اسید شویی فرآیندی است که در آن یک مفتول فلزی برای محافظت در برابر شرایط محیطی با مایعی که حاوی مخلوطی از اسید نیتریک و هیدروفلوئوریک اسید است شسته میشود. کار اسید شویی میتواند به وسیله حمامهای در بردارنده اسید، به دو صورت نیمه پیوسته و یا پیوسته انجام گیرد.
مفتول اسید شوی دارای مفتول کم کربن میباشد که به دلیل عبور از اسید سطح آن فاقد هرگونه اکسید یا زنگزدگی و سیاهی میباشد. بعد از مرحله اسید شویی مفتول به رنگ سفید تبدیل شده و سطحی براق و فاقد چربی به وجود میآید که خاصیتی ضد زنگ پیدا میکند. اگر مرحله اسید شویی شده از فرآیند تولید حذف شود به آن مفتول سیاه گفته میشود.
فرآیند اسید شوی ورق آهن به فرآیندی گفته می شود که پس از تولید ورق فولادی به منظور پاک کردن اکسید شدگیهای لایههای کربنی انجام میگیرد. به این صورت که ورق فولادی در یک وان بزرگ شامل مایع اسیدی به همراه محلول اسید کلرید هیدوژن فرو برده شده که باعث میشود ناخالصیهای سطح آن کاملا برطرف شود.
ابتدا ورقها روی حمل کننده ورق بارگیری میشود. حمل کننده معمولا یک یا چند رول ورق را بارگیری میکند و به ابتدای خط تولید منتقل میکند.
پس از قرار گیری رول ورق در خط تولید ورق اسید شویی، تسمه بندی رول ورق باز میشود و ورق به وسیله جکهای هیدرولک و اتوماتیک مهار میشود.
پس از اینکه کلاف ورق باز شد، ورقها از میان غلتکهای صاف کننده عبور داده میشوند و هرگونه موج در ورق برطرف میشود.
پس از مرحله صاف کردن ورق، لبه گیری ورق که به صورت هیدرولیک میباشد انجام میشود. این کار موقعی انجام میگیرد که ورق پس از صاف شدن و عبور از میان غلتک دارای لبه میشود و یکنواختی آن از بین میرود. در این مرحله لبهها بریده میشود و ورقها در ابعاد مورد نظر تهیه میشوند.
در این بخش ورقها شسته میشوند. در این مرحله آلودگیهای بسیار سطحی مانند خاک، چربی سطحی و چسبندگیهای دیگر از سطح ورق زدوده میشود.
در این مرحله ورق را از درون وانهای حاوی کلرید آهن به صورت رفت و برگشت عبور می دهند. تا زمانی این مرحله ادامه پیدا میکند که کلیه بافت ورق با این ماده آغشته شود.
در این مرحله ورق را از درون وانهایی حاوی اسید هیدروکلریک یا کلرید هیدروژن عبور میدهند و به طور کامل ورق اسید شویی میشود. این مرحله تا زمانی ادامه پیدا میکند که کلیه اکسیدها و لایههای زنگ و کربن از سطح فولاد پاک شود.
پس از عملیات اسید شویی کلیه رطوبت سطح ورق گرفته میشود و ورق کاملا خشک میگردد. این کار با استفاده از سیستم دمش هوا که ورق اسید شویی شده را عاری از رطوبت میکند انجام میگیرد.
آخرین مرحله روغن کاری بر روی سطح ورق اسید شویی شده است. این مرحله برای کلیه ورقهای اسید شویی الزامی است. با استفاده از تجهیزات روغن کاری هیدروستاتیک سطح ورق کاملا با روغن آغشته میشود.
پس از مرحله روغن کاری، دستگاه کلاف ورق اسید شویی شده را مجددا به صورت رول ورق بسته بندی میکند.
به دلیل وجود ساختار روی در مفتول اسید شویی، این ماده به خوبی از مفتولهای فلزی در برابر زنگزدگی محافظت میکند. به علت کاربردهای متعددی که مفتول سفید در صنایع مختلف دارد، نباید در مواجهه با شرایط آب و هوایی متفاوت، همچون سرما و گرمای شدید یا در معرض رطوبت قرار گرفتن، زنگ بزند. همچنین باید در برابر آسیبهای فیزیکی و شکستگی هم مقاومت داشته باشد. آسانترین راه برای دسترسی به این کارها، پوشاندن یک مفتول فلزی با روی خواهد بود.
