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"Procédé de décapage à l'acide d'acier auquel sont fixées des écailles ou de la rouille".
La présente invention concerne un nouveau procédé de décapage à l'acide d'acier auquel sont fixées des écailles ou de la rouille,
Le procédé de décapage est le procédé le mieux approprié pour éliminer les écailles formées lors du laminage à chaud de l'acier ou la rouille formée par la corrosion atmosphérique, Ce procédé de décapage, tel qu'il est habituellement connu, est effectué en ajoutant une petite quantité d'un inhibiteur de cor- rosion de façon à limiter, au minimum, la corrosion possible
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contre le métal de base par des acides. Toutefois, les procédés de décapage actuellement connus sont, en fait, accompagnés de sérieux inconvénients, donnant lieu à une utilisation peu écono- mique et même presque à un gaspillage d'une importante quantité d'acides.
Comme on le naît généralement, l'exposition du métal de base servant de témoin au cours du procédé de décapage de l'acier résulte non pas de la disparition apparente des écaillée elles-mêmes par fusion sous l'action des acides, mais, en fait, de l'exfoliation des écailles par suite de la pression de l'hy- drogène gazeux formé suite à la fusion du métal de base sous l'ac- tion des acides qui ont atteint le métal de base par les craquelu- res formées dans les écailles.
Au cours de ce procédé, une partie du produit anti-cor- rosit contenu dans la solution de décapage vient heurter le métal de base ou l'écaillé, ce qui est utile pour ralentir sensible- ment la vitesse à laquelle le métal est fondu par les acides.
L'effet de cette action anti-corrosive est représenté par le coefficient anti-corrosif lors du procédé de décapage. En sup- posant que la perte de métal devant être subie lorsqu'aucun pro- duit anti-corrosif n'est appliqué, est de 100, on a même trouvé certains produits anti-corrosifs ne permettant une fusion du métal que d'environ 2% (coefficient anti-corrosif: 98%). Etant donné qu'ils sont généralement obtenus comme sous-produits dans la fabrication industrielle des produits chimiques, ces produit. @ anti-corrosifs existent en quantités abondantes sur le marché et ce à un faible prix.
Toutefois, bien que l'on fabrique actuellement bon nombre de ces excellents produits anti-corrosifs, on n'a pas encore remédié aux inconvénients essentiels précités du procédé de décapage tel qu'il est effectué actuellement. Habituellement, on utilise une solution de décapage en continu pendant une durée
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allant de quelques heures à au moins une semaine ou même 10 jours tout au plus* Au cours de cette période, la teneur en fer de la solution acide augmente progressivement, tandis que les acides libres qui y sont contenus diminuent constamment proportionnelle- ment à l'élévation du pH jusqu'à ce qu'on doive finalement renou- veler la solution.
La température requise est maintenue dans la solution 'acide au cours du procédé par ..chauffage direct ou indirect en utilisant de la vapeur d'eau. Le chauffage à la vapeur d'eau s'avère extrêmement utile, étant donné qu'il peut servir à com- penser la diminution de la teneur en eau par suite de l'évapora- tion ce qui, du point de vue des applications industrielles, en- lève presque toute signification à l'invention du type dans le- quel on effectue l'inhibition de l'évaporation de l'eau et la préservation de la température en faisant flotter, à la surface de l'eau, des huiles ou d'autres substances organiques ayant un poids spécifique inférieur à celui de la solution acide en- visagée.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, dans le procédé connu, la vitesse de fusion des écailles séparées du métal de base au moment du décapage est extrêmement ralentie sous l'action du pro- duit anti-corrosif. Toutefois, si aucune opération n'est effec- tuée pour éliminer les écailles, ces dernières fondent lentement, mais continuellement et, finalement, elles peuvent être trans- formées en une Importante quantité de sulfate de fer ou de chlo- rure de fer.
Evidemment, une partie de ces sels s'hydrolyse et peut donner lieu à la reproduction d'une quantité très limitée d'acides libres mais, dans l'ensemble, ils ont tendance à donner lieu à une utilisation abondante et à un gaspillage des acides de décapage employés pour la fusion des écailles, outre leur but principal qui est de faire fondre le métal de base.
Un objet de la présente invention est de prévoir un
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procédé de décapage à l'acide de leader, procédé dans lequel la solution de décapage ne perd pas son efficacité après une longue durée d'utilisation.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un procédé de décapage à l'acide de l'acier, procédé dans lequel on réduit considérablement la durée du décapage à l'acide de l'acier.
Un autre objet encore de la présente invention est de prévoir un procédé économique pour le décapage à l'acide de l'acier) procédé dans lequel la matière exfoliée d'oxyde de ter ou d'autres composés peut être aisément extraite et adaptée pour une autre utilisation.
