[发明专利]挤压制品表面包覆材料的分离方法

说明书

一种挤压制品表面包覆材料的分离方法，包括如下步骤：采用高压液体对所述挤压制品表面的包覆材料进行切割及冲洗，以使所述包覆材料从所述挤压制品表面上分离脱落。

技术领域

本发明涉及包覆材料分离领域，具体而言，涉及一种挤压制品表面包覆材料的分离方法。

背景技术

在工业生产领域，往往需要将两种不同的材料结合在一起，以达到预期的目的。大体可以分为两类：一类是在产品的加工过程中出于工艺需要，在被加工金属表面包覆另外一种金属才可以进行加工，这种情况属于工艺措施类；另外一类是产品本身功能和性能的需要，在一种材料的表面包覆另外一种材料，这种情况属于复合材料类。前述两类情况中，都存在包覆材料的去除需要。

1)在第一类，也就是工艺措施中，典型的工艺例子就是钛金属在热挤压之前需要对钛锭、钛合金锭进行铜金属包覆材料处理，以保证挤压工艺的正常进行，保证挤压制品的质量。一般地，对于一个中大型钛加工厂来说，每年的铜金属用量多达200余吨。但是，当挤压工艺完成之后，在进行后续加工之前，又需要将残留在挤压制品上的铜金属包覆材料残留层去除。传统去除方法均采用硫酸进行酸洗，将金属铜腐蚀变为硫酸铜废液，实现了从钛金属挤压制品表面去除铜包覆层的目的。但是，在此过程中，产生的近千吨的硫酸铜废液。不论是出于酸洗成本考虑，还是出于环保考虑，该方法都存在显而易见的缺点。

钛及其合金挤压工艺中包覆材料的产生、传统处理方法及弊端。

目前，挤压钛管材制品采用铜包覆材料的方法，坯锭内外一般采用0.8～1mm厚的纯铜板卷筒焊接而成，该铜包覆材料挤压后伸长变薄并包覆在管坯内外表面，每挤压1000t钛及其合金管制品约需70t包套用铜板。后续需使用硫酸溶解去除钛管制品表面的铜包覆材料，为后道轧制钛管工序提供毛坯料，附着的铜包覆材料溶解生成硫酸铜：化学反应式如下：

Cu+2H₂SO₄(浓)＝CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

传统的钛及其合金管制品表面铜包覆材料采用酸洗去除的方法存在以下的缺点：

1)需要投资建造酸洗设备，投资成本高；该设备中的酸洗池、中和池、清洗池占地面积大；

2)浓硫酸溶解铜包覆材料的过程中产生H₂S、SO₂等有害气体，污染生产环境，伤害人体健康，需加昂贵的生产药剂去除产生的有害气体；

3)将铜包覆材料变为硫酸铜，该生产工艺中铜的损失量大，每挤压1000t钛挤压制品约需70t包覆材料用铜板，铜板材料费约350～400万元，导致生产成本升高；

4)酸洗工艺中使用工业硫酸，用酸量巨大，造成生产成本上升。

5)通过酸洗，将工业硫酸和铜金属变为难以利用的硫酸铜废液，硫酸和大量的铜金属均很难回收和重新利用。

6)酸洗过程中产生的硫酸铜，目前尚没有妥当、经济的利用方案，硫酸铜的处理是一个棘手问题，面临环境保护难题；而且，废液处理成本高企，造成生产成本上升；

7)钛及其合金在酸洗时有大量吸氢特性而形成氢脆，给某些类型的半成品加工带来极大的困难；酸洗会增加钛及其合金含氢量，特别是两项钛合金的氢含量，氢含量超过规定的标准，使得结构件在使用中有缓慢断裂的危险，存在极大不安全隐患；

8)钛及其合金酸洗过程中导致水中含有超标含量的Cu²⁺、S^2-离子，不能直接排出，必须对水进行处理，而且目前水中Cu²⁺超标没有可行的解决方案；

9)在酸洗、中和和清洗过程中，全部是人工吊装转运操作，周转环节多，存在人身安全隐患，生产环境差、生产方式落后，不符合现代化生产要求。