钢铁加工用精细化学品项目介绍.ppt

钢铁加工用精细化学品项目介绍,辽宁科技大学化工学院,报告纲要,一 无铬钝化剂 二 脱脂剂 三 耐指纹液 四 喷号油漆 五 钢材酸洗缓蚀剂 六 炼铁球团粘结剂 七 低温赤铁矿反浮选捕收剂技术,课题组情况一. 无铬钝化剂,,辽宁科技大学化工学院应用化学专业是辽宁省重点专业，国务院学位办2012年初授予一级博士学位授予权，拥有核磁共振谱仪、气质联用仪、液质联用仪、红外光谱仪、紫外光谱仪、表面张力仪、热重分析仪、原子吸收光谱仪、原子发射光谱仪等几十台大型进口仪器，价值1500多万元。几十年的科学研究积累了丰富的精细化工产品研制经验，研究开发的球团粘结剂、高温抗氧化剂、水处理剂、矿用车防腐剂等产品在鞍钢大孤山球团厂、鞍钢无缝厂、鞍钢东烧厂等实用良好，创造了巨大的经济效益。经过2年多的努力，研制的无铬钝化剂、脱脂剂、喷号油漆等多个产品各项指标已达到和超过合资企业的产品水平，国产化产品的应用必将使钢材生产质量提高、辅料成本大幅度降低。,1 适用范围和功能,图1 辽宁科大研制冷轧厂用无铬钝化剂产品的红外光谱图,,,,,图2辽宁科大合成的无铬钝化剂产品,二、 脱脂剂 1 功能和适用范围 在冶金行业金属冷轧涂饰加工过程之前，需要除油脱脂，否则无法进行下一道加工程序，涉及冷轧薄板、冷轧硅钢片、镀锌板、彩涂板等生产线，在冶金企业冷轧厂脱脂剂成为必不可少的产品。目前所用脱脂剂有液体和固体两种产品，以液体为主。以鞍钢冷轧厂为例，有3个岗位使用液体脱脂剂，罩式退火生产线、冷轧镀锌生产线和冷轧薄板生产线。， 2 用量和价格冷轧罩式退火生产线，采用标准APTQ/ LZ035-07 LZ 017-09，2011年招标采购2040吨，单价7000元/吨。冷轧镀锌线的脱脂， 采用标准APTQ LZ035-07，2011年招标1080吨，单价（不含税）7000元/吨。冷轧薄板脱脂剂， 采用标准PTQ/ANSTEEL LZ 004-2007，2011年招标采购674吨，单价7000元/吨。三种共计3800吨，2660万元。下图是辽宁科大罩退线脱脂剂的红外光谱图。,图3 辽宁科大研制罩退脱脂剂红外光谱,目前辽宁科大合成的三种冷轧用脱脂剂清洗速度、清洗质量、使用寿命、消泡性等各项指标良好，与现用脱脂剂相比，已赶上原有产品水平。,图4 辽宁科大合成的冷轧用罩退线脱脂剂,图5辽宁科大合成的冷轧用镀锌线脱脂剂,乳白液体，适用于冷轧厂， 符合标准PTQ/ANSTEEL LZ 004-2007 ，性能指标与合资企业的产品一致，实验室已制备出产品，达到钢铁企业在生产线试用的程度，可大幅度降低成本。 图6 鞍钢用合资企业产品耐指纹液红外光谱 主要成分水溶性高分子，硅烷偶联剂，锆催干剂，无机硅化合物 2011年的用量80吨,单价6.8万元,总计544万元。,三 耐指纹液,,图6 鞍钢用合资企业产品耐指纹液红外光谱,适用于钢铁企业无缝厂、炼钢厂钢坯、钢卷的喷号、喷标 漆状液体，钢铁公司无缝钢管厂使用的喷标油溶剂含有毒的氯乙烯、四氯乙烯。炼钢厂2150 使用的喷号油漆，溶剂含有毒的苯类物质。辽宁科技大学研制的喷号油漆，使用醇类溶剂，完全无毒，使用效果（喷字清晰度、干燥速度、耐高温性能、抗水擦洗、耐光性能等）符合标准APTQ BHY032-2008 ，在相同的喷涂面积和厚度下，无缝厂重量仅用原来的65%。性能指标与合资企业的产品一致，实验室已制备出产品，达到钢铁企业在生产线试用的程度，可大幅度降低成本。 用量：鞍钢2011年 中厚板厂，20吨，其中鲅鱼圈5.5吨，单价15万/吨，合计300万。配套的稀释剂86.7吨，单价7.5万/吨，合计665.2万。,四 喷号油漆,四 喷号油漆,,炼钢厂 16.02吨，其中鲅鱼圈12.8吨。单价29.6万/吨，合计474.2万，与之配套的稀释剂7.8吨，157.5万。 无缝厂等用喷标油6吨，单价12.8万/吨，合计76.8万。与之配套的喷标机清洗剂6.8吨，单价9.5万，合计64.6万。 喷号油漆2011年鞍钢总计1383万。 下图为喷标油的气相色谱、气质联用图谱和红外光谱。