산 강도와 철 염의 인라인 측정

피클링 욕조는 산성 용액으로 채워진 탱크 또는 용기로, 철강 및 기타 금속 표면의 산화물 침전물, 녹 및 기타 불순물을 제거하는 데 사용됩니다. 이 욕조는 피클링 프로세스의 핵심 구성 요소이며, 아연 도금, 코팅 또는 페인팅과 같은 추가 처리 전에 깨끗하고 매끄러운 표면을 보장합니다.

피클링 욕조의 구성 요소

1. 산성 용액

   • 사용되는 산의 종류는 처리할 재료와 원하는 청소 효과에 따라 다릅니다:

     • 염산 (HCl) - 빠르게 작용하며, 철강 피클링에 자주 사용됩니다

     • 황산 (H₂SO₄) - 경제적이지만 느리며, 효율성을 높이기 위해 종종 가열됩니다

     • 질산-불산 (HNO₃ + HF) - 산화물 제거 및 표면 수동화를 위해 스테인리스강에 사용됩니다

     • 인산 (H₃PO₄) - 보호 인산염 층이 필요한 경우 사용됩니다

2. 억제제 (선택 사항)

   • 비귀금속에 대한 산의 공격을 줄이고 동시에 스케일 및 녹 제거를 가능하게 하는 첨가제

3. 온도 제어 시스템

   • 일부 피클링 욕조는 반응 효율성을 높이기 위해 가열됩니다, 특히 황산으로 에칭

4. 헹굼 및 중화 (선택 사항)

   • 에칭 후, 강철은 종종 헹굼 욕조 물과 때때로 알칼리 용액(예: 탄산나트륨)으로 안내되어 남아 있는 산을 중화시킵니다

5. 환기 및 연기 배출

   • 산 욕조는 위험할 수 있는 증기를 생성하므로 산업 시설은 종종 연기 세정기 또는 환기 시스템을 갖추고 있습니다

에칭 욕조의 작동 원리

1. 강철 또는 금속 부품 에칭 욕조에 담가집니다

2. 산은 산화물과 반응하여 이를 용해시켜 표면이 청소됩니다

3. 재료는 물로 헹구어집니다산 잔여물을 제거하기 위해

4. 필요한 경우 알칼리 용액으로 중화됩니다

5. 청소된 강철은 건조되어 추가 가공에 사용됩니다 (예: 아연 도금, 도장)

에칭 욕조의 종류

• 정적 에칭 욕조: 강철 부품, 시트 또는 코일의 배치 처리용

• 연속 에칭 욕조: 고속 강철 생산 라인에서 사용되며, 금속이 여러 산 욕조를 통해 지속적으로 이동합니다

• 전해 에칭 욕조: 여기서는 전류와 산이 함께 사용되어 스케일 제거를 개선합니다

생태적 측면

• 산성 폐기물은 처리 후 폐기되어야 합니다

• 사용된 산은 재생될 수 있습니다 (특히 염산)

• 연기 배출 장치 근로자의 안전을 위해 필요합니다

에칭은 산화물(스케일), 녹 및 기타 불순물을 강철 표면에서 제거하는 화학적 공정입니다. 이는 일반적으로 강철 생산 및 제조에서 사용되며, 아연 도금, 도장 또는 코팅과 같은 추가 가공을 위한 깨끗하고 매끄러운 표면을 보장합니다.

단계별 에칭 공정

1. 사전 청소 (선택 사항)

   • 에칭 전에 강철은 기계적으로 청소되거나 탈지되어 기름, 먼지 및 느슨한 스케일을 제거할 수 있습니다

2. 산 욕조 (에칭)

   • 강철은 일반적으로 산성 용액이 있는 욕조에 담가집니다:

     • 염산 (HCl) - 빠르고 효율적이며 현대적인 산세 공장에서 자주 사용됨

     • 황산 (H₂SO₄) - 저렴하지만 느리고 가열이 필요함

     • 혼합 또는 유기산 욕조 - 환경에 미치는 영향이 적은 특수 용도에 적합

   • 산은 산화물 및 보일러 스케일과 반응하여 표면에서 제거합니다

3. 헹굼

   • 산세 후, 철강은 산 잔여물을 제거하기 위해 물로 철저히 헹굼

4. 중화 (선택 사항)

   • 일부 공정에는 알칼리 용액 (예: 탄산나트륨 또는 수산화나트륨)으로 중화 단계를 포함하여 산의 침투를 방지합니다

5. 수동화 (선택 사항)

   • 즉각적인 녹 방지를 위해 수동화 층 (예: 인산염 또는 크로메이트 처리)을 적용할 수 있습니다

6. 건조 및 최종 처리

   • 정화된 철강은 건조되고 아연 도금, 도장 또는 냉간 압연과 같은 추가 처리가 가능합니다

산세의 종류

• 배치 산세: 철강은 일반적으로 코일, 시트 및 완제품에 사용되는 배치로 처리됩니다

• 연속 산세: 대형 생산 라인에서 철강 밴드의 고속 가공에 사용됨

• 전해 산세: 전류를 사용하여 산화물 제거가 향상됨

요약

• 산세 시 열간압연 강철은 표면 오염물과 철산화물 스케일을 제거하기 위해 산세액이라는 용액에 담급니다

• 사용되는 용액은 일반적으로 염산이지만, 고탄소 강철에는 질산, 황산 또는 불산과 같은 추가 산이 필요할 수 있습니다

• 산세를 통해 철강 질량의 1-3%가 제거되어 가공 및 도장이 어려워집니다

• 남아 있는 피클링 액체, 소위 피클링 슬러지는 종종 염기와 중화되어 폐기되지만 염산 및 산화철과 같은 유용한 제품을 회수하는 데에도 사용할 수 있습니다.

