ورق اسیدشویی به چه صورت ساخته می‌شود؟
دسته‌ای از ورق‌هایی که کاربردهای زیادی دارند، ورق اسید شویی هستند. این ورق‌ها از فلزی که عملیات نورد گرم روی آن انجام شده باشد، حاصل می‌شود. ابتدا توضیح کوتاهی برای درک بهتر عملیات «نورد گرم» بیان می‌کنیم. عملیات نورد گرم، عملیاتی است که روی یک قطعه از فلز (معمولاً به فرم تختال یا شمش) که دمای آن بالا رفته و اصطلاحاً گرم شده است، صورت می‌گیرد. در این عملیات، فلز گرم شده در وسط دو غلطک سنگین قرار گرفته و با چرخش غلطک‌ها، نیروی حاصل از وزن آن، ضخامت فلز را کاهش داده و به ورق تبدیل می‌کند. این عملیات به حدی تکرار می‌شوند که ضخامت فلز به اندازه‌ی مورد نظر برسد. برای به دست آوردن ورق اسیدشویی، باید یک سری تغییرات روی فلز نورد گرم شده صورت پذیرد. این تغییرات به گونه‌ای خواهند بود که چربی ها را با استفاده از اسید کلریدریک از سطح ورق پاک می‌سازد.
همان‌طور که گفتیم در عملیات نورد گرم، فلز داغ می‌شود و همین امر باعث می‌شود تا محصول نهایی، سیاه باشد. به این دلیل به ورق به دست آمده از عملیات نورد گرم، ورق سیاه می‌گویند. توجه داشته باشید که در صورتی که دمای فلز بالا برده نشود، نورد سرد انجام شده و محصول نهایی از این مدل نورد، براق خواهد بود. پس برای تولید ورق اسیدشویی شده از ورق‌های سیاه استفاده می‌کنیم که خروجی حاصل از عملیات نورد گرم هستند.
در فرآیندی که به عنوان اسیدشویی روی سطح رویی فلز صورت می‌گیرد، زغال‌های روی سطح ورق و برخی از ناخالصی‌ها گرفته شده و تا حدودی نیز ظاهر ورق صیقلی خواهد شد. یعنی از نظر ظاهری ورق اسید شویی شده بسیار شبیه به ورق روغنی (خروجی حاصل از عملیات نورد سرد) می‌باشد. این‌که فرآیند اسیدشویی چه چیزی است و چگونه انجام می‌شود، موردی است که در ادامه‌ی مطلب به آن پرداخته شده است.
این ورق‌ها مانند اکثر ورق‌های فلزی به دو فرم رول و شیت یا فابریک و برشی تولید شده و به بازار عرضه می‌شود. رول‌های ورق معمولا در دو عرض ۱۰۰ سانتی متر و ۱۲۵ سانتی‌متر ساخته شده و این امکان را به کاربر می‌دهند تا در اندازه‌های دلخواه، آن را برش بزند، هم‌چنین ضخامت این ورق‌ها معمولا در ابعاد ۱.۵ تا ۶ میلی‌متر است.
از این ورق، در موارد بسیار زیادی استفاده می‌شود. برخی از مرسوم‌ترین این موارد در ادامه‌ی مطلب لیست شده‌اند.
مصارف ساخت و ساز و عمرانی: برای تولید لوله و پروفیل و سایر مصالح فلزی.
خودرو سازی: برای تولید بدنه و چرخ خودرو و هم‌چنین قطعات آن و اجزای داخلی مانند رینگ و شاسی و … در خودرو
صنایع لوله سازی به منظور تولید انواع و اقسام لوله‌های انتقال آب، نفت و گاز
تولید مخازن گاز، مایع و مخزن‌ها برای سیالات تحت فشار
و …
ابعاد ورق‌های اسیدشویی شده اصلی
این دسته از ورق‌ها به صورت رول و شیت عرضه می‌شوند. ورق‌های شیت توسط دستگاه‌های مخصوص و بر طبق ابعاد استاندارد، برش می‌خورند.
