В тех случаях, когда удалить окалину механическим методом невозможно, например при очистке изделий небольшой толщины и сложной конфигурации, или экономически нецелесообразно, применяют химические методы, из которых наиболее распространено травление — удаление окалины и ржавчины под воздействием травильных (кислотных) растворов.
Процесс травления по сравнению с механическими методами очистки имеет некоторые достоинства и недостатки. К достоинствам относятся: большая производительность; использование несложного оборудования; простота проведения процесса; возможность обработки изделий из стали любой толщины; экономичность.
Недостатком метода является необходимость тщательной промывки поверхности от остатков травильных растворов, для чего требуются большое количество водопроводной воды и специальные очистные сооружения для нейтрализации или регенерации отходов травильных производств.
Тщательная промывка поверхности от остатков кислот особенно важна перед нанесением лакокрасочных материалов, так как наличие солей на окрашиваемой поверхности приводит к подпленочной коррозии.
Очистку окисленной поверхности металлов производят травильными растворами, чаще всего растворами серной, соляной и фосфорной кислот с различными добавками.
Травление в растворах серной кислоты. Травильные растворы на основе серной кислоты более распространены, что связано со следующими особенностями: низкой стоимостью; малой летучестью паров; возможностью работы при повышенных температурах, что существенно сокращает длительность очистки; возможностью перевозки концентрированной серной кислоты в незащищенных цистернах; уменьшенным расходом кислоты за счет удаления большей части окалины в результате отслаивания под действием газообразного водорода.
Основным фактором, определяющим скорость травления в растворах серной кислоты, является температура. Чаще всего применяют 15—-20%ные растворы серной кислоты при температуре до 75° С.
Травление в растворах соляной кислоты. Травление растворами соляной кислоты обеспечивает лучшее качество поверхности, чем травление растворами серной кислоты, что имеет большое значение для последующей окраски. При травлении в растворах соляной кислоты получается светлая поверхность хорошего качества без осадков травильного шлама и пятнистости, скорость очистки увеличивается в 2—3 раза по сравнению со скоростью очистки в растворах серной кислоты. Стоимость очистки растворами соляной кислоты значительно ниже стоимости очистки в серной кислоте.
К недостаткам этого способа относятся: большая летучесть; необходимость транспортировки кислот в специально защищенных цистернах (гуммированных или армированных полиэтиленом) большими объемами в связи с невысокой исходной концентрацией в них хлористого водорода.
Солянокислые растворы применяют при температуре до 70 д Это обеспечивает значительное сокращение продолжительности травления и увеличивает производительность установки.
Травление в растворах фосфорной кислоты. Травильные растворы на основе фосфорной кислоты являются в настоящее время менее распространенными по сравнению с растворами серной и соляной кислот. Это связано с большей стоимостью фосфорной кислоты (примерно в 10 раз) и с меньшей скоростью удаления окалины. Растворами фосфорной кислоты ржавчина удаляется быстрее, чем растворами серной и соляной кислот, поэтому фосфорная кислота входит почти во все очистители и пасты, применяемые для очистки от ржавчины.
При травлении в растворах фосфорной кислоты рекомендуется такая последовательность технологических операций: травление в 15—20%-ном растворе фосфорной кислоты при температуре до 80° С; обработка 2%ным раствором фосфорной кислоты.
Оборудование для травления. Схема линии для травления труб в соляной кислоте показана на рис. 21. В каждом агрегате линии растворы из баков в ванну закачивают через сифоны, создавая в баках избыточное давление воздуха. Для откачки растворов используют вакуум. Использование вакуума возможно благодаря защите зеркала раствора в каждом баке слоем кремний-полимера ПМС-1000 или другой высококипящей жидкостью, не реагирующей с кислотой. Изменяя давление в баках, можно изменять направление движения раствора в ванне. В линии, обслуживаемой грузоподъемным устройством, может работать несколько агрегатов по индивидуальным программам.
