آهن و فولاد به راحتی زنگ زده و پوسیده می‌شوند برای رفع این مشکل، پیش از ساخت مقاطع آهنی چندین راهکار ارائه شده اما آیا اقداماتی برای از بین بردن زنگ زدگی مقاطع فولادی ساخته شده وجود دارد؟
اسید شویی یکی از رایج‌ترین فرآیندها برای پردازش فلزات است. با استفاده از این فرآیند سطح روی فلز تمیز کاری می‌شود و ناخالصی‌های آن جدا می‌گردد. ناخالصی‌هایی نظیر زنگ زدگی و رسوب گذاری سطح فولاد یا هر فلز دیگر. برای آشنایی بیشتر با این فرآیند و نحوه انجام آن در ادامه با ما همراه باشید...
فهرست مطالب
برخی مواقع نیاز است تا از فولاد یا قطعه فلزی که زنگ زده و یا سطح آن دارای ناخالصی‌هایی است استفاده مجدد شود چرا که استفاده دوباره آن از دور ریختن آن به صرفه‌تر است. در این مواقع از روش‌هایی برای رفع زنگ زدگی و آلودگی‌های روی المان استفاده می‌کنند که از جمله این‌ها، فرآیند اسید شویی می‌باشد. در این فرآیند برای بازیابی مقاومت و عملکرد فلز و فولاد لایه آسیب دیده روی آن برداشته می‌شود.
فرآیند اسید شویی فلزات
به زبان ساده فرآیند اسید شویی یک فرآیند حمام داغ برای حذف میزان اکسید غیر قابل مصرف (زنگ زدگی روی سطح) در فلز آهن است. این فرآیند بیشتر بر روی فولاد داغ انجام می‌شود و اکسید آهن و دیگر ناخالصی‌های شناخته شده از اکسید آهن را از بین می‌برد. اکسید آهن به عنوان زنگ زدگی بر روی فلز شناخته می‌شود اما حدودا 15 آلوتروپ مختلف دیگر از اکسید آهن وجود دارد و فرآیند اسیدشویی برای از بین بردن تمام آنها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
هنگامی که دمای فولاد بسیار زیاد باشد در دمای بالای تبلور مجدد، اکسیژن با لایه بیرونی آهن واکنش نشان داده و یک لایه پوسته پوسته ایجاد می‌کند که به عنوان زنگ زدگی شناخته می‌شود. لایه زنگ زده بر روی فولاد عملکرد و رنگ پذیری آن را سخت‌تر می‌کند.
همچنین از این روش برای حذف لایه‌های رنگی و غیر یکنواختی که در اثر جوشکاری بر روی فلز ایجاد شده است، استفاده می‌کنند.
بخوانید: فلزات آهنی و غیرآهنی | تفاوت و جنبه‌های کاربری هر یک از آن
چرا به این فرآیند اسید شویی می‌گویند؟
فرآیند اسید شویی شامل فرو بردن فلز در محلول برای حذف رسوب و ناخالصی‌های سطحی آن است. محلول مورد استفاده pickle liquor نامیده می‌شود که یک نوع محلول اسیدی است. از این رو فرآیند فرو بردن فلز در این محلول اسیدی به اسیدشویی معروف است.
مراحل اسید شویی چگونه انجام می‌شود؟
فولاد داغ را در مخزنی که حاوی اسید سولفوریک یا کلریک است فرو می‌برند. البته لازم به ذکر است فولادهایی که کربن بیشتر از 6 درصد داشته باشند به یک مرحله اضافی اسیدشویی در مخزن نیاز دارند که با استفاده از اسید نیتریک، فسفریک یا هیدرو فلوئوریک نیاز دارند.
فلز در مدت زمانی که از پیش تعیین شده است در استخر حاوی مواد قرار داده می‌شود تا از خورده شدن بیش از حد فلز توسط اسید جلوگیری شود. مقدار رسوبی که معمولا برداشته می‌شود بین 1 تا 3 درصد جرم فولاد است. هنگامی که فلز از مخزن خارج شد آبکشی شده و آماده مرحله پردازش می‌شود. البته در این مرحله دمای فلز سرد است.
محلول اسیدی داخل مخزن که اکنون با پوسته‌های زنگ زده و فلس آهن پوشیده شده است، لجن یا فاضلاب اسیدی نامید می‌شود. چون این فاضلاب جا مانده از عملیات اسید شویی برای محیط زیست بسیار خطرناک است به همین دلیل ابتدا با استفاده از آهک، محلول را خنثی می‌کنند سپس پسماند باقی مانده دور ریخته می‌شود.