모니터링 산의 강도 피클링 욕조에서의 산 강도는 효율성을 유지하고 금속 용해율을 제어하며 제품 품질을 보장하는 데 중요합니다. 산 용액의 강도를 결정하는 여러 가지 방법이 있습니다:

음속 측정 (초음파 방법)

• 원리: 산성 용액에서 음속을 측정하여 농도를 결정합니다
• 방법: 초음파 센서는 액체를 통해 음파를 전송합니다. 전파 시간을 기록하고 보정 데이터와 비교합니다.
• 가장 적합한 용도: 산업 피클링 욕조에서 산 농도의 연속 실시간 모니터링
  
• 장점:
  ✔️ 비파괴적이고 빠름 - 샘플링 불필요
  ✔️ 고정밀 - 용해된 금속 이온에 의한 간섭 없음
  ✔️ 실시간 모니터링 - 자동화된 공정 제어에 적합
• 단점:
  ❌ 각 산 종류 및 온도에 대한 초기 보정 필요 (LiquiSonic 포함)

pH 측정

• 원리: 용액의 수소 이온 농도를 측정합니다
• 방법: 하나 pH 미터 또는 지시약 스트립 산도를 나타냅니다
• 가장 적합한 용도: 산 함량의 빠르고 대략적인 추정
  
• 장점:
  ✔️ 간단하고 빠름 - 최소한의 장비 필요
  ✔️ 저비용 - 간단한 pH 스트립 또는 측정기는 저렴합니다
• 단점:
  ❌ 강산에 대해 정확하지 않음 - pH 값은 정확한 산 농도를 나타내지 않습니다
  ❌ 영향을 받음 온도 및 불순물
  ❌ 극도로 높은 유지보수 및 자재 비용 (운영 비용)
  ❌ 신뢰할 수 없는 측정값, 며칠 후에는 종종 마모되고 보정이 필요함

특정 밀도 측정

• 원리: 산의 농도는 그 밀도와 상관 관계가 있습니다 밀도 (g/cm³)
• 방법: 하나의 아레오미터 용액의 비중을 측정한 다음 참조 표와 비교합니다
• 가장 적합한 용도: 빠른 현장 테스트 황산 및 염산 욕
  
• 장점:
  ✔️ 빠르고 간편함 - 화학 시약 필요 없음
  ✔️ 비파괴 - 샘플을 중화하거나 버릴 필요 없음
• 단점:
  ❌ 유리산과 용해된 금속염을 구별하지 않음
  ❌ 온도에 의존적이며 보정이 필요함

산 적정

• 원리: 사용 중화 반응 알려진 염기(예: NaOH)로 유리산 함량을 결정
• 방법: 측정된 샘플을 사용하여 수산화나트륨(NaOH) 및 지시약으로 적정하여 산 농도를 결정
• 가장 적합한 용도: 산 농도의 정확한 검사 실험실에서
  
• 장점:
  ✔️ 고정밀 - 유리산의 정확한 농도를 결정
  ✔️ 용해된 금속 함량에 의한 영향 없음
• 단점:
  ❌ 시간 소요 - 실험실 장비 및 숙련된 인력이 필요
  ❌ 필요한 샘플 - 파괴적인 검사 방법
  ❌ 인라인 측정값 없음 따라서 시간 지연 및 블라인드 테스트
  ❌ 작동 오류 가능하며 직원 교육 필요

전도도 측정

• 원리: 산 농도에 따라 증가하는 용액의 전기 전도도를 측정
• 방법: 하나 전도도계 산 강도와 상관된 측정값을 제공합니다
• 가장 적합한 용도: 연속 모니터링 염산 및 황산 용액 (적절한 보정 시)
  
• 장점:
  ✔️ 빠르고 간편함 - 실시간으로 측정값 제공
  ✔️ 비파괴 - 샘플 손실 없음
• 단점:
  ❌ 용해된 금속 이온에 의해 영향받음 그리고 자주 보정이 필요함
  ❌ 모든 산에 적합하지 않음 (예: 산화성 산)
  ❌ 구별 없음 산과 금속 함량 간

• 금속 표면의 추가 가공을 위한 준비, 예를 들어 냉간 가공, 용접 또는 도장에 필수적입니다
• 산세는 열간 압연 강철의 압연 스케일과 철 스케일을 제거하여 표면 품질을 개선하고 결함의 위험을 줄이는 데 기여합니다
• 산세는 건설, 자동차 산업 및 제조업과 같은 다양한 산업에서 널리 사용됩니다
• 산세는 스테인리스강 및 알루미늄과 같은 다른 금속의 표면 오염을 제거하는 데에도 사용할 수 있습니다
• 산세 공정은 금속 표면의 내식성을 향상시키는 데 기여할 수 있습니다

• 산세 욕조의 산 농도 모니터링은 산세 공정의 효과에 결정적입니다
• 산세 욕조는 철 산화물 및 기타 오염물의 침전을 방지하기 위해 정기적으로 청소 및 탈석회화되어야 합니다
• 자동 모니터링 시스템의 사용은 산세 공정을 최적화하고 폐기물을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다