改进热镀锌工艺 降低镀锌锌耗.pdf

第26卷第4期
红水河
Vol 26. No 4
2007年第4期
Hongshui River
No,4.2007
改进热镀锌工艺降低镀锌锌耗
王琰姣
(广西送变电建设公司铁塔厂,南宁530031)
摘要:针对目前价格居高不下的现状,企业铍成本,如何降低占坡铧成本80%的锌年耗是債企业
所面临的重要问題,作者分析了传統锅构件热エ艺存在的缺陷,給出了热彼锌优化エ艺及降低耗途经。生
产实际表明,采用倪化后的热钟技术,能有效降低钭耗。
关键词:热铧;钢构件;优化工艺;降低耗
中图分类号:TG174.443文献标识码:B文章编号:1001-408X(2007)04-0076-03
1前言
强碱NaOH、Na2OO3、NaPO4和Na2SiO2混合水溶
液,大于90℃的高温脱脂方法,工作环境因碱性挥
钢构件热镀锌是目前应用最广泛和最有效的防发气味较大;因过高的浓度、制件在碱性溶液中放置
锈蚀方法之ー,主要应用于输电线路铁塔类、钢结构的时间太长、温度太高的因素容易引起制件表面出
工程、钢格板、交通设施等方面。据不完全统计,我现漏铁现象和粗糙不平;③除锈剂一般采用单一成
国目前结构钢(型钢及构造物)热镀锌企业已经超过分,如盐酸或硫酸,易使制件表面出现过腐蚀和析氢
800家,年产量估计为500~-550万t。2004年以来,现象;④助镀溶剂成分单一使用NHLC或NH4
全球锌锭市场由供应过剩转为短缺,对锌的需求量和ZnC,混合水溶液,但配比不合理,易使镀层质
快速增长,加之其它因素影响,年需求平均递增量出现缺陷和锌耗增加;⑤铁质熔锌锅手动式温度
12.3%,国内锌锭消耗持续快速增长7.6%。锌锭控制系统,加热温度高且波动性大,镀锌产生大量锌
价格由2006年初的14000元猛涨到36000元/渣,锌的无效消耗较大;⑥在热漫锌时,直接向熔融
t,本厂热镀锌锌耗约在60~65kgt,仅锌消耗成本的锌液中添加纯铝、电缆铝丝、镍粉、稀土粉等,可造
项就由840元个增加到2400元化,而热镀锌加成锌液粘稠流动性差,锌液表面出现浮渣等。
工销售价格增长幅度不大。企业如何应对市场的变
化,降低钢构件热锌锌锭的消耗是热镀锌企业迫3热镀锌优化工艺
在眉睫、急需解决的问题。锌耗组成主要由钢构件3.1工艺流程
锌层厚度、锌灰、锌渣三大部分组成。文章从优化热
针对本厂专业镀锌输电线路铁塔构件、变电站
镀锌工艺管理,降低锌消耗等方面进行探讨。
管塔构件,构件油污少、结构相对简单等特点,本厂
2传统热镀锌工艺
未设除油及除油后水洗、烘干工序,现采用低铬钝
化,钝化后无需水洗。优化后的工艺流程如下
2.1工艺流程
钢构件→复合除锈剂除锈→温水水洗→复合助
钢构件→脱脂(除油)→水洗→酸洗除锈→水洗镀剂(除铁)→热镀锌→水冷却→低铬钝化→检验→
→助镀→烘干→热镀锌→水冷却一钝化→水洗→检包装。
验→包装。
3.2热镀锌优化工艺
2.2工艺缺陷
热镀锌优化工艺是指使工艺更加合理、趋于科
传统热镀锌工艺流程的缺陷主要有:①清洗水学,其目的在于提高钢构件表面质量,减少影响锌耗
没有充分利用,存在较大的浪费;②脱脂工序仍采用的铁及其它杂质的产生量及控制不合格产品的发
收稿日期:2007~-06-16;修回日期:2007-08-20
作者简介:王咦(1974-),女,广西柱林人,工程师,学士,主要从事槍变电线路锅结构年技求里エ作,E-mil:yago_w_yh@126.om
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万方数据
王琰姣:改进热镀锌工艺降低镀锌锌耗
