脫脂技術交流

1、煙臺東海薄板有限公司煙臺東海薄板有限公司清洗機組脫脂段清洗機組脫脂段上海艾多維鋼鐵工程技術有限公司上海艾多維鋼鐵工程技術有限公司2008年年12月月22日日脫脂技術交流脫脂技術交流鋼帶脫脂清洗介紹鋼帶脫脂清洗介紹鋼帶脫脂清洗工藝都由機械和化學作用以及溫鋼帶脫脂清洗工藝都由機械和化學作用以及溫度和時間組成。鋼帶脫脂清洗可在水溶性脫脂度和時間組成。鋼帶脫脂清洗可在水溶性脫脂液中用浸漬、噴淋、刷洗或電解方法進行。液中用浸漬、噴淋、刷洗或電解方法進行。鋼帶脫脂清洗時，不但要注意表面污染的類型、鋼帶脫脂清洗時，不但要注意表面污染的類型、機組設備材料的適應能力和對后道工藝的影響，機組設備材料的適應能力和對

2、后道工藝的影響，而且還要注意脫脂清洗工藝的流程。而且還要注意脫脂清洗工藝的流程。鋼帶脫脂清洗與一般零件清洗的最大不同點是：鋼帶脫脂清洗與一般零件清洗的最大不同點是：（1 1）鋼帶清洗時是以一定的高速連續(xù)運行的；）鋼帶清洗時是以一定的高速連續(xù)運行的；（2 2）脫脂液同金屬表面接觸時間只有幾秒鐘。）脫脂液同金屬表面接觸時間只有幾秒鐘。預預 脫脫 脂脂化化 學學 脫脫 脂脂逆逆 流流 噴噴 淋淋噴噴 淋淋 4 組刷洗組刷洗噴噴 淋淋 4 組刷洗組刷洗2 組刷洗組刷洗 噴噴 淋淋化學脫脂化學脫脂循環(huán)槽循環(huán)槽預脫脂預脫脂循環(huán)槽循環(huán)槽 臥式脫脂機組臥式脫脂機組- 較多的占地較多的占地- 有較大的液體表面，

3、有較大的液體表面， 泡沫較少泡沫較少- 導向輥較少導向輥較少刷洗脫脂刷洗脫脂刷水洗刷水洗浸漬脫脂浸漬脫脂電解脫脂電解脫脂噴淋水洗噴淋水洗過濾器過濾器過濾器過濾器電解脫脂循環(huán)槽電解脫脂循環(huán)槽預脫脂循環(huán)槽預脫脂循環(huán)槽 立式脫脂機組立式脫脂機組- 較少的占地較少的占地- 較小的液體表面，較小的液體表面， 泡沫有增加的可能泡沫有增加的可能- 導向輥較多導向輥較多鋼鋼 帶帶 表表 面面 的的 污污 染染從鋼帶前道加工步驟來看，其表面上會有冷軋從鋼帶前道加工步驟來看，其表面上會有冷軋 油、金屬顆粒、碳氫化合物以及鐵皂化物等。油、金屬顆粒、碳氫化合物以及鐵皂化物等。另外也可能有設備漏出的廢油、液壓油等。另外

4、也可能有設備漏出的廢油、液壓油等。鋼帶表面殘留物的量一般為：鋼帶表面殘留物的量一般為：冷冷 軋軋 鋼鋼 板板 乳化液：乳化液： 100 200 mg/m2； 鐵顆粒：鐵顆粒： 50 150 mg/m2冷冷 軋軋 鍍鍍 錫錫 板板 棕櫚油：棕櫚油： 120 170 mg/m2； 鐵顆粒：鐵顆粒： 20 50 mg/m2冷軋不銹鋼板冷軋不銹鋼板 礦物油：礦物油： 500 1500 mg/m2； 鐵顆粒：鐵顆粒： 50 150 mg/m2氧化膜層：氧化膜層：40 120 冷冷 軋軋 后后 表表 面面 狀狀 態(tài)態(tài)CH2 OCOR1CHOCOR2CH2OCOR3R1COOFeOOCR3R2COO CH2

