無煙熱鍍鋅工藝

南京清竹科技

傳統(tǒng)的熱鍍鋅工藝包括濕法熱鍍鋅與干法熱鍍鋅，而在我國現(xiàn)有熱鍍鋅生產(chǎn)企業(yè)中大多數(shù)采用干法熱鍍鋅，這就存在一個(gè)問題，熱鍍時(shí)產(chǎn)生大量有害煙霧，主要成分：氨氣、氯化氫、氯化鋁。有識之士為消除熱鍍時(shí)產(chǎn)生的煙霧，改善工作環(huán)境，減少環(huán)境污染，做了大量的研究工作。如：在鋅鍋上設(shè)立吸塵罩、開發(fā)無煙助劑等。本工藝從熱鍍鋅的助鍍劑與鋅液合金著手來解決根本性的問題，收到非常好的效果。

關(guān)鍵詞：無煙熱鍍鋅       煙霧        助鍍劑    鋅液    鋅鎳合金    鋅鉍合金

1.         在傳統(tǒng)的干法熱鍍鋅中，助鍍劑一般采用復(fù)鹽配制：氯化銨與氯化鋅。氯化鋅主要起熱鍍時(shí)防止鐵件表面被二次氧化作用，同時(shí)熔化時(shí)增加鋅液對鐵件表面的潤濕性。但對鐵件表面的銹蝕去除能力較差，因此，使用時(shí)一般與氯化銨配制成復(fù)鹽使用。氯化銨在接觸鋅液時(shí)分解，釋放出氯化氫氣體，對鐵件表面進(jìn)行活化，而且活化效果非常好。氯化銨的另一個(gè)作用是可降低復(fù)合助劑的熔點(diǎn)，提高復(fù)合助劑對鐵件表面的潤濕性。在生產(chǎn)中為了防止高溫鋅液表面與空氣接觸氧化，一般在鋅液中加入鋁合金，在鋅液表面形成致密的AL₂O₃氧化膜，減少鋅液的氧化損耗。有些廠家為提高熱鍍鋅件表面的亮度，更是加入大量的鋁合金，這樣在使用復(fù)合助劑的同時(shí)又使用鋅鋁合金熱鍍，勢必造成熱鍍時(shí)產(chǎn)生大量有害煙霧。

2.         針對以上情況，本工藝對助鍍劑與鋅液合金做了合理調(diào)整，在不增加費(fèi)用的前提下解決此問題，且產(chǎn)品質(zhì)量有大幅度提高。

2.1熱鍍鋅工藝流程

上掛        除油      清洗       酸洗      清洗        浸助劑       烘干      熱鍍鋅      水冷卻       鈍化        修整打包

2.2除油工藝

NaOH                  30g/L

Na₂CO ₃                 50g/L

Na₃PO₄                 70g/L

OP-10                  2～5g/L

時(shí)間                   5～20min

溫度                   30～80℃

2.3酸洗工藝

H₂SO₄                   200g/L

六次甲基四胺           2～5g/L  

溫度                   25～40℃

時(shí)間                   15～40min

2.4助劑工藝

ZnCl₂.7H₂0             250～300g/L

OP-10                 0.5-1 g/L

PH                       3

溫度                   60～80℃ 

時(shí)間                   1～3min

2.5熱鍍鋅參數(shù)

2.5.1鋅液組成

2.5.2熱鍍參數(shù)

熱鍍時(shí)間                2～6min

熱鍍溫度                435～440℃  

2.6鈍化參數(shù)

CrO₃                     1～2g/L

溫度                     室溫

時(shí)間                     1～3min

免水洗

3.     操作要點(diǎn)