برای بالابردن سطح مقاومت محصولی که مفتول سفید قرار است در آن به کار برده شود، اسید شویی با گرمای بسیار بالا انجام میشود. این کار نه تنها عمر سرویس محصولات ساخته شده با این مفتولها را بالا میبرد بلکه ظاهری نرم و لطیف به آنها بخشیده و باعث میشود محصول زنگ نزند.
ورقهای بدست آمده از نورد گرم به 2 دلیل ممکن است اسید شویی شوند:
1- بهبود کیفیت سطحی، که بدلیل جدا شدن و تمیز شدن لایههای اکسیدی از روی سطح ورق است. در این صورت ورق از سطح مرغوبتر و شکل ظاهری بهتری بهرهمند خواهد شد. این هدف برای آن دسته از ورقهایی است که پس از اسید شویی وارد بازار مصرف میشوند.
2-آماده سازی ورق برای فرایند نورد سرد. معمولا پوستههای اکسیدی روی سطح ورق سخت و ضد سایش میباشند. به همین دلیل اگر ورقها بدون اسید شویی و اکسید زدایی نورد سرد شوند، سبب میشود که غلتکهای نورد سرد به سرعت ساییده و از تلرانس خارج شوند و روی هم رفته فرایند نورد سرد را با دشواری روبرو میسازد. این دشواری دو چندان خواهد شد، اگر اتصال و یا چسبندگی پوستههای اکسیدی به سطح ورق سست و ضعیف باشد. بنابراین لازم است که سطح ورق، پیش از فرایند نورد سرد، حتما تمیز و تهی از اکسید باشد.
کاربردهای مفتول اسید شویی در صنعت اتومبیل سازی
دیوارهها و اسکلت اتومبیل، چرخ و قطعات خودرو و اجزاء داخلی آن مثل رینگ و شاسی با استفاده از مفتول اسیدی ( ورق اسیدی ) ساخته میشود.
به دلیل قدرت بسیار بالای مفتول اسید شوی ( ورق اسید شوی )، میتوان از آن برای محوطه سازی در اطراف ملک و املاک شخصی و غیرشخصی استفاده کرد. به دلیل اینکه برش مفتول اسید شوی زمان و تلاش زیادی میطلبد، بنابراین آن را به یک عامل بازدارنده کارآمد در مقابل سارقان و حیوانات تبدیل کرده است. از این رو از یک مفتول اسید شوی در بالای فنسها استفاده میشود تا متجاوزان نتوانند از آن عبور کنند. فنس گذاری با مفتول اسید شوی به عنوان یک راهکار آسان و ساده که امنیت محوطه ملک و املاک را تامین میکند، شناخته میشود.
از مفتول اسید شوی ( ورق اسید شوی ) میتوان برای نصب وسایل و تجهیزات گران قیمت به دیوار کارخانهها، سازمانهای خصوصی و دولتی، کافهها و رستورانها و… استفاده کرد. استحکام بالای مفتول اسید شوی گزینه ای ایده آل برای ایمن نگهداشتن آینهها و سایر وسایل شکننده میباشد که افتادنشان موجب آسیبهای مالی و جانی بسیاری میشود.
به دلیل اینکه پوشش روی، مفتول اسید شوی را نسبت به زنگزدگی مقاوم میکند، از مفتول اسید شوی در هر شرایط آب و هوایی استفاده میشود. قرنطینه ساختمانها و پنجرهها با مفتول اسید شوی یکی دیگر از کاربردهای مفتول اسید شوی میباشد. قدرت و انعطافپذیری بالای مفتول اسید شوی، بستن در و پنجرهها را بسیار آسان میکند.
مفتول اسید شوی و ورق اسید شوی بادوام و قدرتمند میباشد و به همین خاطر از آن در ساخت و ساز منازل مسکونی و ساختمانهای اداری استفاده میکنند. در ساختمانسازی از آنها برای جلوگیری از سقوط اشیاء استفاده میشود.
همچنین مفتول اسید شوی(ورق اسید شوی) شده در ساخت انواع توری مش، توری جوشی، تری دی پانل، صفحات مشبک، ساخت یخچال، چوب لباسی و.... به کار میرود.
تولید انواع لولههای انتقال آب، نفت و گاز و تولید مخازن گاز، مایع و مخازن تحت فشار با استفاده از ورق اسید شویی( مفتول اسید شویی ) انجام میگیرد.