5、OCR1R2COOC H CH2OCOR3 O R4COCH2 CHCOR5 CH2COR6脫脂清洗工段說明脫脂清洗工段說明大多數(shù)脫脂清洗段先有一道預脫脂，這里可去除大多數(shù)脫脂清洗段先有一道預脫脂，這里可去除 80 90%的污物，隨后是后脫脂和水洗。的污物，隨后是后脫脂和水洗。浸漬脫脂清洗效果最差；浸漬脫脂清洗效果最差；刷輥脫脂清洗效果最好；刷輥脫脂清洗效果最好；噴淋和電解脫脂效果介于上述二種脫脂效果之間。噴淋和電解脫脂效果介于上述二種脫脂效果之間。（噴淋脫脂效率較高，但要注意泡沫問題）（噴淋脫脂效率較高，但要注意泡沫問題）后脫脂部分一般是噴淋或浸漬處理，再跟刷洗。后脫脂部分一般是噴淋或浸漬處

6、理，再跟刷洗。在高速機組上最好用電解脫脂。在高速機組上最好用電解脫脂。脫脂清洗工段效率脫脂清洗工段效率 標準清洗工藝組成：標準清洗工藝組成： 噴淋或浸漬、刷洗、電解脫脂及逆流沖洗噴淋或浸漬、刷洗、電解脫脂及逆流沖洗 冷軋鋼帶通過標準工藝冷軋鋼帶通過標準工藝的機組的機組 脫脂清洗效率為脫脂清洗效率為 90 99 %； 去鐵粒子效率為去鐵粒子效率為 70 90 %。 鋼帶鋼帶最后表面的清洗質(zhì)量受下列影響：最后表面的清洗質(zhì)量受下列影響： 1）脫脂清洗的操作條件；）脫脂清洗的操作條件； 2）鋼帶帶入污染物品質(zhì)和數(shù)量。）鋼帶帶入污染物品質(zhì)和數(shù)量。 改進脫脂清洗效率的方法：改進脫脂清洗效率的方法： 1）槽

7、液油污量控制在）槽液油污量控制在5000ppm以下；以下； 2）每日排放槽液）每日排放槽液10%，并補新鮮水和脫脂劑；，并補新鮮水和脫脂劑； 3）每月排放全部槽液并清洗槽體。）每月排放全部槽液并清洗槽體。陰陰 極極堿丂丂丂丂丂丂丂嬌堿丂丂丂丂丂丂丂嬌2H+ + 2e- H2H2陽陽 極極2OH- 2e- 1/2O2 + H2OO2 R-COOH + Na + R-COONa + H+(R-COO)2Fe + 2Na+ 2R-COONa + Fe（污污垢）垢）（氣（氣 粒）粒）（鋼鋼板）板）（污垢面被頂起）（污垢面被頂起）+-+鋼鋼 帶帶陰極反應陰極反應:a) 4 H+ + 4 e- 4 H b

8、) 4 H 2 H2- 氫氣產(chǎn)生氫氣產(chǎn)生- pH 值維持在堿性范圍里值維持在堿性范圍里- 金屬離子沉積金屬離子沉積陽極反應陽極反應:a) 4 OH- 2 H2O + 2 O + 4 e- b) 4 O O2- 氧氣產(chǎn)生氧氣產(chǎn)生- pH 值降低到酸性范圍值降低到酸性范圍 +-當電極是當電極是陽極陽極時，鋼帶是時，鋼帶是陰極陰極；當電極是當電極是陰極陰極時，鋼帶是時，鋼帶是陽極陽極。機組電解脫脂機組電解脫脂: 抱合設計抱合設計(大于大于 900 m/min 高速高速)電極電極電極電極+導電輥導電輥機組電解脫脂機組電解脫脂: 噴射設計噴射設計( 0.15 - 0.5 mm 厚板厚板)電極柵板電極柵板

