電力鐵附件熱鍍鋅工藝的製作方法
2023-10-28 10:12:12 2
本發明涉及化工鍍層技術領域，具體為一種電力鐵附件熱鍍鋅工藝。
背景技術：
熱鍍鋅也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅，主要用於各行業的金屬鍍層結構設施處理。將鋼件除鏽後浸入500℃左右融化的鋅液中，使鋼構件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發展而來的，自從1836年法國把熱鍍鋅應用於工業以來，已經有一百七十多年的歷史了。近三十年來，伴隨著冷軋帶鋼的飛速發展，熱鍍鋅工業得以大規模發展。
熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅，是鋼鐵構件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。隨高壓輸電、交通、通訊事業迅速發展，對鋼鐵件防護要求越來越高，熱鍍鋅需求量也不斷增加。通常電鍍鋅層厚度5～15μm，而熱鍍鋅層一般在35μm以上，甚至高達200μm。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層緻密，無有機物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機理有機械保護及電化學保護，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有zno、zn(oh)2及鹼式碳酸鋅保護膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕，這層保護膜(也稱白鏽)受到破壞又會形成新的膜層。當鋅層破壞嚴重，危及到鐵基體時，鋅對基體產生電化學保護，鋅與鐵形成微電池時鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極受到保護。顯然熱鍍鋅對基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優於電鍍鋅。
技術實現要素：
本發明的目的在於從流程和處理液配方上改進現有技術，提供一種電力鐵附件熱鍍鋅工藝。
為達到上述目的，採用的技術方案為：
一種電力鐵附件熱鍍鋅工藝，其步驟是：
1）、預處理：對鐵附件工件進行檢查，對其進行脫脂和清洗，去油、去汙；
2）、酸洗：預處理後的鐵附件，先用硫酸、磷酸、雙氧水和表面活性劑進行第一次酸洗，再用鹽酸、硫酸、雙氧水和緩蝕劑進行第二次酸洗，最後用清水進行衝洗；
3）、溶劑處理：將酸洗後的鐵附件立即用氯化銨、氯化鋅、甘油和潤溼劑，在15-30℃浸泡處理200-300秒；
4）、烘乾：將溶劑處理後的鐵附件進行表面水分烘乾處理；
5）、熱浸鍍鋅：將烘乾後的鐵附件浸入熔化鋅水中進行熱浸鍍鋅處理，所述鋅水中含鋅50-80%、鋁7-12%、鎂3-5%、錫2-5%和氯化鋅銨1-5%，溫度為438-463℃，時間40-65秒；
6）、冷卻：將熱浸鍍鋅後的鐵附件先用吹氣冷卻，再進行水冷卻；
7）、鈍化：將冷卻後的鐵附件進行低鉻白色鈍化處理；
8）、包裝：鈍化後的鐵附件經包裝後即為成品。
