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你知道酸洗的工作原理
（一）局部電池作用?
酸洗為一般最常見的去除銹皮方式，在酸液中之溶解速度FeO最快，Fe3O4次之，Fe2O3最慢。若依基本的銹皮型態來看，酸洗時應為Fe2O3、 Fe3O4、FeO依序溶解，其實不然。主要是鋼板經過軋延及冷卻的過程，銹皮表面會有隙縫、孔洞等缺陷，當酸液由這些缺陷直接到達鋼材時，會產生局部電池反應，鋼材被溶解，氧化物則進行還原反應，反應是如下：?
陽極反應：Fe →? Fe2+ + 2e –? ……….(1)?
? ? ? ? ? ? ? ? 2H+ + 2e - → H2? ? ? ……….(2)?
陰極反應：FeO + 2H+ + 2e - →? Fe2+ + H2O? ? ? ……….(3)?
? ? ? ? ? Fe3O4+ 8H+ + 2e - →? 3Fe2+ + 4H2O? ? …(4)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Fe2O3+ 6H+ + 2e - →? 2Fe2+ + 3H2O? ? ……….(5)?
因在一般酸洗作業中之溶解速率為 (1)＞(2)＞(3)＞(4)＞(5)，在(2)反應中所生成H2會使部分銹皮剝離，同時內層氧化物溶解時也會使銹皮剝離，所以外層的銹皮有相當部分是以剝離的方式被去除。?
（二）酸洗反應時間?
酸洗反應時間與酸液濃度、溫度間的關系可依Hudson定律求出?
Hudson定律: log tp= A – B*log CHCl+ D/(T+273)?
tp：酸洗時間 (sec)；CHCl：鹽酸濃度(wt%)；T：酸液溫度（℃）；A、B、D為常數。?
除酸液濃度、溫度外，其它影響酸洗效率之因素主要包括如下：?
1.? ? 銹皮厚度：銹皮愈薄愈易酸洗。銹皮厚度主要受完軋溫度、完軋后冷卻速率及盤卷溫度所影響。?
2.? ? 銹皮成分：銹皮內FeO含量愈多愈易酸洗，Fe2O3、 Fe3O4含量多不易酸洗。相同厚度之銹皮，其組成經FeO轉換為Fe3O4者，酸洗時間較直接生成Fe3O4長。?
3.? ? 酸洗速度：靜態酸洗及動態酸洗所須之酸洗時間有顯著之差異。但于高轉速時（tl 超過180m/min），其差異會變得很小。?
4.? ? 酸液中Fe2+含量：鐵離子含量增加（自由酸減少）會使酸洗時間增長，另鐵離子含量增加亦會加速酸液對鋼材之侵蝕。?
5.? ? 其它：鋼材成分（磷含量增加酸洗效率高，銅含量增加酸洗效率變差）；添加之化學藥劑（促進劑、抑制劑）；銹皮表面裂縫多寡等，均會影響酸洗所需時間。?
（三）鹽酸酸洗與硫酸酸洗之比較?
一般生產碳鋼最常用的酸洗液有鹽酸（HCL）及硫酸（H2SO4）兩種，其化學反應及優缺點比較如下：?
1.? ? 化學反應?
（1）鹽酸酸洗之化學反應?
FeO + 2HCl? →? FeCl2 + H2O?
Fe2O3 +6HCl? →? 2FeCl3 +3 H2O?
Fe3O4 + 8HCl →? FeCl2 + 2FeCl3 + 4 H2O?
Fe + 2HCl? →? FeCl2 +? H2? ??
（2）硫酸酸洗之化學反應?
FeO + H2SO4? →? FeSO4 + H2O?
Fe2O3 + 3H2? →? 2Fe+ 3H2O?
Fe3O4 + 4H2 →? 3Fe+ 4H2O?
Fe + H2SO4? →? FeSO4 +? H2? ??
鹽酸酸洗之除銹原理與硫酸酸洗最大的差別在于：硫酸除銹原理是先將底層FeO溶解后，再利用由底部釋出之H2使上層Fe3O4、Fe2O3溶解；而鹽酸則是與所有銹皮起化學作用，全部溶解。故對鹽酸酸洗而言，先使用除銹機處理后再酸洗，僅能是酸洗時間減少約10﹪左右。但對硫酸酸洗而言，因經除銹機處理可以使增加銹皮表面龜裂情形，增加硫酸與FeO之反應效率，故可以使酸洗時間減少約50﹪左右。
鹽酸與氧化鐵的反應能力和速度隨溫度的升高和濃度的增大而加快。提高濃度對酸洗速度的影響，鹽酸遠大于硫酸；提高溫度對酸洗速度的影響，鹽酸略小于硫酸。因此在鹽酸溶液中酸洗時應采用增大濃度，而不過分提高溫度的方法。
但鹽酸是易揮發性酸，大大限制了酸洗的溫度和速度，鹽酸的濃度也受到了限制，酸洗機組的速度一般設定在l80m/min以下。鹽酸的濃度180g/l以上，酸洗的溫度60℃～90℃(55℃～85℃)。70℃～75℃以上，每升高12～15 ℃，酸洗時間減少一半。
3.? ? 目前，推拉式酸洗機組的主要技術特性范圍為：帶鋼厚度1.5～13mm，帶鋼寬度100～2100mm，機組的速度范圍為10～200m/min，最高年產量約100萬t。
酸洗為一般最常見的去除銹皮方式，在酸液中之溶解速度FeO最快，Fe3O4次之，Fe2O3最慢。若依基本的銹皮型態來看，酸洗時應為Fe2O3、 Fe3O4、FeO依序溶解，其實不然。主要是鋼板經過軋延及冷卻的過程，銹皮表面會有隙縫、孔洞等缺陷，當酸液由這些缺陷直接到達鋼材時，會產生局部電池反應，鋼材被溶解，氧化物則進行還原反應，反應是如下：?
