1、热镀锌
热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌：是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上。是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。热镀锌是钢管在热浸的条件下对表面镀锌，它的附着力很强，不容易脱落，热镀锌管虽然也出现锈蚀的现象，但在很长的周期可以满足技术、卫生要求。
目前,带钢连续热镀锌工艺主要有森吉米尔法、改良森吉米尔法和美钢联法3种。
1. 工艺流程
冷轧带钢热镀锌的典型生产工艺流程为:上料→开卷→夹送、矫直→焊接→表面预清洗→入套→退火→热浸镀锌→合金化→冷却→中间活套→光整→拉伸弯曲矫直→后处理→检查卷取（如图1）
2. 核心设备
2.1 连续退火炉
该炉炉壳一般采用陶瓷纤维外包不锈钢板,炉底采用耐火砖、隔热砖,炉辊采用单独传动,变频调速。通常,退火炉由预热段、加热段、冷却段和锌锅入口段组成,在前三段通入氢气和氮气混合气体,使带钢在此还原气氛中加热至再结晶温度以上,并保温、均热、冷却,使带钢密封地进入锌锅中进行热镀锌。热镀锌钢板经过退火炉主要有两个目的:一是使带钢实现再结 晶退火来消除轧制应力,恢复晶粒组织,提高带钢塑性;二是使带钢具有一个清洁的无氧化物的活性表面,使其具有很高的镀层附着能力。带钢经退火后可清除冷轧引起的加工硬化,使带钢具有良好的可塑性,同时也可以提高带钢的深冲性能。退火炉形式多样,主要有立式炉和卧式炉两种。不同的企业所采用的退火炉也不尽相同。宝钢4#热镀锌机组采用全辐射管加热立式退火炉;而本钢由于生产规模和投资的限制,选用了法国的卧式退火炉。
2.2 气刀
气刀位于锌锅上方,是控制锌层厚度和均匀性的关键设备。目前,各镀锌机组上使用的气刀有:德马克气刀、科勒气刀和方登气刀。其中,方登气刀最为优秀,整个欧洲几乎全部使用该气
刀,我国宝钢2号热镀锌机组也采用这种气刀。
2.3 锌锅
锌锅又称锌熔化炉,主要有电加热的铁制锅和感应加热的陶瓷锅。对于钢带连续热镀锌生产线,目前已由感应加热陶瓷锅逐步取代铁锅,延长了锌锅使用寿命,降低了由锌锅进入锌液中
的铁含量。本钢、宝钢、武钢现用锌锅均采用的是感应加热式。这种加热系统可使锌液在磁场作用下,按照一定方向运动。始终保持循环流动,从而使锅体内的锌液均匀加热。锌锅温度一般控制在450～460℃范围内。
感应加热式锌锅的主要特点是:1)温度容易控制;2)可以均匀加热全部锌液;3)由于锌液循环流动,铁-锌合金不易聚集就被带钢带走,从而减少锌渣数量,提高表面质量;4)炉子寿命长,一般正常使用可达20a左右。
2.4 光整机
光整机是镀后处理设备,用于平整不同板材的表面,以提高力学性能。目前,国外新建镀锌机组多采用带弯辊装置的四辊光整机,其产品适用于高级轿车板。而我国只有攀钢和宝钢二
号热镀锌机组使用四辊平整机。
二、冷镀锌
冷镀锌也叫电镀锌，是利用电解设备将管件经过除油、酸洗、后放入成分为锌盐的溶液中，
并连接电解设备的负极，在管件的对面放置锌版，连接在电解设备的正极接通电源，利用电流从正极向负极的定向移动就会在管件上沉积一层锌，冷镀管件是先加工后镀锌。冷镀锌工艺用于保护金属防止腐蚀，为此利用了锌填料的涂料，在利用任何一种涂敷的方法将其涂在被保护表面，干燥之后形成锌填料涂层，在干燥涂层中具有含量的锌（达到95%）。钢铁在冷却的条件下在表面镀锌。
1. 镀锌
该工艺是继钢管热镀锌后,最早使用的电镀锌工艺。由于工艺本身具有无与伦比的优越性能,不但纯度高,钝化后,抗蚀、抗变性能好;而且能镀得厚镀层,具有良好的机械物理性能。其
镀液对金属杂质容忍量大,易于操作管理,具有十分良好的分散能力和深镀能力。但生产成本高、环境污染重,影响操作者身体健康。镀液配方及操作条件如下: ZnO 35~40g/L
NaCN 80~90g/L
NaOH 80一85g/L
Na2S 0.5~5.0g/L
t 室温
Dk l~3(A/dm2)
阳极 1号锌板
辅助阳极 圆钢条
Sk/SA l:l~2’
2. 锌酸盐镀锌
该工艺不用剧毒和价贵的,在镀液中加入第一类(表面活性物质)极化型添加剂和第二类(金属盐、芳香醛、杂环化合物及表面活性剂)辅助光亮剂,或加入含有上述两类型物质的组合添加剂,镀取光亮锌层。因此,减少了环境污染,降低了生产成本。镀液配方及操作条件见表1。