上述步驟2）中，首先用硫酸10-15%、磷酸2-5%、雙氧水5-8%和表面活性劑0.3-0.8%，溫度45-55℃，時間40-60秒，進行第一次酸洗；再用鹽酸8-15%、雙氧水5-8%和緩蝕劑0.5-0.8%，溫度18-35℃，時間40-60秒，進行第二次酸洗。
上述步驟2）中，表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸鈉。
上述步驟2）中，緩蝕劑為硫脲及衍生物。
進一步，上述步驟5）中鋅水中含鋅68-73%、鋁8-11%、鎂4-5%、錫3-4%和氯化鋅銨2-3%，溫度為445-455℃，時間55-60秒。
採用上述方案的有益效果為：這種電力鐵附件熱鍍鋅工藝採用兩步酸洗，結合硫酸酸洗經濟性和鹽酸酸洗的性能優越性，採用表面活性劑和緩蝕劑保護鐵基表面和增強酸洗效果，採用多種合金的熱浸鍍鋅液增強鋅合金鍍層的結合度、機械性能和抗腐蝕性能，鍍層經過低鉻白鈍處理，具有較好的鍍層光澤度和抗氧化性，其製備的電力鐵附件產品外觀銀白美觀，壽命長，適應各種惡劣天氣。
具體實施方式
下面結合實施例進一步介紹本發明，但本發明不僅限於下述實施例，可以預見本領域技術人員在結合現有技術的情況下，實施情況可能產生種種變化。
一種電力鐵附件熱鍍鋅工藝，其步驟是：
一、預處理：對鐵附件工件進行檢查，對其進行脫脂和清洗，去油、去汙。工件的外表面不得粘有油汙，特別是瀝青油調合漆等油汙，否則會造成不合格鍍鋅產品。工件在鍍鋅前要矯直，消除工件的內應力，工件外表面不能凹凸不平，否則酸洗將浪費大量酸液，工件在鍍鋅操作運輸過程中不能使其變形和彎曲。工件上不能有標識物等貼在其內、外壁上。
二、酸洗：預處理後的鐵附件，先用硫酸、磷酸、雙氧水和表面活性劑進行第一次酸洗，再用鹽酸、硫酸、雙氧水和緩蝕劑進行第二次酸洗，最後用清水進行衝洗。
鹽酸酸洗在室溫下方便操作、對鐵表面浸蝕較小、製品工件表面光亮、鋼吸收的氫少、表面鐵鹽易於洗掉，但是廢酸利用難度大、價格較高、析出窒息性氣體、酸洗溶液利用效率低。硫酸酸洗價格低廉、廢酸再利用工藝簡單、可用提高溫度的方法更好的提高效率，但是容易導致鋼鐵工件的鐵基體「過腐蝕」，增加「氫脆」的可能性、需要進行加熱操作、鐵鹽不易徹底洗掉、濃硫酸容易引起人身傷害。鹽酸主要是靠溶解作用，硫酸則主要是靠機械剝離作用。鹽酸酸洗的表面質量高，殘存的鐵鹽易溶於水，鐵鹽及殘渣更容易用水洗的方式去除，這是硫酸酸洗所不具備的。因此先採用經濟性好的硫酸酸洗，再採用酸洗效果好的鹽酸再次酸洗，結合兩者的優點，避免其各種的工藝缺點。
工件的欠酸洗的主要原因：（1）工件在進料時要嚴格檢查，要做到不合格工件不投入酸洗；（2）工件在振動時不認真操作；（3）酸洗時間及酸含量不足。工件過酸洗的主要原因：（1）酸含量過高；（2）酸洗時間過長。酸洗後檢查工件外表面是否光滑、有無殘留氧化鐵皮、有無油垢汙染工件表面。
工件的水洗要在流動的清水槽中進行，水洗時要將工件全部浸在水中，把酸洗吊帶放鬆，起落三到四次。水洗後，要將工件內的水控淨，儘快進行溶劑處理，以防止工件氧化。清洗水鐵鹽含量標準不得超標，無其他雜物，保持乾淨透明。在洗管時，嚴禁操作人員跨越酸洗槽，防止滑倒或掉入酸槽傷人。
三、溶劑處理：將酸洗後的鐵附件立即用氯化銨、氯化鋅、甘油和潤溼劑，在15-30℃浸泡處理200-300秒。工件進入溶劑槽內，把吊帶放鬆到工件全部浸入溶劑內，不允許工件表面露出溶劑表面。等工件兩端不冒氣泡為止，再吊起工件的一側上下振動，吊起工件控淨溶劑後進入烘乾臺架。工件在溶劑處理過程中工件的傾斜角度不大於15°。溶劑溫度:常溫保持溶劑乾淨。溶劑處理後的工件，不要粘上其它髒物，不要淋上水，放入烘乾臺架擺平；放到烘乾臺架上的工件，不允許人到工件上面去踏，如必須上去，雙腳必須塗上氯化銨後再到管上去作業。
