盐酸酸洗之化学反应 FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O Fe2O3 +6HCl → 2FeCl3 +3 H2O Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4 H2O Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 （2）硫酸酸洗之化学反应 FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O Fe2O3 + 3H2 → 2Fe+ 3H2O Fe3O4 + 4H2 → 3Fe+ 4H2O Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 盐酸酸洗之除锈原理与硫酸酸洗最大的差别在于：硫酸除锈原理是先将底层FeO溶解后，再利用由底部释出之H2使上层Fe3O4、Fe2O3溶解；而盐酸则是与所有锈皮起化学作用，全部溶解。故对盐酸酸洗而言，先使用除锈机处理后再酸洗，仅能是酸洗时间减少约10﹪左右。但对硫酸酸洗而言，因经除锈机处理可以使增加锈皮表面龟裂情形，增加硫酸与FeO之反应效率，故可以使酸洗时间减少约50﹪左右。盐酸与氧化铁的反应能力和速度随温度的升高和浓度的增大而加快。提高浓度对酸洗速度的影响，盐酸远大于硫酸；提高温度对酸洗速度的影响，盐酸略小于硫酸。因此在盐酸溶液中酸洗时应采用增大浓度，而不过分提高温度的方法。但盐酸是易挥发性酸，大大限制了酸洗的温度和速度，盐酸的浓度也受到了限制，酸洗机组的速度一般设定在l80m/min以下。盐酸的浓度180g/l以上，酸洗的温度60℃～90℃(55℃～85℃)。70℃～75℃以上，每升高12～15 ℃，酸洗时间减少一半。3. 目前，推拉式酸洗机组的主要技术特性范围为：带钢厚度1.5～13mm，带钢宽度100～2100mm，机组的速度范围为10～200m/min，最高年产量约100万t。
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