يمكن فهم بعض العمليات المستخدمة في قطاع الصلب بسهولة من أسمائها. على سبيل المثال، ورقة الغسيل الحمضية هذه. عندما تسمع عملية الغسيل بالحمض، يمكنك أن تفهم بسهولة أنه يتم فيها غسل الفولاذ بالحمض، وهذا هو بالضبط ما يحدث. بشكل عام، تسمى عملية الغسيل الحمضي للصاج الحديدي بالعملية التي تتم بعد إنتاج الصفيحة الساخنة، وذلك لإزالة الأكسدة وطبقات الكربون، ويتم غمرها بالهيدروجين (HCl) لإزالة جميع الشوائب السطحية بشكل كامل.
من المثير للاهتمام معرفة أن عملية الغسيل بالأحماض لا تتم فقط لألواح الفولاذ، بل يتم أيضًا غسل بعض الأنواع الأخرى من منتجات الصلب مثل أسلاك الشد بالأحماض. الأسلاك الممتدة هي أسلاك تستخدم لتطبيقات الشد. يجب أن يكون لهذه الأسلاك سطح أملس ومصقول لزيادة مقاومتها للتآكل. يتم الغسيل الحمضي لأسلاك الشد باستخدام حمض الهيدروكلوريك أو حمض الكبريتيك. تتفاعل هذه الأحماض مع أكسيد الحديد والشوائب الأخرى الموجودة على سطح السلك وتذيبها في المحلول. عادةً ما يتم غسل درجات أسلاك الشد SAE 1006 وSAE 1008 المستخدمة في تطبيقات الشد بالأحماض. تتميز هذه الأسلاك بقوة إنتاجية عالية وتستخدم في تصنيع الأجزاء التي يجب أن تتعرض لأحمال الشد.
إن تخليل الألواح هو عملية كيميائية تستخدم لإزالة أكسيد الحديد والشوائب الأخرى المتكونة على الصفائح الساخنة. تتم هذه العملية عادةً بعد لف الألواح على الساخن. أكسيد الحديد، المعروف أيضًا باسم صدأ الحديد، هو مزيج كيميائي من الحديد والأكسجين. يتكون هذا المركب من تفاعل الحديد مع الأكسجين الموجود في الهواء. يمكن أن يتكون أكسيد الحديد على شكل طبقات رقيقة أو سميكة على سطح الحديد.
قد تعرف أكسيد الحديد باسم صدأ الحديد، ولكن هناك ما لا يقل عن 15 متآصلة أخرى معروفة لأكسيد الحديد. أكسيد الحديد مركب أيوني يتكون من أيون Fe2+ أو Fe3+ وأيون O2-. يمكن أن توجد المركبات الأيونية في هياكل مختلفة تسمى المتآصلات المختلفة لأكسيد الحديد لها خصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة. بعض هذه المتآصلات أكثر استقرارًا من غيرها. بعض المتآصلات المعروفة لأكسيد الحديد هي:
الهيماتيت (Fe2O3): هذا المتآصل هو المتآصل الأكثر استقرارًا لأكسيد الحديد. الهيماتيت لونه بني محمر ويوجد في الطبيعة كخام.
الماجنتيت (Fe3O4): هذا المتآصل مستقر أيضًا وله خصائص مغناطيسية. الماجنتيت أسود اللون ويوجد في الطبيعة كخام
الليمونيت (FeO(OH)): هذا المتآصل ذو لون أصفر-بني وفي الطبيعة يشبه المنجم تم العثور عليه
طين الحديد (Fe2O3.H2O): هذا المتآصل ذو لون بني محمر ويوجد في الطبيعة على شكل تربة.
الفريت (FeO): هذا المتآصل غير مستقر ويتفاعل بسهولة مع الحمض. الفريت أسود اللون ولا يمكن العثور عليه كخام في الطبيعة.
عندما يتم إنتاج الفولاذ ساخنًا، عند درجات حرارة إعادة التبلور العالية، يتفاعل الأكسجين مع الطبقة الخارجية من الحديد وينتج طبقة من مقياس الأكسيد. هذه الطبقة تجعل من الصعب العمل مع الفولاذ وطلائه. يتم غسل حمض الصفيحة باستخدام حمض الهيدروكلوريك، أو حمض الكبريتيك، أو حمض الهيدروكلوريك. تتفاعل هذه الأحماض مع أكسيد الحديد وتذوبه في المحلول.
