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热镀锌管也称热浸镀锌,是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。近年来随高压输电、交通、通讯事业迅速发展,对钢铁件防护要求越来越高,热镀锌管需求量也不断增加。
热镀锌管层防护性能
通常电镀锌层厚度5~15μm,而热镀锌管层一般在35μm以上,甚至高达200μm。热镀锌管覆盖能力好,镀层致密,无有机物夹杂。众所周知,锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护,在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜,一定程度上减缓锌的腐蚀,这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重,危及到铁基体时,锌对基体产生电化学保护,锌的标准电位-0.76V,铁的标准电位-0.44V,锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解,铁作为阴极受到保护。显然热镀锌管对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。
热镀锌管层形成过程
热镀锌管层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程,工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层,才使得铁与纯锌层之间很好结合,其过程可简单地叙述为:当铁工件浸入熔融的锌液时,首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体,两种金属原子之间是融合,原子之间引力比较小。因此,当锌在固熔体中达到饱和后,锌铁两种元素原子相互扩散,扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移,逐渐与铁形成合金,而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13,沉入热镀锌管锅底,即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层,为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。
7、外吹风环在无风条件下禁止镀锌管通过,以免造成风孔堵塞,影响外吹的质量。
8、要经常检查外吹环内是否清洁,是否有挂锌,镀锌管外表面是否光滑,有无划伤;磁辊表面、链条是否挂锌,如有挂锌要及时清理。
9、引上辊道由于无磁力辊,锌层又没有固牢,锌层表面最容易划伤,引上辊速度要和磁力辊速度匹配好。
钢管的溶剂处理
1、钢管进入溶剂槽内,把吊带放松到钢管全部浸入溶剂内,不允许钢管表面露出溶剂表面。等钢管两端不冒气泡为止,再吊起钢管的一侧上下振动,吊起钢管控净溶剂后进入烘干台架。
2、钢管在溶剂处理过程中钢管的倾斜角度不大于15°。
3、钢管在溶剂中浸泡时间为60~120秒,当班回镀管浸泡3~5分钟,接班回镀管浸泡5~10分钟。
4、溶剂温度:常温 保持溶剂干净。
5、溶剂处理后的钢管,不要粘上其它脏物,不要淋上水,放入烘干台架摆平;放到烘干台架上的钢管,不允许人到钢管上面去踏,如必须上去,双脚必须涂上氯化铵后再到管上去作业。
烘干:
1、溶剂处理合格后的钢管放在烘干受料台架上,将钢管齐头一侧放在锌锅前侧和第二个磁力辊前侧成直角摆平;弯度较大的管放在后面或者矫直后放在受料架上。
2、烘干炕主要作用是把钢管表面的水份烘干,另一方面是提升钢管本身的温度,防止溅锌伤人,也不带走锌锅内的热能,促使锌铁合金层的加快生成。
3、烘干炕温度为80℃~180℃,钢管的干燥时间为3~7分钟,也可根据钢管的规格、壁厚不同掌握烘干温度;干燥工要随时检查钢管的干燥程度,防止时间不足进入锌液中溅锌伤人;烘干时不要超温,防止把溶剂烘焦。
热镀锌
钢管的热镀锌采用齿盘全浸式半自动镀锌方式拨入、压下、螺旋、拔出、提升的机械原理,完成热镀锌过程。
1、工艺参数控制:锌液温度应控制在440-460℃之间;浸锌时间应控制在30-60秒之间;加铝量(锌液面含铝量0.01-0.02%)
2、锌锭使用应为国标Zn0-3锌锭。
3、要经常维护控制好拔入压下螺旋、拔出提升装置的可靠性能,加强气缸的润滑,调整好镀锌管分配器的高度、角度,将设备调整到最佳状态。
4、接近开关的摆放位置要准确无误;热电偶线和表要统一型号使用,否则,温度误差大,热电偶的保护套管,要经常检查更换。
5、操作台操作人员要根据炉前设备运行情况及手势指挥,手动调整速度防止卡管现象。
6、炉前工使用工具要先预热再使用,以防止溅锌伤人;经常检查有无钢管掉入锅内,如有要及时清出;要及时调整设备别卡管,以保障设备的安全。
7、向锌锅内加锌时,锌锭要先预热,加锌时决不允许一捆捆加锌,加锌每次最多不多于五块,应将锌锭纵向贴向锌锅壁面缓缓划下,以免冲击损坏锌锅和溅出大量锌伤人;锌液内严禁铁类物质掉入,以防产生大量锌渣。
8、熔锌时应缓慢加热,不可烧急火,否则会有损镀锌锅的寿命,而且有大量的锌蒸汽挥发出来。这种有害气体被人体吸入过量后,会患一种“铸工热”的病症。在熔锌过程中,一旦锌已具有较高温度切不可用手去拨动锌块,以免灼伤,应采用适当的工具去拨动它。
9、要定时清出锌液表面的锌灰。刮灰时应轻轻在锌液表面上用刮灰板刮拭,不能搅动得太厉害,以免锌灰扬起,刮灰板不应与正在浸锌或出管时的钢管相碰,以免轧住出现人身事故或设备事故。
10、炉前地面上的锌块、碎锌、镀锌时带出的锌、钢管流到外面的锌要随时回收回锅,以减少锌锅的热损失。
11、锌液表面加铝锭时,一定要前后活动几次保证锌液表面铝含量均匀。
12、为了便于涝渣及抽锌,锌锅内部要放入20吨铅。
13、捞渣时要把捞渣机先预热,锌渣要分大小块存放,涝渣温度应控制在455℃以上进行,摆动抓渣机时必须使用专用工具,离开锌锅1米处,脚要站成丁字形。
14、热镀锌工艺要求比较严密,所以在热镀锌生产过程中,一定要干足工位,也就是说在单位时间内的根数或吨位越多,成本越低,反之越高。