همچنین سیستم‌ها و فرآیندهایی برای بازیابی برخی محصولات مفید باقیمانده در پسماند محلول اسیدشویی وجود دارد که مواردی از جمله هیدروکلریک و اکسید آهن را از آن جدا می‌کند.
پس از اتمام فرآیند اسید شویی و شستن آن با آب، روی فلز روغن کاری انجام می‌شود. فلز بعد از اسیدشویی اگر در معرض هوا قرار گیرد دچار اکسیداسیون می‌شود به همین جهت برای جلوگیری از این مشکل روغن کاری روی سطح انجام می‌گردد.
اسید کلریدریک و اسید سولفوریک از جمله انواع اسیدهایی هستند که در فرآیند اسید شویی استفاده می‌شود، هر کدام از این مواد دارای مزایا و معایبی است که با توجه به شرایط یکی انتخاب می‌شود. متداول‌ترین نوع آنها در این فرآیند، اسید هیدروکلریک است.
زمانی که از هیدروکلریک به عنوان ماده اسیدی استفاده شود هزینه گرمایش کاهش می‌یابد زیرا این محلول اسیدی در دمای اتاق قابل انجام است. نفوذ کمتر هیدروژن در فلز و رسوب کمتر سولفات آهن در محلول اسیدی از دیگر مزایای آن می‌باشد. اما معایبی که این ماده اسیدی دارد مشکل ساز است مثلا اگر بیشتر از دمای محیط گرم شود بخار می‌شود و همچنین هزینه دفع فاضلاب آن بیشتر از اسید سولفوریک است.
در استفاده از اسید سولفوریک نیز سهولت بازیابی سولفات آهن مهم‌ترین مزیت آن است همچنین این محلول اسیدی در تعداد دفعات بیشتری می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.
بخوانید: برای افزایش استحکام آهن خام چه اقداماتی انجام می‌دهند؟
معرفی جایگزین‌هایی برای فرآیند اسید شویی
- فرآیند تمیزکاری (SPS) یا همان Smooth clean surface یک روش مکانیکی برای از بین بردن رسوب است. در این فرآیند فولاد را از بین غلتک‌هایی عبور می‌دهند که مانند برس عمل می‌کند و سطح روی فلز را می‌خراشد، این روش بدون استفاده از آب و روغن می‌باشد.
- فرآیند دیگری که می‌توان بجای اسید شویی جایگزین کرد استفاده از فرآیند حرارتی شعله اکسی استیلن (oxyacetylene) است. در این عملیات با استفاده از یک مشعل سطح فلز را تمیزکاری می‌کنند.
فرآیندی که در این دانشنامه بررسی شد به سه صورت انجام پذیر است؛ اسیدشویی ساکن که در آن فلز در محلول اسیدی در حال حرکت غوطه ور می‌شود ولی خود فلز ساکن است، در اسیدشویی دسته‌ای، قطعات فلزی در حال حرکت در اسید غوطه‌ور می‌شوند و در اسیدشویی پیوسته مقاطع طویل و نواری در جهت افقی و عمودی از میان مخزن اسید عبور می‌کند.
جمع بندی
اصلی‌ترین دلیل استفاده از فرآیند اسید شویی از بین بردن آلودگی‌ها و ناخالصی‌های روی انواع فلزات است. با استفاده از این روش می‌توان به راحتی از المان‌های فولادی استفاده مجدد کرد و هزینه‌ها را تا حدودی کاهش داد. انجام این عملیات تحت مراحل پیوسته انجام می‌شود که در متن به آن اشاره شد همچنین برای جلوگیری از آسیب آن به محیط زیست از مواد خنثی ساز استفاده می‌کنند. فرآیند اسیدشویی بسیار مفید و کاربردی می‌باشد.
برای دسترسی سریع به قیمت آهن آلات و خرید انواع مقاطع فولادی به وبسایت عصرآهن مراجعه کنید و یا با واحد مشاوره عصرآهن با شماره ۰۴۱۳۳۲۵۰۲۸۰ در تماس باشید، کارشناسان ما راهنمای شما خواهند بود. سایت عصر آهن تمام اطلاعاتی را که در مورد محصولات آهن و فولاد، قیمت، کاربرد و فروشندگان این محصولات نیاز دارید، برای شما فراهم کرده است.