في عملية غسل حمض الصفيحة، يتم أولاً تنظيف صفائح الفولاذ لإزالة أي شحوم أو زيت أو أي تلوث آخر. ثم تدخل الأوراق إلى الحمام الحمضي. تعتمد المدة الزمنية التي توضع فيها الصفائح في الحمام الحمضي على نوع الحمض المستخدم وسمك الورقة. بعد الانتهاء من عملية الغسيل بالحمض، يتم غسل الصفائح بالماء لإزالة الحمض المتبقي من سطحهم. يتميز الغسيل الحمضي للورقة بمزايا مختلفة، بما في ذلك تحسين المظهر السطحي للورقة، وتسهيل العمل بالورقة، وزيادة القدرة على طلاء الورقة وزيادة مقاومة الورقة ضد التآكل.
خطوات إنتاج غسل الأحماض هي:
تحميل الورقة: في بداية هذه العملية، يتم تحميل الأوراق على ناقل الورقة. يقوم هذا الناقل عادةً بتحميل لفة واحدة أو أكثر من الصفائح ونقلها إلى بداية خط إنتاج ألواح الغسيل الحمضي. بعد وضع لفة الصفائح السوداء أمام خط الإنتاج، يتم تعبئة لفة الصفائح يتم فتح الحزام وتقييد الورقة بواسطة الرافعات الهيدروليكية والآلية لتسوية الورقة: بعد فتح لفة الورقة، تمر الورقة عبر بكرات التسوية. تعمل هذه الأسطوانات على ثني وتقويم الورقة بالتناوب وبسرعة يتم التحكم فيها. تؤدي هذه العملية إلى اختفاء أي تشوهات وموجات في الورقة تمامًا. لا تطبق البكرات المستخدمة في هذه الخطوة نفس القدر من القوة التي تطبقها بكرات الدرفلة على البارد، ولكنها لا تزال تعتبر شكلاً من أشكال الدرفلة على البارد. تسطيح الورقة يجعل الورقة ذات سطح أملس ومصقول. يؤدي ذلك إلى إعداد الورقة للعمليات اللاحقة، مثل الدرفلة على البارد والطلاء.
حواف الورقة: بعد مرور الورقة عبر بكرات التنعيم وكسر الأمواج، قد تحتوي الورقة على حواف. يمكن أن تكون هذه الحواف ناتجة عن ثني الورقة أثناء عملية الاستقامة أو التمويج. تتم حافة الورقة باستخدام أجهزة إمساك الحافة. تحتوي هذه الآلات على بكرات تقوم بتدوير الورقة بالتناوب وتقطع حوافها. إن حواف الورقة تجعل الورقة ذات سطح أملس ومصقول. يؤدي ذلك إلى إعداد الورقة للعمليات اللاحقة، مثل الدرفلة على البارد والطلاء. يجب أن تكون إعدادات جهاز الحواف بحيث تكون الورقة ذات حواف كاملة ولكنها غير تالفة. في بعض الحالات، يتم إجراء حواف الصفائح كخطوة منفصلة من عملية إنتاج ألواح الغسيل الحمضي. في هذه الحالة، تتم تسوية الورقة بعد فتح الملف وقبل المرور عبر بكرات التنعيم. غسل الورقة: يتم غسل الورقة على خطوتين. الخطوة الأولى هي الغسيل الأولي. في هذه الخطوة، تتم إزالة التلوث السطحي للورقة، مثل الأوساخ والشحوم وغيرها من المواد اللاصقة، من سطح الورقة باستخدام محلول منظف، يحتوي عادة على هيدروكسيد الصوديوم. الخطوة الثانية هي الغسيل الثانوي. في هذه الخطوة، يتم غسل الورقة بالماء النقي لإزالة كافة آثار المنظف من سطحها. غسل الألواح يجعل سطح الورقة جاهزًا لعملية الغسيل الحمضي. في عملية غسل الألواح، يجب مراعاة عدة عوامل، بما في ذلك نوع الورقة، وسمك الورقة، ونوع المنظف. وفقًا للعوامل المذكورة أعلاه، يجب أن تكون إعدادات غسالات الملاءات بحيث يتم غسل الملاءة بالكامل، ولكن دون إتلافها.
تخليل الحمض الأولي: في هذه الخطوة، تمر الورقة عبر أحواض تحتوي على كلوريد الحديديك ذهابًا وإيابًا. تستمر هذه الخطوة حتى تتم تغطية نسيج الورقة بالكامل بهذه المادة. كلوريد الحديديك هو مادة كيميائية تتفاعل مع أكسيد الحديد وتذوبه في المحلول. وهذا يجعل الورقة نظيفة تمامًا من أكسيد الحديد والشوائب الأخرى. يؤدي النقع في الحمض الأولي إلى تحضير سطح الورقة لعملية الغسيل بالحمض.