ورق اسید شویی شده با ابعاد ۱۰۰۰*۲۰۰۰ میلی‌متر
ورق اسید شویی شده با ابعاد ۱۲۵۰*۲۵۰۰ میلی‌متر
روش تولید ورق اسید شویی
در این قسمت می‌خواهیم اتفاقی که روی ورق به منظور اسیدشویی رخ می‌دهد را بیان نماییم. پیش‌تر بیان کردیم که محصول تولید شده در واحد نورد گرم به منظور شست‌وشوی سطح ورق با اسید، به واحد اسیدشویی برده خواهد شد. در خط تولید اسیدشویی رول‌های ورق، توسط قرقره‌های باز شونده مخصوص، باز شده و سپس وارد حوضچه‌هایی می‌شوند که با اسید از نوع اسید کلریدریک پر شده‌اند. اتفاقی که در آن‌جا روی ورق می‌افتد، تمیز شده آن به منظور اکسیدزدایی می‌باشد. پس ازتمیز شدن رول‌ها و خارج کردن آن‌ها از مخازن اسید، رول‌ها را توسط آب شست‌وشو داده و با عبور از تونل هوای گرم خشک می‌نمایند. محصول حاصل از عملیات اسیدشویی، به دو قسمت تقسیم می‌شود. بخشی از آن به صورت کلاف اسیدشویی شده در بازار توزیع و به فروش خواهد رسید و بخش بیش‌تری از آن به منظور تولید محصولات دیگر به واحد انجام عملیات نورد سرد منتقل خواهد شد.
اسیدشویی ساکن
اسیدشویی ساکن را به نام اسیدشویی خمره‌ای نیز می‌شناسند. این نوع اسیدشویی، اغلب در صنعت آبکاری به کار برده می‌شود. در فرآیند اسیدشویی ساکن، ورقی که می‌خواهد اسیدشویی شود، در محلول اسید غوطه‌ور می‌گردد و معمولا به صورت ساکن نگه داشته می‌شود. این در حالی است که محلول در حال حرکت است.
اسیدشویی دسته‌ای
اسیدشویی دسته‌ای برای صنایع تولیدی بزرگ استفاده می‌شود. در اسیدشویی دسته‌ای چندین قطعه از یک محصولی که می‌خواهد اسیدشویی شود، به صورت یک‌باره در محلول اسید غوطه‌ور می‌شوند و این قطعات بر خلاف اسیدشویی ساکن در حال حرکت می‌باشند.
اسیدشویی پیوسته
اسیدشویی پیوسته نیز مانند اسیدشویی دسته‌ای برای صنایع بزرگ به کار گرفته می‌شود. در اسیدشویی پیوسته، وسیله‌ای که می‌خواهد اسیدشویی شود، معمولا به صورت نواری از جنس فولاد است که پیچیده نشده و در یک سمت افقی یا عمودی از وسط مخازن اسید و شست‌وشوی آب یا اسپری عبور خواهد نمود.
در اسیدشویی پیوسته، معمولاً از ۳ الی ۵ تانک که محتوی اسید با غلظت‌های متفاوت هستند، استفاده می‌شود. طول تانک‌ها و مخازن اسید، چیزی در حدود ۲ الی ۲.۵ متر است و تانک‌ها به صورت متوالی، پشت سر هم قرار می‌گیرند.
مراحل انجام اسیدشویی ورق
حتماً در زمینه‌ی فولاد و آهن آلات، برند کارخانه‌ی فولاد مبارکه اصفهان را شنیده‌اید. این کارخانه یکی از بزرگ‌ترین واحدهای صنعتی در ایران است و عمده‌ی محصولات فلزی و فولادی داخلی در این کارخانه تولید می‌گردد. در واحد اسیدشویی در این کارخانه، ورق مورد نظر پس از آن‌که از حوضچههای اسیدشویی خارج شدند، به منظور پاکسازی و رفع باقی مانده مواد اسیدی، رسوبات و ناخالصی‌های ورق، با آب خالص شست‌وشو داده می‌گردند. شست‌وشو با آب نیز مثل اسیدشویی، با غوطه‌ور کردن ورق در حوضچههای آب امکان پذیر خواهد بود.
در خط اسیدشویی، پنج عدد حوضچه وجود دارد. جالب است که بدانید تمام حوضچه‌ها به هم وصل هستند، بدین شکل که آب شست‌وشوی ورقه‌های فولادی از اولین حوضچه، سرریز می‌شود و وارد حوضچه بعدی تا حوضچه پنجم می‌گردد.
نکته‌ی دیگر در خصوص حوضچههای خط اسیدشویی این است که جهت حرکت ورقی که می‌خواهد عملیات اسیدشویی روی آن اجرا شود با جهت حرکت آب شست‌وشو باید برعکس هم باشند، یعنی به این شکل باشد که ورق در ابتدا وارد حوضچه پنجم شده و کم‌کم با آب شست‌وشوی تازه‌تر تماس خواهد داشت تا این که در نهایت وارد حوضچه‌ی اول شده و با آب خالص شست‌وشو داده خواهد شد.
