ورق اسید شویی چیست؟

اگر شما یکی از فعالان بازار آهن آلات و یا صنعت فولاد باشید، احتمالا نام ورق اسید شویی را شنیده باشید. ورقی که مابین ورق سیاه و روغنی است که معمولا از ورق سیاه (نورد گرم) گرانتر و از ورق روغنی (نورد سرد) ارزانتر می‌باشد. برای دانستن علت اینکه چرا به این ورق، ورق اسید شویی گفته می‌شود و نحوه اسید شویی، کاربرد و ویژگی‌های آن در ادامه با ما همراه باشید.

*** منظور از ورق اسید شویی چیست؟

ورق اسید شویی از پرکاربردترین ورق‌ها در صنعت می‌باشد. این ورق از ورق سیاه (نورد گرم دیده) ساخته می‌شود. اسید شویی فولاد به یک عملیات برای حذف ناخالصی‌ها‌، زنگ زدگی و خوردگی از سطح مواد گفته می‌شود. به طور کلی هدف از انجام این عملیات، رسیدن به کیفیت سطحی مطلوب برای ورود به عملیات نورد سرد و تولید ورق روغنی می‌باشد.

در طول فرآیند کار گرم، یک لایه اکسید بر روی سطح فلز گسترده می‌شود. قرار گرفتن در معرض اکسیژن هوا، لایه های اکسید و چربی را روی سطح فولاد ایجاد می‌کند. این چربی‌ها و آلودگی‌ها، به کمک نوعی اسید که اغلب اسید کلریدریک است، از ورق زدوده می‌شود. به این فرآیند اسید شویی یا فلاکسینگ و به ورق حاصل از این فرآیند ورق اسید شویی گفته می‌شود. به کمک این فرآیند زغال‌های سطحی و مقداری از ناخالصی‌های سطح آن حذف و در نتیجه سطح ظاهری ورق براق می‌شود.

*** عملیات و مراحل اسید شویی ورق

عملیات اسید شویی ورق و در نهایت تولید محصول نهایی دارای مراحلی است که در ادامه بیان می‌کنیم.

*** بارگیری ورق

در ابتدا ورق‎‌ها بر روی حمل‌ کننده ورق بارگیری می‌گردند. این حمل کننده‌ها معمولا یک یا چند رول ورق را بارگیری نموده و به ابتدای خط تولید منتقل می‌کنند.

*** باز شدن کلاف

پس از قرار گرفتن رول ورق در مقابل خط تولید، تسمه بسته بندی رول ورق باز می‌گردد و ورق توسط جک‌های هیدرولیک و اتوماتیک مهار می‌گردد.

*** صاف کردن ورق

پس از باز شدن کلاف ورق، ورق از میان غلتک‌های صاف ‌کننده عبور می‌کند و هر گونه اعوجاج و موج در ورق کاملا برطرف می‌گردد. نیروی وارد شده توسط غلتک‌ها در این مرحله به اندازه غلتک‌های نورد سرد نمی‌باشد، ولی به هر حال این عمل به نوعی نورد سرد در نظر گرفته می‌شود.

*** لبه گیری ورق

پس از عبور ورق از غلتک‌های صاف کننده و موج گیر، قسمت لبه گیری ورق که اصولا هیدرولیک هستند انجام می‌گیرد. این عمل در مواردی انجام می‌شود که ورق پس از صاف شدن و عبور از غلتک‌ها دارای لبه شده و یکنواختی ورق از بین رفته باشد. لبه‌ها بریده شده و ورق کاملا در ابعاد نهایی قرار می‌گیرد.

*** شستشوی ورق

در بخش بعدی ورق فولادی مورد شستشو قرار می‌گیرد. این بخش که شستشوی اولیه نامیده می‌شود در یک مرحله انجام می‌گیرد و آلودگی‌های بسیار سطحی نظیر خاک، چربی‌های سطحی و دیگر چسبندگی‌ها را به طور کامل از سطح ورق می‌زدایند. ماده شوینده معمولا محلول حاوی هیدروکسید سدیم می‎‌باشد.

*** آغشته کردن به اسید اولیه

در مرحله بعدی ورق از وان‌هایی حاوی کلرید آهن به صورت رفت و برگشتی عبور می‌کند. این مرحله تا زمانی ادامه می یابد تا کلیه بافت ورق به این ماده به طور کامل آغشته گردد.