钝化工艺
①出光或彩钝
出光液工艺规范:
HNO3 20~40ml/L,NaCl 5~10g/L,室温,3~5s。
低铬彩钝工艺规范:
CrO3 5~8g/L,HNO3 3~5ml/L,H2SO4 0.3~0.5 ml/,室温,药盒溶液中5~10s,空气中5~10s。
②漂白或钝白
漂白工艺规范:
CrO3 2~5g/L,HNO3 30~50ml/L,H2SO4 10~15ml/L,室温,溶液中2~10s,空气中5~15s。
锌管经出光、漂白,镀层具有光亮泽。但该工艺对原镀层表面有一定光亮(洁)要求。
钝白工艺规范:
CrO3 10~50g/L,HNO3 0.2~1.0ml/L,BaCO3 0.5~1.0g/L,室温,2~10s。
锌管经出光或彩钝,然后钝白,镀层光亮,该工艺稳定性较好。
3. 低（微）氰镀锌
钢管低(微)氰镀锌,光亮剂(也可用锌酸盐镀锌光亮剂)有的能使用Na2S,镀取光亮镀层;有的则不能使用Na2S,否则镀液恶化,镀层发黑。前者具有较高实用价值,为高氰镀锌平缓地过渡到低(微)氰镀锌,创造了有利条件。镀液配方及操作条件如下:
ZnO(g/L) 14~16 10~12
NaOH(g/L) 95~105 100~120
NaCN(g/L) 15~26 10~12
Na2S(g/L) 0.1~0.3
青锌-92(ml/L) 6~8
505(ml/L) 4~6
t(°C) 常温 10~40
DK(A/dm) 2~4 0.5~6.0
阳极 1号锌 1号锌
辅助阳极 圆钢条 圆钢条
SK/SA 1:1~2 1:1~2
该工艺的镀锌后处理与锌酸盐镀锌相同,它更适合于钢管镀锌。
4. 酸性镀锌
钢管酸性镀锌,以酸性钾盐镀锌为主。该工艺与碱性镀锌相比,前者电流效率高,沉积速度快,镀层光亮度好,适宜低铬钝化,生产成本较低。镀液配方及操作条件如下:
ZnCI2 50~80gL
KCl 200~220g/L
H3BO3 20~30g/L
光亮剂 10~20ml/L
t 10~50℃
PH 4.8~5.5
DK l~4
typec转usb阳极250ppm 0号锌
SK/SA l:l
脱膜工艺规范:NaOH 1%~3%,50~60°C,10~20s.出光液工艺规范oltc:HNO3 10~30ml/L,室温,3~5s。
漂白液工艺规范:CrO3 2~5g/L,HNO3 30~50ml/L,H2SO4 10~15ml/L,NaF 0~4ml/L,溶液中2~10s,空气中5~15s。
5. 酸性镀锌一铁合金
为解决酸性钾盐镀锌工艺中存在的一些问题,近年开发研究的酸性光亮锌一铁合金电镀工艺,较好地解决了管状件内镀与铁杂质积累过快的问题。镀液配方及操作条件如下:
ZnCI2 80~100g/L
FeSO4·7H2O(试剂) 8~12g/L
KCl 200~230g/L
抗坏血酸 1.0~1.5g/L
聚乙二醇(分子量>6000) 1.0一1.5gL/
硫脲 0.5~1.0g/L
ZF添加剂 8~10ml/L
t 5~40°C
PH 3.5~5.5
DK 1.0一2.SA/dm2
阳极 0号锌
辅助阳极 圆钢条
SK/SA 1.0:1.5~2.0
S锌/S铁 8~12:l
镀层铁含量 0.5%~1.0%
该工艺的锌管镀后处理(除出光液HNO3含量1~3ml/L外)与钾盐镀锌相同。
本工艺关键是要镀取一定稳定含量的高耐蚀性能的锌一铁合金镀层。铁含量低于0.2%披肩按摩器或高于0.7%,其钝化膜耐蚀性能显著下降,因此,要严格控制各项工艺参数,调整好阳极锌与铁面积比,稳定溶液中Fe2+浓度。
以镀钢管为例，以上各种镀锌工艺的主要性能对比见表2。
根据表2数据可看出:钢管采用酸性锌一铁合金和低(微)氰镀锌工艺较好。
6. 工艺流程
meno2以钢管低(微)氰镀锌工艺为例，自配剂可按下列组成配制:四乙烯五胺1mol/L,环氧氯丙烷
1.2mol/L,对轻基苯甲醛0.2mol/L,十二烷基硫酸钠0.02ml/L。或者环氧氯丙烷(工业级)9份(质量比),乌洛托品(工业级)13.5份,聚乙烯醇(工业级)2份,蒸馏水52份,另外,镀液中要加入适量辅助光亮剂。
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