9、+電流密度電流密度: 大約大約75 - 150 A/dm脫脫 脂脂 劑劑: 含高氫氧化鈉含高氫氧化鈉低泡表面活性劑低泡表面活性劑電解液噴射電解液噴射導電輥導電輥導電輥導電輥 導電輥導電輥脫脂之前脫脂之前:表面鐵粉表面鐵粉 71 mg/m 表面碳粉表面碳粉 187 mg/m 電極極性電極極性: 陰極陰極 陽極陽極515255152502040608010056 5646384638334371555殘留物殘留物(%)鐵粉鐵粉 (Fe)油污油污 (C)電流密度電流密度 (A/dm)脫脂參數(shù)脫脂參數(shù):- 濃度：濃度：25 g/l- 溫度溫度: 80 C- 時間時間: 5 sec- 無油污染槽液無油污

10、染槽液- 涂有乳化液的冷軋板涂有乳化液的冷軋板試驗一試驗一:浸漬浸漬刷洗刷洗 ( 4 組組)試驗二試驗二:浸漬浸漬電解電解 ( 4 對對 / 6000 A)試驗三試驗三:浸漬浸漬刷洗刷洗 ( 4 組組)電解電解 ( 4 對對 / 6000 A)試驗一試驗一試驗二試驗二010203040501414試驗三試驗三1211殘留物殘留物(%)16FeC機速機速 = 130 m/min溫度溫度 = 85 C濃度濃度 = 5 % 脫脂劑脫脂劑55槽液溫度槽液溫度: 70 - 75 C ( 噴淋噴淋/刷洗脫脂槽液刷洗脫脂槽液) 80 - 85 C ( 電解脫脂槽液電解脫脂槽液)脫脂時間脫脂時間: 8 - 1

11、2 秒秒 (噴淋噴淋/刷洗脫脂機組刷洗脫脂機組) 5 - 8 秒秒 (電解脫脂槽液電解脫脂槽液)槽液濃度槽液濃度: 2 4 % (浸漬法浸漬法) 3 5 % (電解法電解法)噴淋壓力噴淋壓力: 2 - 4 bar (噴嘴處噴嘴處)電流密度電流密度: 10 - 15 A/dm (電極周期轉(zhuǎn)換電極周期轉(zhuǎn)換)脫脂清洗工藝參數(shù)及維護脫脂清洗工藝參數(shù)及維護溫度增加，脫脂液溫度增加，脫脂液的作用加強。的作用加強。但較但較高的溫度會縮短刷高的溫度會縮短刷輥的壽命，增加水輥的壽命，增加水分的揮發(fā)。分的揮發(fā)。定期清洗電極板，定期清洗電極板，減小電極的電阻，減小電極的電阻，保證電流不改變。保證電流不改變。電極周期

12、轉(zhuǎn)換可每卷一換，也可每小時一換。電極周期轉(zhuǎn)換可每卷一換，也可每小時一換。脫脂槽液脫脂槽液最大槽液污染度最大槽液污染度壽命壽命 A(未維護未維護)槽液污染度槽液污染度時間時間排出量排出量V1補進量補進量M溢流量溢流量V2槽液維護量槽液維護量V3壽命壽命 B(維護維護)冷軋鋼帶的脫脂液冷軋鋼帶的脫脂液 (連退連退/熱鍍鋅熱鍍鋅)最大油污量最大油污量:5.0 - 7.0 / 2.0 - 3.0 g/l最大含鐵量最大含鐵量:0.6 - 0.8 / 0.2 - 0.3 g/l水水表面活性劑表面活性劑無機組份無機組份無機組份無機組份 + 表面活性劑表面活性劑020406080100013510脫脂時間脫脂