*** اسید شویی

در نهایت ورق از وان‌هایی که حاوی اسید هیدروکلریک یا کلرید هیدروژن عبور نموده و به طور کامل اسید شویی می‌گردد. مرحله اسیدشویی تا زمانی انجام می‌گیرد که کلیه اکسیدها و لایه‌های زنگ و کربن از سطح فولاد زدوده شود و فولاد براق به نظر برسد. البته پس از آن بلافاصله اسید شستشو می‌شود که این کار با ماده شیمیایی قلیایی صورت می‌گیرد.

*** خشک کردن ورق

پس از اینکه عملیات اسید شویی انجام شد، بایستی کلیه رطوبت سطح ورق گرفته شود و کاملا خشک گردد. در این مرحله پس از اینکه مواد اسیدی و آب موجود بر روی ورق به طور کامل از طریق سیستم تخلیه کاملا رفع گردیدند، یک سیستم دمش هوا بر روی ورق فعال شده و ورق را از رطوبت عاری می‌نماید.

*** روغن کاری

آخرین مرحله در فرآیند اسید شویی اعمال روغن بر روی سطح ورق است. انجام این عمل برای ورق‌ کاملا الزامی است، زیرا پس از اسیدشویی سطح ورق آماده اکسیداسیون مجدد قرار گرفته و ورق به آسانی زنگ می‌زند؛ لذا با روغنکاری از طریق تجهیزات روغنکاری هیدرواستاتیک سطح ورق کاملا با روغن آغشته می‌شود.

*** کلاف مجدد

پس از اعمال روغن بر روی سطح ورق، دستگاه کلاف ورق را مجددا به صورت رول ورق بسته بندی می‌نماید.

*** انواع اسید مورد استفاده در اسید شویی ورق

از بین انواع اسیدهای موجود، دو اسید کلریدریک و اسید سولفوریک رایج‌ترین و بهترین نوع اسید می‌باشند. در ادامه با مزایا و معایب استفاده هرکدام از این اسیدها در اسید شویی آشنا می‌شویم.

*** اسید هیدروکلریک

هیدروکلریک اسید یک محلول شفاف، بی‌رنگ و با بوی بسیار تند از هیدروژن کلرید HCl در آب است. یک اسید معدنی بسیار خورنده و قوی با استفاده‌های صنعتی بسیار زیادی است. رایج‌ترین اسید در ورق اسید شویی شده می‌باشد.

*** مزایا

• کاهش هزینه‌های گرمایش، زیرا محلول‌های اسیدی در دمای اتاق استفاده می‌شوند
• نفوذ کمتر هیدروژن از طریق انتشار
• رسوب کمتر نمک‌های آهن بر روی سطح ورق

*** معایب

• در دماهای بالاتر از دمای محیط بخار خارج می‌شود
• سیستم‌های بازیابی اسید گران هستند
• خوردگی بیشتری برای تجهیزات اتفاق می‌افتد
• هزینه‌های دفع منیزیم بیشتر از اسید سولفوریک است

*** اسید سولفوریک

اسید سولفوریک که در گذشته با نام جوهر گوگرد معروف بود، نوعی اسید معدنی است که از عناصر گوگرد، اکسیژن و هیدروژن تشکیل می‌شود و فرمول شیمیایی آن H2SO4 است. این ماده یک مایع بی‌رنگ، بی‌بو، و با گرانروی بالا است که در آب انحلال پذیر بوده و واکنش ترکیب شدن آن با آب بسیار گرمازا است. در مقایسه با هیدوکلریک اسید کمتر برای ورق اسید شویی استفاده می‌شود.

*** مزایا

• اسید را می‌توان اغلب تجدید کرد
• افزایش دما باعث می‌شود که اسید با غلظت پائین به طور موثر شستشو داده شود
• سهولت در بازیابی سولفات آهن
• نرخ اسید شویی می‌تواند با تغییر درجه حرارت کنترل شود

*** معایب

• نفوذ بیشتر اسید بر روی فلز پایه
• نفوذ بیشتر هیدروژن به ورق اسید شویی شده
• باقی مانده‌های اسید شویی بیشتر چسبنده هستند
• محلول اسیدی باید گرم شود

*** دمای کاری ورق اسید شویی

دمای کاری اسید کلریدریک از اسید سولفوریک کمتر است. دمای مناسب اسید کلریدریک ۷۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد است، در حالی که برای اسید سولفوریک ۱۰۰تا ۱۰۵درجه سانتیگراد است.