生,降低镀锌成本。以批量热镀锌生产为例,具体有延展性。
以下方面优化。
3)酸洗后采用温水洗。采用温水洗,主要是
3.2.1酸洗、水洗工序的优化
考虑能很好的冲洗、溶解掉粘附在钢件表面的铁盐,
酸洗工序主要是除去钢构件表面的铁锈,镀锌减少带人下道工序(助镀)中的铁盐。因为要达到一
时融熔的锌才能与钢基体反应生成镀锌层。若酸洗定温度(大于25℃)オ能起到快速清除铁盐的效果,
不于净表面还残留锈斑未被除掉,工件进入融熔的从节约能源角度考虑,本厂将钢构件热浸镀锌后水
锌液时锈斑阻碍钢基体表面与锌反应生成锌铁合金冷却池中的70℃热水不断引进到清洗池中,起到温
层,从而产生漏镀点(块),导致返工重镀;单一酸溶水清洗和维持清洗水的洁净作用。
液在新酸或浸泡时间长会导致构件表面出现过腐蚀3.2.2助镀剂工序的优化
和析氢现象,过酸洗时产生了粘附性很强的泥渣,在3.2.2.1助镀荆的有效成分和最住工件条件
钢表面很难冲洗掉,就无法镀上溶剂,析氢现象在钢
钢构件在热镀锌前浸粘助镀剂的目的,是为了
基体内贮存的氢气在锌液中受热释放破坏了镀锌层保证钢件在热浸镀锌时,使其表面的铁基体在短时
的结晶而产生灰斑,导致工件潘镀返工重镀甚至报间内与锌液起正常的反应而生成一层铁一锌合金
废。水洗工序主要是洗掉工件表面的铁盐及杂质,层。其作用机理为
减少锌灰、锌渣的生成。
(1)清洁钢铁表面,去除掉酸洗后钢件表面上
(1)区别工件锈蚀程度分开酸洗。进人热镀锌的一些铁盐、氧化物及其它脏物。
生产线的工件,包括待热镀锌工件和预制件,在存放
(2)净化钢件浸入锌液处的液相锌,使钢件与
期间要防止严重锈蚀。对于已经出现严重锈蚀的钢液态锌快速浸润并反应
制件和一般轻微锈蚀的钢制件要分开进行酸洗。腐
(3)在钢件表面沉积一层盐膜,可将钢件表面
蚀程度不同,酸洗时间亦应不同,以防止轻微腐蚀的与空气隔绝,防止进一步微氧化。
钢制件在酸洗时出现过酸洗,避免析氢现象和钢制
(4)溶剂受热分解时(指干法)使钢件表面具有
件表面出现麻坑。对严重锈蚀的工件采取方法:①活性作用及润湿能力(即降低表面张力),使锌液能
物理机械除锈法,酸洗一定时间后针对部分未脱锈很好地附着于钢件基体上,顺利进行合金化过程。
层用小铁铲铲除;②酸洗浸湿工件后再吊出放置10
(5)涂上浴剂的钢件在遇到锌液时,溶剂气化
~24小时让工件生成新锈,这样除锈效果好;③在而产生的气浪起到了清除锌液上的氧化锌、氢氧化
中等浓度酸中浸泡一定时间用抽酸电机抽酸使酸液铝及碳黑颗粒等的作用。
产生波动,冲刷掉附着的锈皮。为避免工件重叠酸
通常选用的助镀剂为ZnCl2?2 NHACI,当工件在
洗不干净,在工件酸洗前进行装筐,对角钢工件隔开浸入锌液时,助镀剂盐受热后首先发生分解:
叠放或装入特制的筐具中,对钢板工件进行挂笼酸
ZnCh?2 NHCI→ZnCl2(NH3)+NH3↑+2HCL个
洗,这样酸洗速度又快又好。
分解释放出的氨气和氯化氢气体与工件表面残
2)使用复合除锈剂代替单一的盐酸或硫酸水留的氧化物及锌液表面形成的氧化锌发生反应:
溶液除锈。单一盐酸溶液易挥发,易过酸洗,少量油
FeO+NH3+2HCl→FeCL2(NH3)+H10个
污不能很好清除,本厂除锈主要采用盐酸再加复合
ZnO+NH3+2HC→2ZnCl2(NHx)+H20个
溶剂,复合溶剂中有乌洛托品、SILS活性剂、1X
以氯化锌和氯化铵混合组成的助镀液,ZnC2
10、添加剂,其优点在于酸洗速度快而不过酸洗,减
少酸雾的逸出挥发,节约盐酸。一般情况下1:も2NHC是有稳定成分的化工双盐,易结晶在钢件表
酸可清除40