13、時間 (分分)去油去油 (%)浸漬脫脂浸漬脫脂無機鹽組份濃度無機鹽組份濃度: 2.0 %表面活性劑濃度表面活性劑濃度: 0.1 %脫脂工作液溫度脫脂工作液溫度: 60 C0 01 12 23 34 45 56 60 01010202030304040505060607070堿濃度（）堿濃度（）棕櫚油殘油率（）棕櫚油殘油率（）0 02 24 46 68 8101050506060707080809090100100棕棕櫚櫚油殘油率（油殘油率（%）清洗溫度（清洗溫度（oC）空氣空氣1）表面活性劑水溶液）表面活性劑水溶液2）有空氣進入，表面活性）有空氣進入，表面活性劑在空氣周圍吸附。劑在空氣周圍吸附

14、。3）空氣因比重差而上浮。此時水）空氣因比重差而上浮。此時水膜表面亦有表面活性劑的吸附。膜表面亦有表面活性劑的吸附。4）泡吸附于空氣上的）泡吸附于空氣上的表面活性劑水膜、泡表面活性劑水膜、泡的穩(wěn)定度根據(jù)表面活的穩(wěn)定度根據(jù)表面活性劑的型號而不性劑的型號而不 同。同。水膜的薄膜化水膜的薄膜化* 消泡劑的添加消泡劑的添加 抑泡型與破泡型抑泡型與破泡型* 電解質(zhì)等無機物的添加電解質(zhì)等無機物的添加 對肥皂消泡對肥皂消泡* 溶液溫度的調(diào)整溶液溫度的調(diào)整* 降低噴淋壓力降低噴淋壓力* 改進回流口位置改進回流口位置脫脂液壽命和槽液污染脫脂液壽命和槽液污染脫脂液使用壽命決定于帶進和帶出污物的量，主要脫脂液使用壽

15、命決定于帶進和帶出污物的量，主要的污染物是油污和鐵粒子。的污染物是油污和鐵粒子。根據(jù)經(jīng)驗，槽液污染控制量不能超過下列范圍：根據(jù)經(jīng)驗，槽液污染控制量不能超過下列范圍：冷軋帶鋼冷軋帶鋼(退火前退火前) 預脫脂槽液中：預脫脂槽液中：乳化液乳化液 5 7 克克/升升 鐵粒子鐵粒子 600 800 毫克毫克/升升 后脫脂槽液中：乳化液后脫脂槽液中：乳化液 2 3 克克/升升 鐵粒子鐵粒子 200 300 毫克毫克/升升 退火后帶鋼退火后帶鋼(電鍍鋅前電鍍鋅前) 預脫脂槽液中：預脫脂槽液中： 防銹油防銹油 2.0 克克/升升 后脫脂槽液中：后脫脂槽液中： 防銹油防銹油 0.5 克克/升升 槽槽 液液 壽壽

16、 命命 的的 延延 長長壽命延長的有效如下方法：壽命延長的有效如下方法： 防銹油和其它不能乳化的漂浮物，要防銹油和其它不能乳化的漂浮物，要 用擗油器去除；用擗油器去除； 乳化液和皂化油要用超濾器去除；乳化液和皂化油要用超濾器去除； 鐵粒子要用磁過濾器去除；鐵粒子要用磁過濾器去除； 渣和沉物要用沉淀法和傳統(tǒng)的過濾器渣和沉物要用沉淀法和傳統(tǒng)的過濾器 去除。去除。脫脫 脂脂 劑劑 的的 消消 耗耗脫脂劑的消耗主要根據(jù)脫脂劑的消耗主要根據(jù)1）槽液被帶到水洗槽的帶出損失）槽液被帶到水洗槽的帶出損失(3 12 ml/m2) 2）槽液維護排出：）槽液維護排出： 儲存槽的傾槽周期儲存槽的傾槽周期 (2周周 1

17、月月/次次) ； 連續(xù)溢流的量連續(xù)溢流的量 (50 300 升升/小時小時) 。按要求維護槽液可大大減少脫脂劑的消耗。按要求維護槽液可大大減少脫脂劑的消耗。實際消耗實際消耗 退火或熱鍍鋅前：退火或熱鍍鋅前： 0.2 0.6 公斤公斤/噸鋼噸鋼 鍍板錫前：鍍板錫前： 0.6 1.2 公斤公斤/噸鋼噸鋼1. 帶出消耗帶出消耗 (3 - 10 ml/m)2. 槽液排放槽液排放 (每每 2 - 4 星期一次星期一次)3. 泡沫的溢出泡沫的溢出5. 漏漏液，液，不不溶溶解解部部分等損耗分等損耗4. 皂化皂化CH3-(CH2)X-COO-R + NaOH CH3-(CH2)X-COONa + R-OH 逆