بزرگترین مشکل اسید کلریدریک نسبت به اسید سولفوریک، فرار بودن آن است؛ بنابراین تانک های اسید شویی حاوی اسید کلریدریک باید به خوبی آب بندی شوند تا از فرار اسید جلوگیری شود.

ورق اسید شویی بین ورق سیاه (ورق آهن)و ورق گالوانیزه است. در فرآیند اسیدشویی ورق چربی زدایی می‌شود تا وارد خط گالوانیزه شود. ورق‌های اسید شویی بیشتر برای کارخانه‌هایی که ورق را گالوانیزه می‌کنند و نیز کارخانجاتی که پس از تولید قطعات فرآیند تکمیلی (مانند رنگ کاری) بر روی آن انجام می دهند، به کار می‌رود.

*** ابعاد متداول ورق اسید شویی

به طور معمول در بازار، ورق‌های اسید شویی با ضخامت ۱.۵ تا ۶ میلیمتر موجود است. همچنین به طور معمول این ورق‌ها را می‌توان به صورت‌های رول و شیت در بازار یافت که عرض آنها معمولاً به عرض ۱۰۰ و ۱۲۵ سانتیمتر در کارخانجات تولید می‌گردند. از نظر طول نیز محدودیتی برای آن وجود ندارد و به اندازه دلخواه مشتری تولید می‌گردد. اما ورق‌های اسید شویی که به صورت شیت در بازار موجود است معمولاً در دو اندازه زیر می‌باشد:

• ورق اسیدشویی شده به ابعاد ۱۰۰۰*۲۰۰۰ میلی متر
• ورق اسیدشویی شده به ابعاد ۱۲۵۰*۲۵۰۰ میلی متر

*** کاربردهای ورق اسید شویی

ورق اسید شویی ورقی است که دارای سطحی تمیز، درخشان و عاری از هرگونه آلودگی‌ها می‌باشد. چنین سطحی قبل از انجام هر عملیاتی روی ورق‌ها مورد نیاز است. به همین دلیل این نوع ورق ماده اولیه مورد نیاز برای بسیاری از انواع ورق‌های فلزی است. برای مثال در کارخانه‌های تولید ورق گالوانیزه از این محصول استفاده می‌شود. همچنین در همه کارخانه‌هایی که فرآیند تکمیلی پس از تولید مانند رنگ‌کاری نیاز است، از این ورق استفاده می‌شود. در زیر کاربردهای دیگر این ورق عنوان شده است.

• صنایع لوله ‌سازی مانند صنابع تولید لوله‌های انتقال آب، نفت و گاز
• صنایع اتوموبیل ‌سازی: در ساخت قطعاتی از خودرو از جمله رینگ و شاسی از ورق‌های سخت و ضدسایش اسید شویی استفاده می‌شود که می‌بایست دارای کیفیت SAPH370-SAPH310 تا SAPH440باشند. کیفیت QSTE380 نیز ضدسایش و سخت بوده و مناسب این کاربرد است. همچنین در تولید چرخ خودرو از این محصول استفاده می‌شود.
• تولید مخازن تحت فشار و مخازن مایعات و گازها
• صنایع ساختمان‌سازی برای تولید لوله و پروفیل
• تولید محصولات گالوانیزه
• شکل‌دهی سرد و کشش عمیق سیلندر گاز

*** نتیجه گیری

ورق اسید شویی محصولی بین ورق سیاه و ورق روغنی می‌باشد. در حقیقت عملیات اسیدشویی بر روی ورق سیاه انجام شده و برای نورد سرد و تولید ورق روغنی آماده می‌شود. در این مقاله مراحل عملیات اسید شویی و انتخاب اسید مناسب بررسی شد. کاربردهای این نوع ورق در صنایع خودرو سازی و لوله و پروفیل بسیار رایج می‌باشد. امیدواریم تا با مطالعه این مقاله پاسخ سوال‌هایتان پیرامون ورق اسید شویی، ویژگی‌ها و کاربردهای آن را دریافت کرده باشید.