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1、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
2、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
3、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 07LZ017 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APTQLZ035 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 ANSTEELLZ004 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
4、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 ANSTEELLZ004 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
5、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APTQBHY032 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
6、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
7、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KEBO328 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
8、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
9、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
10、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
11、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 3LKD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 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