四、烘乾：將溶劑處理後的鐵附件進行表面水分烘乾處理。溶劑處理合格後的工件放在烘乾受料臺架上，將工件齊頭一側放在鋅鍋前側和第二個磁力輥前側成直角擺平；彎度較大的管放在後面或者矯直後放在受料架上。烘乾炕主要作用是把工件表面的水份烘乾，另一方面是提升工件本身的溫度，防止濺鋅傷人，也不帶走鋅鍋內的熱能，促使鋅鐵合金層的加快生成。烘乾炕溫度為95℃～195℃，工件的乾燥時間為4～8分鐘，也可根據工件的規格、壁厚不同掌握烘乾溫度；乾燥工要隨時檢查工件的乾燥程度，防止時間不足進入鋅液中濺鋅傷人；烘乾時不要超溫，防止把溶劑烘焦。
五、熱浸鍍鋅：將烘乾後的鐵附件浸入熔化鋅水中進行熱浸鍍鋅處理，所述鋅水中含鋅50-80%、鋁7-12%、鎂3-5%、錫2-5%和氯化鋅銨1-5%，溫度為438-463℃，時間40-65秒。
工件的熱鍍鋅採用齒盤全浸式半自動鍍鋅方式撥入、壓下、螺旋、拔出、提升的機械原理，完成熱鍍鋅過程。工藝參數控制：鋅液溫度應控制在438-463℃之間，浸鋅時間應控制在40-65秒之間，鋅錠使用應為國標zn0-3鋅錠。向鋅鍋內加鋅時，鋅錠要先預熱，加鋅時決不允許一捆捆加鋅，加鋅每次最多不多於五塊，應將鋅錠縱向貼向鋅鍋壁面緩緩劃下，以免衝擊損壞鋅鍋和濺出大量鋅傷人；鋅液內嚴禁鐵類物質掉入，以防產生大量鋅渣。熔鋅時應緩慢加熱，不可燒急火，否則會有損鍍鋅鍋的壽命，而且有大量的鋅蒸汽揮發出來。要定時清出鋅液表面的鋅灰。爐前地面上的鋅塊、碎鋅、鍍鋅時帶出的鋅、工件流到外面的鋅要隨時回收回鍋，以減少鋅鍋的熱損失。
六、冷卻：將熱浸鍍鋅後的鐵附件先用吹氣冷卻，再進行水冷卻。
鍍鋅件提出後，採用磁力輥道把鍍鋅管引出，引出機的轉數不要太快，讓鋅在內吹前流淨。先用壓縮空氣進行外吹進行外吹，溫度70-90℃以上，壓力0.2-0.4mpa，再進行蒸汽內吹，內吹壓力為0.4-1.0mpa，內吹後的鍍鋅管內表面必須光滑。完成內吹及下管動作把熱鍍鋅管移進冷卻水槽。
七、鈍化：將冷卻後的鐵附件進行低鉻白色鈍化處理。鈍化液含三價鉻1-5g/l，鈦酸鹽8-15g/l，硝酸10ml/l,硫酸15ml/l，硫酸鈉2-3g/l和水。對工件進行鈍化處理，以防止在其表面產生腐蝕產物白鏽。鈍化方式採用噴淋鈍化液，後續採用壓縮冷氣抹拭，吹掉工件表面的附液並使塗層均勻。通過調整氣壓大小調整塗層的厚度，決不能有多餘液珠附在鋅管表面上。
八、包裝：鈍化後的鐵附件經滾標、滾槓、包裝後即為成品。
進一步，上述步驟2）中，首先用硫酸10-15%、磷酸2-5%、雙氧水5-8%和表面活性劑0.3-0.8%，溫度45-55℃，時間40-60秒，進行第一次酸洗；再用鹽酸8-15%、雙氧水5-8%和緩蝕劑0.5-0.8%，溫度18-35℃，時間40-60秒，進行第二次酸洗。上述步驟2）中，表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸鈉。上述步驟2）中，緩蝕劑為硫脲及衍生物。進一步，上述步驟5）中鋅水中含鋅68-73%、鋁8-11%、鎂4-5%、錫3-4%和氯化鋅銨2-3%，溫度為445-455℃，時間55-60秒。