18、逆 流流 用用 水水脫脂后，必須用水沖洗。沖洗不但稀釋和去掉脫脂后，必須用水沖洗。沖洗不但稀釋和去掉多余的脫脂液，而且去除鋼帶表面的細小污物，多余的脫脂液，而且去除鋼帶表面的細小污物，因此沖洗一般是噴淋，并且第一步?jīng)_洗往往有因此沖洗一般是噴淋，并且第一步?jīng)_洗往往有刷洗。刷洗。為了節(jié)約用水，推薦用逆流用水。為了節(jié)約用水，推薦用逆流用水。比如：在第一步?jīng)_洗中為了以比如：在第一步?jīng)_洗中為了以 1:1000 的速度沖的速度沖稀脫脂液，假設每平方米表面有稀脫脂液，假設每平方米表面有 10 毫升槽液帶毫升槽液帶出，則每平方米表面需要出，則每平方米表面需要 10 升水。當采用三級升水。當采用三級逆流用水時，

19、每平方米表面僅需要逆流用水時，每平方米表面僅需要 0.1升水升水。脫脂液的分析控制脫脂液的分析控制堿性脫脂液的濃度分析采用鹽酸或硫酸，加堿性脫脂液的濃度分析采用鹽酸或硫酸，加酚酞或甲基橙指示劑來滴定。酚酞或甲基橙指示劑來滴定。連續(xù)在線分析可用電導儀測定。連續(xù)在線分析可用電導儀測定。脫脂液中油污的測定可采用石油醚萃取法。脫脂液中油污的測定可采用石油醚萃取法。脫脂液中鐵含量的測定可先酸化測定堿液，脫脂液中鐵含量的測定可先酸化測定堿液，然后用原子吸收儀或分光光度儀測定樣液中然后用原子吸收儀或分光光度儀測定樣液中溶解的鐵含量。溶解的鐵含量。水洗水的質(zhì)量可采用水洗水的質(zhì)量可采用 pH儀或電導率儀測定。儀

20、或電導率儀測定。 油油 污污 1) 在在110毫升長頸瓶中，加毫升長頸瓶中，加50毫升樣液，毫升樣液， 30毫升毫升50%H2SO4，并加水到刻度；，并加水到刻度； 2) 混和后放置混和后放置 30 60 分鐘；分鐘； 3) 油污量油污量(%) = 2 讀數(shù)讀數(shù) 固體雜物固體雜物 1) 樣液樣液10毫升過濾；毫升過濾； 2) 固體雜物固體雜物(%) = (雜物重量雜物重量 100) 10脫脂劑污染程度分析脫脂劑污染程度分析鋼帶表面清洗度測定鋼帶表面清洗度測定表面殘?zhí)紲y定：表面殘?zhí)紲y定：一定面積待測樣板放入多相含碳測定儀的石英管內(nèi)，通入氧氣，一定面積待測樣板放入多相含碳測定儀的石英管內(nèi)，通入氧氣，并使加熱管加熱從并使加熱管加熱從100 C到到 550 C，使試樣表面的碳氫化合物轉(zhuǎn)，使試樣表面的碳氫化合物轉(zhuǎn)變成二氧化碳和水，然后由紅外吸收儀測出二氧化碳的含量。變成二氧化碳和水，然后由紅外吸收儀測出二氧化碳的含量。表面殘鐵測定：表面殘鐵測定：先用一溶劑潮濕被測表面，再用干凈的濾紙擦洗，然后把先用一溶劑潮濕被測表面，再用干凈的濾紙擦洗，然后把濾濾紙浸紙浸入鹽酸，使鐵粒子溶