1、鋼鐵加工用精細(xì)化學(xué)品項(xiàng)目介紹,遼寧科技大學(xué)化工學(xué)院,報(bào)告綱要,一 無鉻鈍化劑 二 脫脂劑 三 耐指紋液 四 噴號(hào)油漆 五 鋼材酸洗緩蝕劑 六 煉鐵球團(tuán)粘結(jié)劑 七 低溫赤鐵礦反浮選捕收劑技術(shù),課題組情況一. 無鉻鈍化劑,遼寧科技大學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是遼寧省重點(diǎn)專業(yè)，國務(wù)院學(xué)位辦2012年初授予一級(jí)博士學(xué)位授予權(quán)，擁有核磁共振譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、液質(zhì)聯(lián)用儀、紅外光譜儀、紫外光譜儀、表面張力儀、熱重分析儀、原子吸收光譜儀、原子發(fā)射光譜儀等幾十臺(tái)大型進(jìn)口儀器，價(jià)值1500多萬元。幾十年的科學(xué)研究積累了豐富的精細(xì)化工產(chǎn)品研制經(jīng)驗(yàn)，研究開發(fā)的球團(tuán)粘結(jié)劑、高溫抗氧化劑、水處理劑、礦用車防腐劑等產(chǎn)品在鞍鋼大

2、孤山球團(tuán)廠、鞍鋼無縫廠、鞍鋼東燒廠等實(shí)用良好，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過2年多的努力，研制的無鉻鈍化劑、脫脂劑、噴號(hào)油漆等多個(gè)產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)已達(dá)到和超過合資企業(yè)的產(chǎn)品水平，國產(chǎn)化產(chǎn)品的應(yīng)用必將使鋼材生產(chǎn)質(zhì)量提高、輔料成本大幅度降低。,1 適用范圍和功能,圖1 遼寧科大研制冷軋廠用無鉻鈍化劑產(chǎn)品的紅外光譜圖,圖2遼寧科大合成的無鉻鈍化劑產(chǎn)品,二、 脫脂劑 1 功能和適用范圍 在冶金行業(yè)金屬冷軋涂飾加工過程之前，需要除油脫脂，否則無法進(jìn)行下一道加工程序，涉及冷軋薄板、冷軋硅鋼片、鍍鋅板、彩涂板等生產(chǎn)線，在冶金企業(yè)冷軋廠脫脂劑成為必不可少的產(chǎn)品。目前所用脫脂劑有液體和固體兩種產(chǎn)品，以液體為主。以鞍鋼冷

3、軋廠為例，有3個(gè)崗位使用液體脫脂劑，罩式退火生產(chǎn)線、冷軋鍍鋅生產(chǎn)線和冷軋薄板生產(chǎn)線。， 2 用量和價(jià)格冷軋罩式退火生產(chǎn)線，采用標(biāo)準(zhǔn)APTQ/ LZ035-07 LZ 017-09，2011年招標(biāo)采購2040噸，單價(jià)7000元/噸。冷軋鍍鋅線的脫脂， 采用標(biāo)準(zhǔn)APTQ LZ035-07，2011年招標(biāo)1080噸，單價(jià)（不含稅）7000元/噸。冷軋薄板脫脂劑， 采用標(biāo)準(zhǔn)PTQ/ANSTEEL LZ 004-2007，2011年招標(biāo)采購674噸，單價(jià)7000元/噸。三種共計(jì)3800噸，2660萬元。下圖是遼寧科大罩退線脫脂劑的紅外光譜圖。,圖3 遼寧科大研制罩退脫脂劑紅外光譜,目前遼寧科大合成的三種

4、冷軋用脫脂劑清洗速度、清洗質(zhì)量、使用壽命、消泡性等各項(xiàng)指標(biāo)良好，與現(xiàn)用脫脂劑相比，已趕上原有產(chǎn)品水平。,圖4 遼寧科大合成的冷軋用罩退線脫脂劑,圖5遼寧科大合成的冷軋用鍍鋅線脫脂劑,乳白液體，適用于冷軋廠， 符合標(biāo)準(zhǔn)PTQ/ANSTEEL LZ 004-2007 ，性能指標(biāo)與合資企業(yè)的產(chǎn)品一致，實(shí)驗(yàn)室已制備出產(chǎn)品，達(dá)到鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)線試用的程度，可大幅度降低成本。 圖6 鞍鋼用合資企業(yè)產(chǎn)品耐指紋液紅外光譜 主要成分水溶性高分子，硅烷偶聯(lián)劑，鋯催干劑，無機(jī)硅化合物 2011年的用量80噸,單價(jià)6.8萬元,總計(jì)544萬元。,三 耐指紋液,圖6 鞍鋼用合資企業(yè)產(chǎn)品耐指紋液紅外光譜,適用于鋼鐵企業(yè)無縫