سرعت یا نرخ اسید شویی به فاکتورهای مختلفی وابسته است. مهمترین فاکتورها عبارتند از: نوع اکسید، ضخامت لایه اکسیدی، چسبندگی لایه اکسیدی به سطح، نوع، دما و غلظت محلول اسیدی، اغتشاش و هم زدن محلول اسیدی، زمان نگهداری در محلول اسیدی، وجود بازدارنده های موجود در محلول اسیدی.
در میان این فاکتورها نقش دما، نوع و غلظت اسید از همه مهمتر و حساستر میباشد. برای مثال در اسید شویی به وسیله اسید سولفوریک با غلظت 15 درصد، در محدوده دمایی 20 تا 100 درجه سانتیگراد مشاهده شده است که به ازای هر 10 درجه افزایش دمای اسید، نرخ اسید شویی 2 برابر میشود. به عبارت دیگر اسید شویی در دمای 80 درجه سانتیگراد 5 برابر بیشتر از نرخ اسید شویی در دمای اتاق میباشد. این موضوع اهمیت دمای اسید شویی را نشان میدهد. به همین خاطر غلظت و نوع اسید کارایی زیادی در نرخ اسید شویی دارد.
اگرچه فرایندهای اسید شویی نامهای متفاوتی دارند اما میتوان آنها را به سه نوع کلی تقسیم بندی کرد:
اسیدشویی ساکن یا خمره ای، اکثرا در صنعت آبکاری مورد استفاده قرار میگیرد، در حالی که اسیدشویی دسته ای و پیوسته معمولا مربوط به صنایع تولیدی بزرگ است. در اسیدشویی ساکن، ورق اسیدشویی را در محلول اسید غوطه ور میکنند و معمولا ساکن باقی میماند، در حالی که محلول در حال حرکت است.
در اسید شویی دستهای چندین قطعه از یک محصول در محلول اسید غوطه ور میکنند و این قطعات معمولا در حال حرکت میباشند.
در اسید شویی پیوسته، محصول معمولا به صورت نوار فولادی است که پیچیده نشده است و در یک جهت افقی یا عمودی از میان مخازن اسید و شستشوی آب یا اسپریها عبور میکند.
از اسیدسولفوریک به عنوان ماده اصلی اسید شویی در گذشته استفاده میشد. ولی امروزه بیشتر تولید کنندگان فولاد از اسیدکلریدریک برای فرایند اسید شویی استفاده میکنند. این کار به دلیل مزایای مختلفی است که اسید کلریدریک نسبت به اسید سولفوریک از خود نشان داده است. مهمترین دلیل آن جنبه اقتصادی کار است. زیرا قیمت اسید کلریدریک بسیار کمتر از اسید سولفوریک است. دلایل دیگری که استفاده از اسید کلریدریک را توجیه میکنند عبارتند از:
*در شرایطی با غلظت و دمای یکسان، نرخ اسید شویی با اسید کلریدریک 2.5 تا 3.5 برابر بیشتر از نرخ اسید شویی با اسیدسولفوریک است.
*از مزایای دیگر اسید کلریدریک این است که اکسید بیشتری را در خود حل مینماید، در نتیجه سطح را تمیزتر میکند.
*استفاده از اسید کلریدریک باعث میشود که در تانکهای اسید شویی از اسید کمتری استفاده کنند.
*دمای کاری اسید کلریدریک کمتر از اسید سولفوریک میباشد. دمای بهینه کاری برای اسید کلریدریک 70 تا 80 درجه سانتیگراد است، اما این دما برای اسید سولفوریک 100 تا 105 درجه سانتیگراد میباشد.
نکته! بزرگترین عیب اسیدکلریدریک، فرار بودن بیشتر آن نسبت به اسید سولفوریک است. بنابراین تانکهای اسید شویی در بردارنده اسید کلریدریک، میبایست به خوبی آب بندی شوند تا از گریز اسید جلوگیری کند. عملیات اسید شویی پیوسته، معمولا به وسیله 3 تا 5 تانک اسید با غلظتهای متفاوت انجام میگیرد. طول تانکها نزدیک به 2 تا 2.5 متر میباشند و پشت سر هم قرار میگیرند.
نتیجه
اسیدشویی فرآیندی است که از طریق آن اکسیدها و جرم های یک سطح فلزی به طریق شیمیایی و با غوطه وری ساختن آن در یک اسید معدنی رقیق که معمولا اسید سولفوریک و یا هیدروکلریک است، برطرف می شود. از کاربردهای مفتول اسید شویی( ورق اسید شویی) میتوان به استفاده از آن در مصارف ساختمانی، اتومبیل سازی، صنایع لوله سازی و تولید مخازن گاز اشاره کرد.