الغسيل بالحمض: في هذه الخطوة، تمر الورقة عبر حمامات تحتوي على حمض الهيدروكلوريك أو كلوريد الهيدروجين. حمض الهيدروكلوريك هو مادة كيميائية تتفاعل مع أكسيد الحديد وتذوبه في المحلول. كما أنه يتفاعل مع طبقات الصدأ والكربون الموجودة على سطح الفولاذ ويذيبها في المحلول. يتم الغسيل الحمضي حتى تتم إزالة جميع الأكاسيد وطبقات الصدأ والكربون من سطح الفولاذ ويبدو الفولاذ لامعًا. بعد الانتهاء من عملية الغسيل الحمضي، يتم غسل الورقة على الفور بمادة كيميائية قلوية لإزالة الحمض المتبقي من سطحها. هذا سيمنع الورقة من التآكل.
تجفيف الصاج: تعتبر خطوة تجفيف الصاج من أهم الخطوات في إنتاج صاج الغسيل الحمضي. في هذه المرحلة، بعد الانتهاء من عملية الغسيل بالأحماض، يجب إزالة كل الرطوبة الموجودة على سطح الورقة حتى تجف الورقة تمامًا. يتم ذلك لسببين: منع تآكل الألواح: الرطوبة الموجودة على الورقة يمكن أن تسبب تآكل الألواح. لذلك، من الضروري تجفيف الورقة لمنع تآكلها. تحضير الورقة للخطوات التالية: تتم الخطوات التالية لإنتاج الورقة، مثل الطلاء، على الورقة الجافة. ولذلك، فمن الضروري تجفيف الورقة من أجل تنفيذ هذه الخطوات بشكل صحيح. في هذه المرحلة، بعد إزالة المادة الحمضية والماء الموجود على الصفيحة بالكامل من خلال نظام التفريغ، يتم تنشيط نظام نفخ الهواء على الصفيحة. يقوم نظام نفخ الهواء هذا بإزالة الرطوبة الموجودة على الورقة تمامًا. يتكون نظام نفخ الهواء عادة من سلسلة من المراوح القوية. تقوم هذه المراوح بنفخ الهواء بضغط عالٍ باتجاه الورقة. يؤدي هذا إلى فصل الرطوبة الموجودة على الورقة عنها على شكل قطرات صغيرة وتوجيهها إلى الأسفل. في بعض الحالات، يمكن أيضًا استخدام أنظمة تجفيف أخرى لتجفيف الورقة. على سبيل المثال، يمكن استخدام أنظمة التجفيف الحراري. تستخدم أنظمة التجفيف الحراري الحرارة لإزالة الرطوبة من الورقة. يعتمد اختيار نوع نظام التجفيف على عدة عوامل، بما في ذلك نوع الورقة، وكمية الرطوبة الموجودة على الورقة، وسرعة التجفيف المطلوبة.
التزييت: مرحلة التزييت هي المرحلة الأخيرة في عملية إنتاج ألواح الغسيل الحمضي. في هذه الخطوة، يتم وضع الزيت على سطح الورقة. في هذه المرحلة، يتم تطبيق الزيت على سطح الورقة من خلال معدات التشحيم الهيدروستاتيكي. تقوم معدات التشحيم الهيدروستاتيكي بضخ خزان الزيت بشكل مستمر عند ضغط مرتفع إلى اللوحة. وهذا يجعل الزيت ينتشر بالتساوي على سطح الورقة. عادة ما يكون نوع الزيت المستخدم لتليين صفيحة الغسيل الحمضية هو زيت معدني. يتمتع هذا الزيت بخصائص مضادة للتآكل ويحمي الورقة من التآكل. تعتمد كمية الزيت المستخدمة لتشحيم لوح الغسيل الحمضي على عوامل مختلفة، بما في ذلك نوع الصفيحة ونوع الزيت والظروف البيئية. يعد تزييت لوح الغسيل الحمضي خطوة مهمة وضرورية في عملية إنتاج هذا النوع من الألواح. وهذا يساعد في الحفاظ على جودة الورقة ومنع تآكلها.
إعادة اللف: في هذه المرحلة، تتم إعادة تعبئة الورقة المغسولة بالحمض على شكل بكرة. عادة ما يتم إنتاج الألواح المغسولة بالحمض بأحجام كبيرة. ولذلك فإن لف الورقة يزيد من سهولة نقلها وتخزينها. يؤدي لف الورقة أيضًا إلى زيادة حمايتها من الأضرار المادية. في هذه المرحلة، تتم إزالة الطبقة المغسولة بالحمض من آلة التزييت وإعادة إدخالها إلى آلة اللف. تقوم آلة الترجيع بتغليف الورقة في لفة وإعدادها للنقل أو التخزين. وأخيرًا، تصبح الطبقة المغسولة بالحمض، على شكل لفافة، جاهزة للطرح في الأسواق.