无缝管硫酸的酸洗机理

无缝管硫酸的酸洗机理

无缝管硫酸的酸洗机理

热轧钢坯、无缝管在硫酸中有两种化学反应同时发生，一方面硫酸与氧化铁皮起化学反应，另一方面硫酸通过氧化铁皮的裂缝和孔隙与钢中的铁起反应。

硫酸的酸洗机理包括下面三种作用：

1） 硫酸溶液与氧化铁皮的化学反应

Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O （1）

Fe3O4+4H2SO4=Fe2（SO4）3+FeSO4+4H2O （2）

FeO+H2SO4=FeSO4+H2O （3）

氧化铁皮中各种铁的氧化物溶解于硫酸溶液，生成可溶于水的硫酸铁及硫酸亚铁，从而把钢坯表面的氧化铁皮除去。这种作用称为溶解作用。

2） 硫酸溶液通过结构疏松的氧化铁皮与钢中的铁起化学反应

Fe+H2SO4=FeSO4+H2（4）

H+H=H2↑ （5）

无缝管中的铁与硫酸溶液反应，产生大量氢气，氢气产生的膨胀压力把氧化铁皮从钢坯上剥下来，这种作用称为机械剥离作用。剥离作用能加快酸洗速度、减少硫酸消耗。在更换酸洗溶液时，酸洗槽底部往往有未被溶解的氧化铁皮，这证明硫酸酸洗钢坯主要是靠机械剥离作用除去表面氧化铁皮的。

3） 钢中的铁与硫酸溶液起反应，生成大量氢原子。氢原子非常活泼，具有很强的还原能力，能把高价铁的氧化物还原成易溶于硫酸溶液的低价铁的氧化物，使钢的酸洗过程加快。其化学反应式为：

Fe3O4+2H=3FeO+H2O （6）

Fe2O3+2H=2FeO+H2O （7）

Fe2（SO4）3+2H=2FeSO4+H2SO4 （8）