Le procédé suivant la présente invention consiste à former, en dessous de la couche de la solution de décapage, une couche anssi épaisse que possible du mélange d'une ou de plu. , sieurs substannes chimiques ayant un poids spécifique supérieur à celui de la solution acide, tout en ayant une faible solubilité vis-à-vis de la même so@ntion et tout en étant fondues ou forte. ment ramollies à la tempéri ture de décapage, puis placer l'acier à traiter à peu près au milles de la solution de décapage à l'écart de la surface de la couch de ces substances fondues ou ramollies. Suivant ce procédé, dépose les écailles qui précipitent et on les accumule dans le% matières fondues, puis on les sépare de la surface inférieure de la -,ouche de solution de décapage.
L'exposé ci-dessus est suffisant pour flairer l'esprit ; de la présente invention mais, afin de mieux comprerre encore cette dernière, on se réfèrera à présent à certains exemples - préférés donnant des explications complémentaires.
L'augmentation de la période requise pour le lavage à l'acide mentionné dans ces exemples inique la détérioration de la solution acide, notamment le degré de nécessité de remplacera
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cette dernière,
Exemple 1
On plonge un échantillon d'acier ordinaire (20 x 15 x 3 mm) auquel adhère une écaille noire correspondant à une perte
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de métal de OtOB9 10m2, dans ?00 em3 d'acide sulfurique à 10 contenant de 1' "Ibit" (agent anti-corrosif fourni par la "Sumitomo Kagaku Co.,Itd."), ayant une efficacité anti-corrosive de 96 - 92% (dans le cas d'une addition de Op5X) à 6?OC dans une capsule d'évaporation de 1 litre, au bain-marie, puis on agite modérément la solution de fond, à intervalles, dans le sens ho- rizontal.
Dans ce cas, les variations de la période requise pour le lavage à l'acide sont les suivantes:
EMI5.2
Durée du test* 0 00' 24ooos 48"00' 72000$ 96oo0y 168 00' . 0 20' 24020$ 480201 72020? 96<'30" 168 30'
EMI5.3
<tb> Nombre <SEP> d'échan- <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb>
<tb>
<tb> tillons <SEP> testés
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Durée <SEP> moyenne <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> décapage <SEP> requise. <SEP> 57" <SEP> 1'39" <SEP> 3'17" <SEP> 4'21" <SEP> 7'46" <SEP> 12'30"
<tb>
<tb>
<tb> Aucune <SEP> fusion <SEP> au
<tb>
<tb>
<tb> fond
<tb>
EMI5.4
Durée moyenne de 520 1tic4" 1818# 1841" décapage requise, ?2" l'C" l'l8" l'41" 59" 2$36"
EMI5.5
<tb> Au <SEP> fond:
<SEP> couche <SEP> de
<tb>
<tb> 1 <SEP> cm <SEP> de <SEP> tétrachlor-
<tb>
<tb>
<tb> éthylène <SEP> de <SEP> qualité
<tb>
<tb>
<tb> E. <SEP> P. <SEP> **
<tb>
*On a effectué chaque test dans les conditions existant naturel- lement, sauf lorsqu'on a effectué le chauffage de la solution.
EMI5.6
**On a préalablement ajouté 0905% du produit anti-corrosif à la résine.. ( **.Compos1tion chimique des échantillons! C 0,11, Si 0,20, Mn 0,39, P 0,03, S 0,01.
Exemple 2
On a effectué des tests de la même manière que celle
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décrits k l'exemple 1, mais en employant un produit entl-corrosif esoole! vendu par la "N1tto Kagaku Co. Ltd.", ayant un coeffi- cient d'inhibition de corrosion de 94 - 91% lorsqu'il est ajouté en une quantité de 0,5%.
Les variations de la durée de décapage requise sont indiquées dans le tableau suivant:
EMI6.2
Durée du teste 0 00' 24000P 48 00' 72000J 96000$ 168000P 0020J 240200 Y8 20' 72 20' 56 300 16803 08
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<tb> Nombre <SEP> d'échantillons <SEP> testés <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb>
<tb>
<tb> Durée <SEP> moyenne <SEP> de
<tb>
EMI6.4
décapage requise. 49" 11410 3'22" 4)47" 8'0?" 141390
EMI6.5
<tb> Aucune <SEP> fusion <SEP> au
<tb> fond
<tb>
<tb>
<tb> Durée <SEP> moyenne <SEP> de
<tb>
EMI6.6
d écapage requise. 46" i'01" i'12" i'53" 2'lu" 2'1Y"
EMI6.7
<tb> Au <SEP> fond:
<SEP> couche <SEP> de
<tb> 1 <SEP> cm <SEP> constituée <SEP> de
<tb> 70% <SEP> en <SEP> volume <SEP> de
<tb> "Difloyl <SEP> # <SEP> 1 <SEP> ",
<tb> qui <SEP> est <SEP> une <SEP> résine
<tb> de <SEP> fluorure <SEP> liquide
<tb> fabriquée <SEP> par <SEP> la
<tb> "Daikin <SEP> Kogyo <SEP> Co.
