Средство для одновременного обезжиривания и травления стальной поверхности

 

Изобретение относится к химической обработке стальной поверхности, в частности к средствам для одновременного обезжиривания и травления изделий из черных металлов в поточных автоматических линиях, и может быть использовано при подготовке поверхности металлов перед нанесением на них металлических и других защитных покрытий в машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности. Средство для одновременного обезжиривания и травления стальной поверхности содержит, г/л: серная кислота 150-200, технические сульфокислоты и сульфосоединения бензола и тиофена 10-50. 1 табл.

Изобретение относится к химической обработке стальной поверхности, в частности к средствам для одновременного обезжиривания и травления изделий из черных металлов в поточных автоматических линиях, и может быть использовано при подготовке поверхности металлов перед нанесением на них металлических и других защитных покрытий в машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен раствор для одновременного обезжиривания и травления стальной поверхности [1] содержащий, г/л: Серная кислота 100-200 Тринатрийфосфат 20-30 Препарат ОП-7 5-15.

Недостатком известного раствора является низкая адсорбция ОП-7 к поверхности металла, что связано с отсутствием способности неионогенных ПАВ к ионизации.

Известен раствор для одновременного обезжиривания и травления черных металлов [2] содержащий, г/л: Серная кислота 150-200 Смачивающая добавка ОС-20 3-50 Данный известный раствор принят за прототип.

Недостатками известного раствора являются слабые моющие свойства и связанная с этим длительность обработки (до 10 мин.), т.к. катионоактивные ПАВ, к которым относятся оксиэтилированные высшие жирные спирты (ОС-20 и синтанолы), слабо адсорбируются на положительно заряженной поверхности металла.

Задачей изобретения является высокое качество очистки стальной поверхности при минимальных затратах и потерях металла при травлении.

Поставленная задача достигается тем, что средство для одновременного обезжиривания и травления стальной поверхности содержит (г/л): 150-200 серной кислоты и 10-50 технических сульфокислот и сульфосоединений бензола и тиофена.

Проверка соответствия заявляемого вещества требованиям новизны проводилась с учетом всех ранее опубликованных изобретений. Сравнение заявляемого средства с прототипом позволило установить соответствие его критеpию изобретения "новизна".

Высокое качество очистки и защита от растрава стальной поверхности достигается действием синергетической смеси анионоактивных поверхностноактивных веществ (ПАВ) технических сульфокислот и сульфосоединений бензола и тиофена с ингибирующими свойствами, обладающих высокой адсорбцией к поверхности металла, растворяющих смазку на мыльной основе и связывающих в комплекс образующиеся соли железа. При содержании серной кислоты в заявляемом веществе менее 150 г/л обезжиривание и травление замедляются, при концентрации серной кислоты более 200 г/л снижается эффективность действия ПАВ, т.к. органические вещества с меньшей плотностью скапливаются на поверхности раствора. При содержании ароматических сульфосоединений в заявляемом веществе менее 10 г/л не достигается полное обезжиривание поверхности металла. Повышение концентрации ПАВ более 50 г/л неэкономично и требует более длительной промывки после обезжиривания. Дешевизна средства для обезжиривания и травления достигается за счет использования сернокислотных отходов ректификации бензола коксохимического производства. Таким образом, заявляемое средство с высоким качеством обезжиривания стальной поверхности, минимальными потерями металла при травлении и затратами на получение средства за счет использования отходов коксохимпроизводства при сравнении с известными техническими решениями в данной области техники позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень".

Пример. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены для одновременного обезжиривания и травления стальной поверхности проволоки О8Г2С пять растворов, содержащих 100-250 г/л серной кислоты и 5-55 г/л ароматических сульфосоединений (в пересчете на сульфокислоты) при оптимальных, граничных и заграничных параметрах составляющих компонентов. Необходимая концентрация ПАВ достигалась повторным сульфированием бензола в процессе его ректификации. Промышленные испытания проводились на линии омеднения сварочной проволоки сталепроволочного цеха метизного производства АО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" при скорости волочения 40 м/мин. Количество смазки на заготовке изменялось в интервале 0,05-0,12% Результаты, полученные при испытании известного (прототипа) и заявляемого растворов, сведены в таблицу. При оптимальной концентрации серной кислоты 150-200 г/л и ПАВ 10-50 г/л достигается полное обезжиривание поверхности металла от смазки α 100%) и высокая степень защиты ее от коррозии (Z 99,5%), что подтверждено актом промышленных испытаний.

Предлагаемое средство для одновременного обезжиривания и травления промышленно применимо для подготовки стальной поверхности перед нанесением металлопокрытий, в частности для нанесения медного покрытия на поверхность сварочной проволоки в поточных автоматических линиях металлургических, машиностроительных предприятий.

Формула изобретения

1 Средство для одновременного обезжиривания и травления стальной поверхности, содержащее серную кислоту и поверхностно-активное вещество, отличающееся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества оно содержит технические сульфокислоты и сульфосоединения бензола и тиофена при следующем соотношении компонентов, г/л:3 Серная кислота7 150 2003 Технические сульфокислоты и сульфосоединения бензола и тиофена7 10 50

РИСУНКИ

Рисунок 1