[发明专利]电化学法金属表面除锈除垢工艺

说明书

本发明属用电化学方法对金属表面除锈除垢的工艺。

金属除锈传统是采用酸洗法，该工艺的酸排放严重污染环境，而且除锈效果不好。现在已有不少新型金属清洗液，不污染环境，除锈效果也较好，但对某些金属如不锈钢则除锈效果不好。专用于不锈钢的清洗液中含有剧毒物氢氟酸，而且除锈所需时间很长，需要几个钟头以上。此外现有清洗液对某些金属表面成分复杂的垢物也无法除去，如电解铝厂输送含水铝粉的金属管道内壁结下的铝硅酸盐垢，质地致密，很难除去。现有的电解去锈（也叫电解浸蚀）对厚锈的去除效果也不好，时间长，而且不能去水垢。

本发明旨在提供一种适用于不锈钢及各种金属的电化学法金属表面除锈除垢工艺，该工艺能加速普通酸洗液的除锈除垢速度，而且除锈除垢效果好。

本发明的目的是这样实现的：采用电解质酸洗液清洗带锈带垢的金属表面，其特征在于：在电解质酸洗液及带锈带垢金属之间加一50HZ～1兆赫兹的交变电场。

其工作原理是：电解质在交变电场的作用下，分子中的正负电荷将发生移位，形成电偶极子，所形成的电偶极子的方向都沿着外电场方向取向，因此电偶极子在反复极化的激烈运动中又相互作用，从而使分子间的摩擦也变得越剧烈，促使高频能量转换成电解质酸洗液与金属表面氧化物之间的剧烈反应，以此除掉金属表面的氧化物或其它垢物。

采用本发明工艺除锈率可达98～100%，特别是对不锈钢表面氧化物和一些金属表面成分复杂的杂质水垢均可除去，除垢率可达70～80%。其清除时间视结锈结垢程度及面积而异，一般情况下只需2～6分钟即可，而且其电解质酸洗液不含剧毒物，不排放，可循环使用。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

附图1：本发明实施例一清洗不锈钢工件工艺示意图。

1、不锈钢工件    2、酸洗液喷淋器    3、清水喷淋器

4、酸洗液池    5、隔板    6、清水池

7、排渣口    8、酸洗液循环池    9、清水循环池

10、循环管    11、酸洗液循环泵    12、清水循环泵

13、循环管    14、滚轮    15、罩

在本实施例中，将不锈钢件或其它金属件放在一排能够被驱动的滚轮14上，滚轮表层是导体，与其中心轴被绝缘层隔离，滚轮下部并排设置有用绝缘材料制成的酸洗液池4和清水池6，这两个池子分别通过循环管10和循环管13同用绝缘材料制成的酸洗液循环池8和清水循环池9相通，不锈钢工件上部、下部分别设有金属导体制成的高压酸洗液喷淋器2和清水喷淋器3，高压酸洗液喷淋器2通过酸洗液循环泵11通酸洗液循环池8，清水喷淋器3通过清水循环泵12通清水循环池9，将60HZ，36伏的交变电压加在滚轮14外表面导体与高压酸洗液喷淋器之间，工作电流为20A，电解质酸洗液的主要成分配比为：硝酸∶磷酸∶硫酸∶硝酸缓蚀剂∶水＝20∶10∶20∶4∶46，然后再按1∶1比例加水稀释。

清洗工件时，将交变电压加在工件与酸洗液喷淋器2之间，开启酸洗液循环泵11和清水循环泵12，从酸洗液循环池里抽出的酸洗液从酸洗液喷淋器2以3～16kg的压力从上下两个方向喷淋工件，冲洗完的液体落入酸洗液池，通过循环管10流入酸洗液循环池。在这同时滚轮14带动不锈钢件前进，经过酸洗液喷淋后，继而通过水喷淋器清洗，这样完成全部清洗工艺。

本实施例的除锈率达99%，清洗时间4分钟。

实施例2：清洗普通钢材工件

电压：36伏

频率：100KHZ

电流：80A

其它工艺方法同实施例1，其除锈率为98～100%，清洗时间2分钟。

实施例3：电解铝厂输送铝粉的金属管内壁上结有20mm厚质地致密的水垢，采用本工艺的具体参数：

电压：36V

频率：60HZ

电流：150A

电解液成分：同实施例1

将金属管浸泡在电解液池中，通电6分钟，内壁水垢脱壳剥落，除垢率为80%。