3.1此工藝中助鍍劑不含氯化銨，鋅液不含鋁，從根源上解決了煙霧問題。鋅液表面的氧化以及鍍件外觀色澤是通過加鋅鎳合金來解決的，鋅液中含萬分之二的鎳就能在鋅液表面生產(chǎn)致密的氧化膜，隔絕鋅液與空氣的接觸，同時(shí)鍍件鋅層表面色澤均勻、呈青亮色。鋅液中含萬分之二鎳的另一個(gè)好處：此類型鋅液鋅溫在435℃時(shí)的流動性，與鋅鋁合金型鋅液鋅溫在465℃時(shí)相同，這就大大的降低了熱鍍鋅的能耗，而且鍍層均勻致密，鋅層厚度易于控制。

3.2此工藝采用單鹽助鍍，助鍍效果較差，易漏鍍，因此一直以來未被運(yùn)用于生產(chǎn)。為彌補(bǔ)以上不足，本工藝要求：鐵件在前處理中要把表面的油污、銹蝕*清除干凈，浸助鍍劑時(shí)，為了獲得均勻的助鍍劑膜，特意加入了醚類表面活性劑（俗稱防爆劑），使助鍍劑能在鐵件表面均勻滲透。助鍍液采用蒸汽或電加熱，通過鐵件本身的余溫燙干，使助鍍液快速干燥結(jié)晶，形成致密的防銹助鍍劑膜。一些工件浸助劑后，由于壁薄，熱容量小，不易燙干或空氣濕度大，助劑膜干不透，水分含量過高，進(jìn)入鋅鍋時(shí)，炸鋅嚴(yán)重，引起漏鍍。為解決此問題，鍍件熱鍍前停留在鋅鍋上方，利用鍋面上升的熱空氣烘10～15分鐘，使其表面助劑膜*干燥結(jié)晶，熱鍍時(shí)能有效的減少炸鋅。做到這里還不能保證鍍件的不漏鍍，因?yàn)閱嘻}助鍍時(shí)，鋅液對鐵件表面的潤濕性沒有復(fù)鹽助鍍好，而鎳合金改善不了鋅液對鐵件表面的潤濕性，這樣的話，必需引進(jìn)第二種合金：鋅鉍合金。鋅液中鉍的含量為萬分之二時(shí)，鋅液對鐵件就有優(yōu)異的潤濕性。鋅液含萬分之二鉍的另一大優(yōu)點(diǎn)：鐵件在鋅液中燙熱時(shí)間短，鍍件表面不粘鋅灰、顆粒、無流痕。

3.3在使用本工藝熱鍍時(shí)，鍍件剛出鋅液面，要使用風(fēng)冷冷卻，鍍件全部吊出鋅液后要快速吊入冷卻池*水冷。冷卻水溫不能過低，否則會使鋅層急劇收縮，輕者表面會留下川型收縮紋，重者會影響鋅層附著力。冷卻水溫也不能過高，否則鍍層冷卻時(shí)會產(chǎn)生大量蒸汽，鍍層外觀易灰，鈍化后鍍層表面有黃斑。冷卻水溫控制在40～60℃較好。

4.小結(jié)

以上工藝去除了助鍍劑中的氯化銨，避免了熱鍍時(shí)產(chǎn)生大量的氨氣與氯化氫氣體；鋅液中淘汰了鋁合金，避免了熱鍍時(shí)產(chǎn)生大量的氯化鋁煙塵。同時(shí)，通過加強(qiáng)前處理，采用鎳合金、鉍合金調(diào)整鋅液的性能，彌補(bǔ)了工藝中不足之處。不僅解決了熱鍍時(shí)產(chǎn)生的大量有害煙霧問題，還提高了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本,熱鍍鋅產(chǎn)品在我國使用范圍越來越廣，前景也較好。但不管從政府狠抓環(huán)保與降低能耗方面還是企業(yè)之間產(chǎn)品競爭越來越激勵方面，我們都應(yīng)該大膽的去革新熱鍍鋅技術(shù)，不僅從設(shè)備上去改進(jìn)，更應(yīng)該從工藝技術(shù)上去改進(jìn)，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)綠色熱鍍鋅。