حوضچه‌ها به صورت شیب دار ساخته می‌شوند تا آب خالص ابتدا وارد حوضچه اول شده و سرریز آن به حوضچههای بعدی سرایت کند.
در حالت کلی، مراحلی که برای ساخت ورق اسیدشویی، باید طی شود؛ به شرح زیر می‌باشد. توجه کنید که در این مراحل، اسیدشویی و خشک کردن ورق بارها و بارها تکرار خواهد شد.
بارگیری کردن ورق
باز کردن کلاف یا رول
صاف نمودن ورق
لبه گیری ورق
شست‌وشوی اولیه‌ی ورق
آغشته کردن ورق به اسید
اسید شویی
خشک نمودن ورق
روغن کاری کردن ورق
کلاف نمودن یا رول کردن مجدد ورق
انواع روش های اسید شویی فلزات
برای اسیدشویی فلزات، راه‌ها و روش‌های مختلفی ارائه شده است که در ادامه هر یک از آن‌ها را شرح خواهیم داد. این روش‌ها عبارتند از:
اسید شویی فلزات با استفاده از حوضچه‌ها و حمام اسید
به روش استفاده از حوضچه‌ها و حمام اسید، روش غوطه ورسازی گفته می‌شود. در این روش، قطعات فلزی که می‌خواهند تحت فرآیند اسیدشویی قرار بگیرند، برای یک مدت زمان مشخصی، در داخل حوضچه های مخصوص که با مایع اسیدی پر شده است، غوطه ور خواهند شد و در حقیقت عملیات پاک سازی آلودگی‌‌ها از سطح ورق از زمان غوطه ور شدن در مایع اسیدی آغاز خواهد شد.
پس از این که بازه زمانی مشخصی طی شد، فلزات جهت شست‌وشو با آب خالص به حوضچههای بعدی منتقل خواهند شد. شست‌وشوی فلزات با آب خالص سبب می‌شود تا اسیدهای باقی مانده روی سطح فلز که امکان دارد از مرحله‌ی قبلی باقی مانده باشد، و همین‌طور آلودگی‌هایی که امکان دارد هنوز پاک نشده باشند، کاملاً پاک سازی شوند.
در فرآیند اسید شویی فلزات به صورت حمام اسید، مدت زمانی که فلز در درون حوضچه اسید غوطه ور شده است خیلی اهمیت دارد. چنان‌چه که در حوضچه از مایع اسیدی مناسب و به مقدار مناسب برای عملیات اسید شویی استفاده گردد، طبیعتاً بیشترین بازدهی با کم‌ترین میزان خوردگی و آسیب دیدن فلز از اسید را خواهیم داشت.
اسید شویی فلزات با اسپری کردن اسید
ورق اسید شویی – در روش اسیدشویی با اسپری کردن اسید، مایع اسیدی باید بر روی سطح فلز مورد نظر اسپری شود و پس از طی یک مدت زمان مشخص و پاکسازی شدن تمام آلودگی‌‌های سطح فلز، با آب شست‌وشو داده شود.
اسید شویی فلزات با استفاده از قلم مو
ورق اسید شویی – در این روش نیز مانند روش اسپری، مایع اسیدی را با کمک قلم مو بر روی سطح فلز مورد نظر اعمال می‌ریزند و پس از طی یک مدت زمان مشخص، تمام آلودگی‌‌ها و ناخالصی‌های سطح فلز از بین خواهد رفت. در نهایت نیز سطح فلز را با آب شست‌وشو می‌دهند. البته ذکر این نکته الزامی می‌باشد که از این دو روش قلم مو و اسپری برای فلزاتی استفاده خواهد شد که پاک سازی را به صورت موضعی نیاز دارند و در حقیقت برای پروژه‌‌های عظیم صنعتی و در مقیاس‌های بالا، کاربردی نخواهد داشت.
علت‌های اسیدشویی
ورق اسید شویی – اکنون می‌خواهیم به این مسأله بپردازیم که اصلاً هدف از اسیدشویی ورق‌های فلزی چیست؟ و اصلاً چرا باید برخی از ورق‌های حاصل از عملیات نورد گرم را وارد این فرآیند کنند؟ در پاسخ، باید بگوییم که ورق‌های فلزی ساخته شده از نورد گرم به دو دلیل عمده تحت عملیات اسیدشویی قرار می‌گیرند که عبارتند از:
به منظور افزایش کیفیت سطح ورق که با جدا سازی و پاک سازی کردن لایه‌های اکسید شده از روی سطح ورق اتفاق می‌افتد. در این حالت، سطح ورق هم از نظر شکل ظاهری و هم از نظر مرغوبیت، در سطح بهتری قرار خواهد گرفت.