5、廠、煉鋼廠鋼坯、鋼卷的噴號(hào)、噴標(biāo) 漆狀液體，鋼鐵公司無縫鋼管廠使用的噴標(biāo)油溶劑含有毒的氯乙烯、四氯乙烯。煉鋼廠2150 使用的噴號(hào)油漆，溶劑含有毒的苯類物質(zhì)。遼寧科技大學(xué)研制的噴號(hào)油漆，使用醇類溶劑，完全無毒，使用效果（噴字清晰度、干燥速度、耐高溫性能、抗水擦洗、耐光性能等）符合標(biāo)準(zhǔn)APTQ BHY032-2008 ，在相同的噴涂面積和厚度下，無縫廠重量?jī)H用原來的65%。性能指標(biāo)與合資企業(yè)的產(chǎn)品一致，實(shí)驗(yàn)室已制備出產(chǎn)品，達(dá)到鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)線試用的程度，可大幅度降低成本。 用量：鞍鋼2011年 中厚板廠，20噸，其中鲅魚圈5.5噸，單價(jià)15萬/噸，合計(jì)300萬。配套的稀釋劑86.7噸，單價(jià)7.5

6、萬/噸，合計(jì)665.2萬。,四 噴號(hào)油漆,四 噴號(hào)油漆,煉鋼廠 16.02噸，其中鲅魚圈12.8噸。單價(jià)29.6萬/噸，合計(jì)474.2萬，與之配套的稀釋劑7.8噸，157.5萬。 無縫廠等用噴標(biāo)油6噸，單價(jià)12.8萬/噸，合計(jì)76.8萬。與之配套的噴標(biāo)機(jī)清洗劑6.8噸，單價(jià)9.5萬，合計(jì)64.6萬。 噴號(hào)油漆2011年鞍鋼總計(jì)1383萬。 下圖為噴標(biāo)油的氣相色譜、氣質(zhì)聯(lián)用圖譜和紅外光譜。,圖8 鞍鋼用合資企業(yè)噴標(biāo)油的氣質(zhì)聯(lián)用圖 溶劑主要含有毒的氯乙烯,圖9 鞍鋼用合資企業(yè)噴標(biāo)油的氣質(zhì)聯(lián)用圖 溶劑主要含有毒的四氯乙烯,圖10 鞍鋼用合資企業(yè)噴標(biāo)油的紅外光譜圖 主要折光組分為微米級(jí)二氧化鈦,1產(chǎn)品

7、適用范圍： 鋼鐵表面酸洗除銹工藝在冷軋廠、鋼管廠、鍍鋅廠、彩涂板廠加工前都必須酸洗除去氧化鐵皮。由于鹽酸極易揮發(fā)導(dǎo)致酸洗車間彌漫著大量的酸霧，有強(qiáng)烈的剌激性氣味，影響工作環(huán)境，腐蝕車間設(shè)備，并造成鹽酸大量的無用消耗；另外，鹽酸酸洗除了能有效快速除去鐵銹以外，與鋼鐵基體也很容易反應(yīng)，放出氫氣，造成基體金屬表面過腐蝕，并極易產(chǎn)生氫脆，影響工件表面質(zhì)量和強(qiáng)度。必須加入酸洗緩蝕抑霧劑，最好是使用環(huán)保型酸洗緩蝕抑霧劑。即本產(chǎn)品可解決：促進(jìn)酸洗、節(jié)約鋼材、節(jié)省鹽酸、改善勞動(dòng)條件、保護(hù)車間結(jié)構(gòu)和設(shè)備、避免氫脆。,五 緩蝕抑霧劑,2 目前的問題 大部分國內(nèi)酸洗抑霧劑效果一般，緩蝕率低,達(dá)82-88%，用量大，

