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钢管硫酸的酸洗机理

硫酸的酸洗机理

钢管酸洗表面

热轧钢坯、钢材在硫酸中有两种化学反应同时发生,一方面硫酸与氧化铁皮起化学反应,另一方面硫酸通过氧化铁皮的裂缝和孔隙与钢中的铁起反应。

硫酸的酸洗机理包括下面三种作用:

1) 硫酸溶液与氧化铁皮的化学反应

Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O (1)

Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO43+FeSO4+4H2O (2)

FeO+H2SO4=FeSO4+H2O (3)

氧化铁皮中各种铁的氧化物溶解于硫酸溶液,生成可溶于水的硫酸铁及硫酸亚铁,从而把钢坯表面的氧化铁皮除去。这种作用称为溶解作用。

2) 硫酸溶液通过结构疏松的氧化铁皮与钢中的铁起化学反应

Fe+H2SO4=FeSO4+H2(4)

H+H=H2 (5)

钢中的铁与硫酸溶液反应,产生大量氢气,氢气产生的膨胀压力把氧化铁皮从钢坯上剥下来,这种作用称为机械剥离作用。剥离作用能加快酸洗速度、减少硫酸消耗。在更换酸洗溶液时,酸洗槽底部往往有未被溶解的氧化铁皮,这证明硫酸酸洗钢坯主要是靠机械剥离作用除去表面氧化铁皮的。

3) 钢中的铁与硫酸溶液起反应,生成大量氢原子。氢原子非常活泼,具有很强的还原能力,能把高价铁的氧化物还原成易溶于硫酸溶液的低价铁的氧化物,使钢的酸洗过程加快。其化学反应式为:

Fe3O4+2H=3FeO+H2O (6)

Fe2O3+2H=2FeO+H2O (7)

Fe2(SO43+2H=2FeSO4+H2SO4 (8)

精密钢管酸洗池

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