陽極反應：Fe →? Fe2+ + 2e –? ……….(1)?
? ? ? ? ? ? ? ? 2H+ + 2e - → H2? ? ? ……….(2)?
陰極反應：FeO + 2H+ + 2e - →? Fe2+ + H2O? ? ? ……….(3)?
? ? ? ? ? Fe3O4+ 8H+ + 2e - →? 3Fe2+ + 4H2O? ? …(4)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Fe2O3+ 6H+ + 2e - →? 2Fe2+ + 3H2O? ? ……….(5)?
因在一般酸洗作業中之溶解速率為 (1)＞(2)＞(3)＞(4)＞(5)，在(2)反應中所生成H2會使部分銹皮剝離，同時內層氧化物溶解時也會使銹皮剝離，所以外層的銹皮有相當部分是以剝離的方式被去除。?
（二）酸洗反應時間?
酸洗反應時間與酸液濃度、溫度間的關系可依Hudson定律求出?
Hudson定律: log tp= A – B*log CHCl+ D/(T+273)?
tp：酸洗時間 (sec)；CHCl：鹽酸濃度(wt%)；T：酸液溫度（℃）；A、B、D為常數。?
除酸液濃度、溫度外，其它影響酸洗效率之因素主要包括如下：?
1.? ? 銹皮厚度：銹皮愈薄愈易酸洗。銹皮厚度主要受完軋溫度、完軋后冷卻速率及盤卷溫度所影響。?
2.? ? 銹皮成分：銹皮內FeO含量愈多愈易酸洗，Fe2O3、 Fe3O4含量多不易酸洗。相同厚度之銹皮，其組成經FeO轉換為Fe3O4者，酸洗時間較直接生成Fe3O4長。?
3.? ? 酸洗速度：靜態酸洗及動態酸洗所須之酸洗時間有顯著之差異。但于高轉速時（tl 超過180m/min），其差異會變得很小。?
4.? ? 酸液中Fe2+含量：鐵離子含量增加（自由酸減少）會使酸洗時間增長，另鐵離子含量增加亦會加速酸液對鋼材之侵蝕。?
5.? ? 其它：鋼材成分（磷含量增加酸洗效率高，銅含量增加酸洗效率變差）；添加之化學藥劑（促進劑、抑制劑）；銹皮表面裂縫多寡等，均會影響酸洗所需時間。?
（三）鹽酸酸洗與硫酸酸洗之比較?
一般生產碳鋼最常用的酸洗液有鹽酸（HCL）及硫酸（H2SO4）兩種，其化學反應及優缺點比較如下：?
1.? ? 化學反應?
（1）鹽酸酸洗之化學反應?
FeO + 2HCl? →? FeCl2 + H2O?
Fe2O3 +6HCl? →? 2FeCl3 +3 H2O?
Fe3O4 + 8HCl →? FeCl2 + 2FeCl3 + 4 H2O?
Fe + 2HCl? →? FeCl2 +? H2? ??
（2）硫酸酸洗之化學反應?
FeO + H2SO4? →? FeSO4 + H2O?
Fe2O3 + 3H2? →? 2Fe+ 3H2O?
Fe3O4 + 4H2 →? 3Fe+ 4H2O?
Fe + H2SO4? →? FeSO4 +? H2? ??
鹽酸酸洗之除銹原理與硫酸酸洗最大的差別在于：硫酸除銹原理是先將底層FeO溶解后，再利用由底部釋出之H2使上層Fe3O4、Fe2O3溶解；而鹽酸則是與所有銹皮起化學作用，全部溶解。故對鹽酸酸洗而言，先使用除銹機處理后再酸洗，僅能是酸洗時間減少約10﹪左右。但對硫酸酸洗而言，因經除銹機處理可以使增加銹皮表面龜裂情形，增加硫酸與FeO之反應效率，故可以使酸洗時間減少約50﹪左右。
鹽酸與氧化鐵的反應能力和速度隨溫度的升高和濃度的增大而加快。提高濃度對酸洗速度的影響，鹽酸遠大于硫酸；提高溫度對酸洗速度的影響，鹽酸略小于硫酸。因此在鹽酸溶液中酸洗時應采用增大濃度，而不過分提高溫度的方法。
但鹽酸是易揮發性酸，大大限制了酸洗的溫度和速度，鹽酸的濃度也受到了限制，酸洗機組的速度一般設定在l80m/min以下。鹽酸的濃度180g/l以上，酸洗的溫度60℃～90℃(55℃～85℃)。70℃～75℃以上，每升高12～15 ℃，酸洗時間減少一半。
3.? ? 目前，推拉式酸洗機組的主要技術特性范圍為：帶鋼厚度1.5～13mm，帶鋼寬度100～2100mm，機組的速度范圍為10～200m/min，最高年產量約100萬t。
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