热轧钢坯、钢材在硫酸中有两种化学反应同时发生，一方面硫酸与氧化铁皮起化学反应，另一方面硫酸通过氧化铁皮的裂缝和孔隙与钢中的铁起反应。
硫酸的酸洗机理包括下面三种作用：
1)硫酸溶液与氧化铁皮的化学反应
Fe2O3 + 3H2SO4 =Fe2(SO4)3十 3H2O （4-10）
Fe3O4十 4H2SO4 =Fe2 (SO4)3 + FeSO4 + 4H2O (4-11)
FeO + H2SO4=FeSO4 + H2O (4-12)
氧化铁皮中各种铁的氧化物溶解于硫酸溶液，生成可溶于水的硫酸铁及硫酸亚铁，从而把钢坯表面的氧化铁皮除去。这种作用称为溶解作用。
2)硫酸溶液通过结构疏松的氧化铁皮与钢中的铁起化学反应 ，
FeO + H2SO4=FeSO4 + H2 (4-13)
H+H= H2↑ （4-14）
钢中的铁与硫酸溶液反应，产生大量氢气，氢气产生的膨胀压力把氧化铁皮从钢坯上剥下来，这种作用称为机械剥离作用。剥离作用能加快酸洗速度、减少硫酸消耗。在更换酸洗溶液时，酸洗槽底部往往有未被溶解的氧化侠皮，这证明硫酸酸洗钢坯主要是靠机械剥离作用除去表面氧化铁皮的。
3)钢中的铁与硫酸溶液起反应，生成大量氢原子。氢原子非常活泼，具有很强的还原能力，能把高价铁的氧化物还原成易溶于硫酸溶液的低价铁的氧化物，使钢的酸洗过程加快。其化学反应式为：
Fe3O4十 2H =3FeO+ H2O （4-15）
Fe2O3十 2H =2FeO+ H2O （4-16）
Fe2 (SO4)3十 2H= 2FeSO4 + H2SO4 (4-17)
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