CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ 3.1 Sản phẩm đầu vào – ra
3.4. Làm sạch bề mặt phôi trước khi cán
Để đảm bảo thu được tấm nhôm thành phẩm có chất lượng tốt, trước khi cán nguội, nhôm cuộn phải được tẩy sạch gỉ và các chất bám bẩn trên bề mặt. Tẩy gỉ
Xử lý bề mặt, cắt biên Chuẩn bị phôi Thiết bị dỡ cuộn Ủ trung gian (ở 450oC) Cán thô Cán tinh Ủ thành phẩm (ở 450oC) Thiết bị cuộn lại
Sản phẩm
Lưu kho
nhôm tấm có thể tiến hành theo 3 phương pháp : phương pháp cơ, phương pháp hóa, phương pháp điện hóa. Trong đó, 2 phương pháp sau được ứng dụng rộng rãi hơn cả. Phương pháp tẩy gỉ cơ (phun bi lên bề mặt thép), năng suất thấp và không đảm bảo được độ sạch cần thiết của bề mặt nhôm, chỉ được sử dụng kết hợp với phương pháp hóa nhằm tăng cường quá trình tẩy gỉ.
Đây là một khâu quan trọng trong công nghệ cán nguội nhôm tấm. Bề mặt phôi cán ban đầu có sạch thì bề mặt sản phẩm mới sạch, bóng đẹp, chất lượng sản phẩm mới tốt.
Có rất nhiều phương pháp làm sạch bề mặt khi cán nhôm ở trạng thái nguội, nhưng phổ biến hơn cả là làm sạch bằng phương pháp hoá học (tẩm thực), sau đó tẩy gỉ bằng phương pháp cơ học. Nếu chỉ thực hiện một trong hai phương pháp thì hiệu quả không cao nên cần kết hợp cả 2 phương pháp này để đạt được hiệu quả tối ưu.
Ở đây ta tẩy gỉ bằng phương pháp hoá học, sử dụng dung dịch H2SO4 và dung dịch HCl, sau đó ta tẩy gỉ bằng phương pháp cơ học bằng việc sử dụng chổi thép.
Gỉ đầu tiên được phá vỡ bằng dung dịch H2SO4 và HCl theo các phản ứng sau (thứ tự viết các phương trình theo chiều tăng của tốc độ phản ứng):
Trong dung dịch axit sunfuric (H2SO4):
Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O (1) 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 (2)
Trong dung dịch axit clohydric (HCl): Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O (3) 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 (4)
Cùng với tác dụng hóa học của các oxit nhôm và axit, do trong lớp gỉ tồn tại vô số các vết rạn nứt và các khoan xốp, ding dịch axit dễ dàng thâm nhập qua chúng và tác dụng với Al theo các phản ứng (2), (4) giải phóng hydro.
Phần lớn hydro được giải phóng tích lại trên bề mặt ranh giới giữa kim loại và lớp gỉ, tạo thành các bọt H2, có tác dụng tách vảy gỉ khỏi bề mặt nhôm. Nhưng oxit khó hòa tan Al2O3 lắng xuống đáy bể.
So với phương pháp tẩy gỉ trong dung dịch H2SO4, phương pháp tẩy gỉ trong dung dịch HCl có ưu điểm : chất lượng bề mặt sau khi tẩy gỉ tốt hơn, tốc độ tẩy gỉ cao hơn, giảm khả năng xuất hiện hiện tượng giòn hydro, chi phí cho tẩy gỉ giảm từ 20% đến 30%. Nồng độ tối ưu của dung dịch HCl bằng (18 – 25)%, nhiệt độ dung dịch không quá (60 – 70)oC.