,图8 鞍钢用合资企业喷标油的气质联用图 溶剂主要含有毒的氯乙烯,,图9 鞍钢用合资企业喷标油的气质联用图 溶剂主要含有毒的四氯乙烯,图10 鞍钢用合资企业喷标油的红外光谱图 主要折光组分为微米级二氧化钛,1．产品适用范围： 钢铁表面酸洗除锈工艺在冷轧厂、钢管厂、镀锌厂、彩涂板厂加工前都必须酸洗除去氧化铁皮。由于盐酸极易挥发导致酸洗车间弥漫着大量的酸雾，有强烈的剌激性气味，影响工作环境，腐蚀车间设备，并造成盐酸大量的无用消耗；另外，盐酸酸洗除了能有效快速除去铁锈以外，与钢铁基体也很容易反应，放出氢气，造成基体金属表面过腐蚀，并极易产生氢脆，影响工件表面质量和强度。必须加入酸洗缓蚀抑雾剂，最好是使用环保型酸洗缓蚀抑雾剂。即本产品可解决：促进酸洗、节约钢材、节省盐酸、改善劳动条件、保护车间结构和设备、避免氢脆。,五 缓蚀抑雾剂,2 目前的问题 大部分国内酸洗抑雾剂效果一般，缓蚀率低,达82-88%，用量大，通常用量是盐酸的2%-5%。进口产品，如德国的KEBO 328,用量不大，为0.1%，缓蚀率达到88%-92%，价格昂贵，84000元/吨，关键是它含有较多的剧毒组分—丙炔醇。 辽宁科技大学（原鞍山钢铁学院）化工学院的姜效军同志在2001年研究过此类酸洗缓蚀剂，在加入量0.1%的低浓度下，缓蚀率达到95.%以上，研究成果在核心期刊《材料保护》上发表。配方与KEBO一致，当时考虑到有毒性，未进行推广应用。2年来课题组已研究出环保无毒的高效酸洗缓蚀剂，在微量添加情况下，缓蚀抑雾率达到98%，而不含任何有毒化合物,主要组分与洗发香波的关键组分一致。,五中心组织管理保障与政策支持,3．本产品优点 3.1环保，安全：本品无毒、无污染、不伤皮肤，不含亚硝酸盐、磷等有毒物质；使用过程中不产生有毒、有害气体，并且抑制盐酸酸雾的效果特别好。 3.2.缓蚀性好：加入本品后，盐酸只起到去除铁锈的作用，而由于缓蚀剂在钢铁基体上的吸附，在加入量0.1%的低浓度下，缓蚀率达到98.%以上，工件长时间浸泡不产生过腐蚀及氢脆。 3.3.钢铁表面质量好：使用本品除锈后的工件，缓蚀成分有工序间短暂防锈的作用，并且缓蚀成分的水洗去除性非常好，钢铁表面光滑均匀，白度好（钢铁本色），无斑点现象，提高了钢铁品质。 3.4不影响下一步的盐酸再生工艺和铁红的质量。 3.5节约成本：添加本品后除锈达到进口KEBO产品的同样效果，成本可大幅度降低。,4.理化性能 外观： 透明液体 pH值：5-8 密度（g/mL）：  1.0—1.2 溶解性：任意比例溶于水和酸 可燃性：    不燃 毒性： 无毒、无味 5．使用方法 (1)在酸洗池中加入计算量的水，然后按酸液重量的0.1%浓度添加本抑雾缓蚀剂，充分搅拌均匀； (2)加入工业盐酸，浓度最好在15—25%的范围待用，对于厚氧化皮可适当调整盐酸量； (3)50-80℃酸洗2～5分钟（重锈氧化皮，可延长时间，将油污锈层彻底除净）; (4)水洗中和转入下道工序。,（共335种，第153）安监局、公安部、环保部共8部委发布,,LKD与德国KEBO酸洗缓蚀剂的比较,,产品加入量同样，酸洗条件：6份浓盐酸加4份水，氯化氢含量21.6%。恒温槽温度73±2℃，酸洗时间3分钟。厚度3mm钢板试样取自鞍钢薄板厂热轧板，剪成60×30×3mm，首先用盐酸洗去表面氧化铁皮，水洗净、沾乙醇、热风吹干。用电子天平称量腐蚀前后的质量，用面积较正试样尺寸微小不同。,LKD 缓释方程的建立,。,实验结果表明，LKD比德国KEBO洗锈速度快，原因LKD产品与钢板表面有更好的亲和性，加有促进酸洗的因子。 5.3 LKD 缓释方程的建立 LKD的2个关键组分分别定义为M,N，单位g/L，缓蚀率用Y表示。酸洗条件盐酸1+1，温度73±2℃。 Y= 6.11+520.0M+359.7N-364.8N2+91.2N2-1895.8MN 空间曲面的最佳点为：M=0.208, N=0.184,LKD辽宁科技大学样品，η% 缓蚀率。,,酸洗速率的比较把温度降到50±1℃，盐酸用1+1的浓度，即氯化氢含量18%。见下表：,分别取缓蚀率为95.0，90.0，85.0，80.0%，其椭圆线如下图：颜色定义为蓝、红、黄、浅蓝。纵坐标为N，横坐标M 。,近期能供应钢铁公司--替代合资的部分产品,,