8、通常用量是鹽酸的2%-5%。進(jìn)口產(chǎn)品，如德國的KEBO 328,用量不大，為0.1%，緩蝕率達(dá)到88%-92%，價(jià)格昂貴，84000元/噸，關(guān)鍵是它含有較多的劇毒組分丙炔醇。 遼寧科技大學(xué)（原鞍山鋼鐵學(xué)院）化工學(xué)院的姜效軍同志在2001年研究過此類酸洗緩蝕劑，在加入量0.1%的低濃度下，緩蝕率達(dá)到95.%以上，研究成果在核心期刊材料保護(hù)上發(fā)表。配方與KEBO一致，當(dāng)時(shí)考慮到有毒性，未進(jìn)行推廣應(yīng)用。2年來課題組已研究出環(huán)保無毒的高效酸洗緩蝕劑，在微量添加情況下，緩蝕抑霧率達(dá)到98%，而不含任何有毒化合物,主要組分與洗發(fā)香波的關(guān)鍵組分一致。,五中心組織管理保障與政策支持,3本產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn) 3.1環(huán)保，

9、安全：本品無毒、無污染、不傷皮膚，不含亞硝酸鹽、磷等有毒物質(zhì)；使用過程中不產(chǎn)生有毒、有害氣體，并且抑制鹽酸酸霧的效果特別好。 3.2.緩蝕性好：加入本品后，鹽酸只起到去除鐵銹的作用，而由于緩蝕劑在鋼鐵基體上的吸附，在加入量0.1%的低濃度下，緩蝕率達(dá)到98.%以上，工件長時(shí)間浸泡不產(chǎn)生過腐蝕及氫脆。 3.3.鋼鐵表面質(zhì)量好：使用本品除銹后的工件，緩蝕成分有工序間短暫防銹的作用，并且緩蝕成分的水洗去除性非常好，鋼鐵表面光滑均勻，白度好（鋼鐵本色），無斑點(diǎn)現(xiàn)象，提高了鋼鐵品質(zhì)。 3.4不影響下一步的鹽酸再生工藝和鐵紅的質(zhì)量。 3.5節(jié)約成本：添加本品后除銹達(dá)到進(jìn)口KEBO產(chǎn)品的同樣效果，成本可大幅

10、度降低。,4.理化性能 外觀：透明液體 pH值：5-8 密度（g/mL）： 1.01.2 溶解性：任意比例溶于水和酸 可燃性： 不燃 毒性：無毒、無味 5使用方法 (1)在酸洗池中加入計(jì)算量的水，然后按酸液重量的0.1%濃度添加本抑霧緩蝕劑，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?(2)加入工業(yè)鹽酸，濃度最好在1525%的范圍待用，對(duì)于厚氧化皮可適當(dāng)調(diào)整鹽酸量； (3)50-80酸洗25分鐘（重銹氧化皮，可延長時(shí)間，將油污銹層徹底除凈）; (4)水洗中和轉(zhuǎn)入下道工序。,（共335種，第153）安監(jiān)局、公安部、環(huán)保部共8部委發(fā)布,LKD與德國KEBO酸洗緩蝕劑的比較,產(chǎn)品加入量同樣，酸洗條件：6份濃鹽酸加4份水，氯化氫含量21.6%。恒溫槽溫度732，酸洗時(shí)間3分鐘。厚度3mm鋼板試樣取自鞍鋼薄板廠熱軋板，剪成60303mm，首先用鹽酸洗去表面氧化鐵皮，水洗凈、沾乙醇、熱風(fēng)吹干。用電子天平稱量腐蝕前后的質(zhì)量，用面積較正試樣尺寸微小不同。,LKD 緩釋方程的建立,。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，LKD比德國KEBO洗銹速度快，原因LKD產(chǎn)品與鋼板表面有更好的親和性，加有促進(jìn)酸洗的因子。 5.3 LKD 緩釋方程的建立 LKD的2個(gè)關(guān)鍵組分分別定義為M,N，單位g/L，緩蝕率用Y表示。酸洗條件鹽酸1+1，溫度732。 Y= 6.11+520.0M+359.7N-364.8N2+91.2N2-1895.8