آماده کردن ورق برای انجام فرآیند نورد سرد. در حالت کلی لایه‌های اکسیدی که روی سطح ورق ایجاد می‌شوند، سخت و ضد سایش هستند. به همین سبب چنان‌چه که ورق‌ها را بدون اسیدشویی و اکسید زدایی وارد عملیات نورد سرد کنیم، لایه‌ی اکسید آن از بین نرفته و سبب می‌شود که غلطک‌های نورد سرد به سرعت ساییده شود و از تنظیمات خارج گردند و به عبارت کلی، فرایند نورد سرد، به دشواری صورت می‌پذیرد. حتی اگر لایه‌های اکسید خیلی شل و سست به لایه‌ی سطح ورق چسبیده باشند، دشواری عملیات را دو برابر خواهند نمود. بنابراین این امر واجب به نظر می‌رسد که سطح ورق نورد گرم شده، پیش از این‌که در عملیات نورد سرد قرار بگیرد، حتماً تمیز و خالی از لایه‌های اکسید شده باشد.
مزیت‌های اسیدشویی با اسید کلریدریک
ورق اسید شویی- از زمان‌های قدیم از اسیدی به نام اسید سولفوریک به عنوان ماده اصلی در عملیات اسیدشویی استفاده می‌کردند. اما امروزه بیش‌تر تولید کنندگان فلزات و آهن آلات، برای اجرای فرآیند اسیدشویی از اسید کلریدریک استفاده می‌کنند. حتماً می‌پرسید چرا؟ جایگزینی اسید کلریدریک نسبت به اسید سولفوریک، چند دلیل عمده دارد. اولین و مهم‌ترین علت، اقتصادی بودن و مقرون به صرفه‌تر بودن اسید کلریدریک نسبت به اسید سولفوریک می‌باشد. سایر دلایلی که باعث جایگزینی استفاده از اسید کلریدریک به جای اسید سولفوریک شده‌اند، عبارتند از:
بالاتر بودن میزان اسیدشویی با اسید کلریدریک در حدود ۲.۵ الی ۳.۵ برابر نسبت به میزان اسیدشویی با اسید سولفوریک در شرایطی که غلظت اسیدها و دمای محیط برابر باشند.
حل شدن میزان زیادی از اکسید در اسید کلریدریک، که سبب پاکیزه‌تر شدن سطح فلز خواهد شد.
استفاده از اسید کلریدریک موجب مصرف کم‌تر اسید در تانک‌های اسیدشویی خواهد شد.
اسید کلریدریک به فلز آهن که به عنوان فلز پایه در تمامی آهن آلات به کار گرفته می‌شود، حمله‌ی کم‌تری خواهد داشت در نتیجه مقادیر کم‌تری از فلز هدر خواهد شد. (فلز در اثر خوردگی، کم‌کم از بین می‌رود.)
بزرگ‌ترین مشکل اسیدشویی با اسیدکلریدریک نسبت به اسیدشویی با اسید سولفوریک، این است که این اسید به میزان زیادی، فرار است. بنابراین تانک‌ها و مخازن اسیدشویی که اسید کلریدریک در آن‌ها نگاه‌داری می‌شوند، باید به خوبی آب بندی شوند تا از فرار اسید جلوگیری به عمل بیاورند.
دمای کاری ورق اسیدشویی
یکی از عواملی که در مصرف انرژی در صنایع تأثیر دارد، دما است. در خصوص صنایع فلزی و آهن آلات، بیش‌تر فرآیندها با دمای گرم و بسیار بالا انجام می‌شوند. دمای کاری برای اسیدشویی با اسید کلریدریک از دمای کاری برای اسیدشویی با اسید سولفوریک کم‌تر است. دمای ایده‌آل برای اسیدشویی با اسید کلریدریک ۷۰ تا ۸۰ درجه سانتی‌گراد می‌باشد. این درحالی است که دمای کاری برای اسیدشویی با اسید سولفوریک ۱۰۰ تا ۱۰۵ درجه سانتی‌گراد است.
تماس فوری(مشاوره و خرید)