<tb>
Ltd.", <SEP> ainsi <SEP> que <SEP> de
<tb> 30% <SEP> en <SEP> volume <SEP> de <SEP> té-
<tb>
EMI6.8
trachloréthylène de
EMI6.9
<tb> qualité <SEP> E.P. <SEP> ***
<tb>
EMI6.10
***On a préalablement ajouté QjO2% du produit anticorxos3f la résine.
La description ci-dessus fait ressortir l'effet pro- duit par la présente invention
On considère que, pour autant que l'on puisse réaliser : même une faible réduction de la durée de décapage requise, le cadre de la présente invention doit également envisager l'emploi d'argile acide ou d'une matière analogue dans laquelle on mélange intentionnellement une petite quantité d'un adhésif en remplaoe- ment de la masse fondue de fond ou d'une matière extrêmement visqueuse et dont la viscosité varie fort peu à un point tel que
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le probité de la séparation de l'oxyde de fer ne peut tre résolu aisément que par l'opération de chauffage.
Il est également à noter que le second mérite de la présente invention est de faciliter l'extraction et l'utilisation de l'oxyde de fer déposé au fond. Il est naturel qu'un disposi- tif ne convenant pas pour le prélèvement et l'utilisation de l'oxyde de fer ait une moindre valeur industrielle.
En ce qui concerne la masse fondue du fond, on peut em- ployer différents halogénures et différents composés nitrés ayant un poids moléculaire relativement faible, si toutefois leur point de fusion est adapté. Toutefois, lors d'une application pratique, on accordera une attention toute particulière au type et au choix de l'eau, de la solution acide et, dans certains cas, au produit anti-corrosif à employer car, parmi ces matières, il y en a certaines qui peuvent subir ou provoquer des change- ments physiques ou chimiques inopportuns au cours d'une longue durée d'utilisation.
Un des changements inopportuns réside dans l'émulsifi- cation de la solution de fond par l'agent anti-corrosif. Dans des cas sérieux, un traitement approprié devient nécessaire, étant donné que la solution de fond contient une abondante quantité de solution acide et que, par conséquent, l'acide est consommé par l'écaillé. Afin d'empêcher ce phénomène, on doit employer
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une solution de fond non dmuls1t1able avoo Ilatent ant1-ccrros1t.
En ce qui concerne la forme du réservoir de lavage à l'acide, un réservoir en forme de cuvette est de loin préférable.
La forme d'un bêcher est inférieure à celle mentionnée ci-dessus et un réservoir du type en ballon Erlenmeyer est de loin inoppo- tun. La raison de cette caractéristique réside dans le fait que l'écaillé descendant dans le réservoir peut aisément pénétrer dans la couche de fond k partir de la couche de solution acide le long de la paroi du réservoir tandis qu'elle ne pénètre guère
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directement au centre du réservoir. Evidemment, l'écaillé peut aisément pénétrer si le poids spécifique de la solution de fond, est abaissé ou si l'on élève sa nature hydrophile à un certain degré.
Toutefois, dans certains cas, on observe certains incon- vénients; par exemple, la solution se disperse aisément dans la solution aoide.
Il est préférable d'agiter la couche de fond conti- nuellement ou par intermittence dans le sens horizontal, mais une agitation comportant un vigoureux mouvement vertical est inopportune, car elle peut entratner l'écaillé du fond à l'inter- face des deux couches* Cette tendance se manifeste particulière- ment lorsque la couche de fond est épaisse dans des réservoirs de lavage à l'acide en forme de becher ou de ballon Erlenmeyer.
Afin de modifier les réservoirs de lavage sous la forme appropriée pour la présente invention, il est recommandé, du point de vue économique, d'installer, d'une manière amovible, sur la paroi du réservoir, un châssis formé de matières oéra- miques ou autres. On peut obtenir un effet analogue d'après le même principe en plaçant un tétraèdre au centre du réservoir de lavage à l'acide, ce tétraèdre ressortant du sommet du réservoir en partant de la couche de solution de fond.
De plus, il est également préférable de déplacer intentionnellement et horizon- talement l'écaillé qui se dépose et qui arrive à la surface ' ,supérieure de la couche de fond, vers la partie périphérique du réservoir au moyen d'un jet d'eau ou de vapeur d'eau, lacé- lrant ainsi la sédimentation secondaire de l'écaillé.
Afin de séparer l'oxyde de fer et l'hydroxyde de fer ou une importante quantité de sulfate de fer et de chlorure de fer de la matière liquide du fond, on peut employer n'importa quelle méthode appropriée suivant les caractéristiques des deux matières. Par exemple, en peut avantageusement employer une fil- tration, une distillation, une extraction, une force magnétique
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une force centrifuge ou d'autres moyens.