5 锌灰、锌渣的形成及控制
5.1 锌灰、锌渣的形成 锌灰锌渣不仅严重影响到浸锌层质量,造成镀层粗糙,产生锌瘤。而且使热镀锌成本大大升高。通常每镀1t工件耗锌40~80kg,如果锌灰锌渣严重,其耗锌量会高达100~140kg。控制锌渣主要是控制好温度,减少锌液表面氧化而产生的浮渣,所以更要采用有除铁功能的合金并且用热传导率小、熔点高、比重小、与锌液不发生反应,既可减少热量失散又可防止氧化的陶瓷珠或玻璃球覆盖,这种球状物易被工件推开,又对工件无粘附作用。 对于锌液中锌渣的形成主要是溶解在锌液中的铁含量超过该温度下的溶解度时所形成的流动性极差的锌铁合金,锌渣中锌含量可高达94%,这是热镀锌成本高的关键所在。 从铁在锌液中的溶解度曲线可以看出:不同的温度及不同的保温时间,其溶铁量即铁损量是不一样的。在500℃附近时,铁损量随着加温及保温时间急剧增加,几乎成直线关系。低于或高于480~510℃范围,随时间延长铁损提高缓慢。因此,人们将480~510℃称为恶性溶解区。在此温度范围内锌液对工件及锌锅浸蚀最为严重,超过560℃铁损又明显增加,达到660℃以上锌对铁基体是破坏性浸蚀,锌渣会急剧增加,施镀无法进行。因此,施镀目前多在430~450℃及540~600℃两个区域内进行。
5.2 锌渣量的控制 要减少锌渣就要减少锌液中铁的含量,就是要从减少铁溶解的诸因素着手:
⑴施镀及保温要避开铁的溶解高峰区,即不要在480~510℃时进行作业。
⑵锌锅材料尽可能选用含碳、含硅量低的钢板焊接。含碳量高,锌液对铁锅浸蚀会加快,硅含量高也能促使锌液对铁的腐蚀。目前多采用08F/XG08/WKS优质钢板。,并含有能抑制铁被浸蚀的元素镍、铬等。不可用普通碳素钢,否则耗锌量大,锌锅寿命短。也有人提出用碳化硅制作熔锌槽,虽然可解决铁损量,但造型工艺是一个难题,目前工业陶瓷所制作的锌锅仅能做成圆柱型且体积很小,虽然可以满足小件镀锌的要求但无法保证大型工件的镀锌。
⑶要经常捞渣。先将温度升高至工艺温度上限以便锌渣与锌液分离,使锌渣沉于槽底后用捞锌勺或专用捞渣机捞取。落入锌液中镀件更要及时打捞。
⑷要防止助镀剂中铁随工件带入锌槽,助镀剂要进行在线再生循环处理,严格控制亚铁含量,不允许高于4g/l,PH值始终保持在4.5-5.5。
⑹加热、升温要均匀,防止局部过热。
南京乾鑫环保科技有限公司坐落于古城南京,依托南京众多的高校资源,以热镀锌生产线和废酸、废水、废气处理工程为中心,以热镀锌添加剂研发和环保设备的设计、开发、制造、销售为载体的专业环保公司。
由于锌的标准电极电位负于铁,因此在水和潮湿的空气中镀锌层具有牺牲阳极保护钢基的作用,从而可以大大的延长钢材的使用寿命。在工业上常用的镀锌层有热浸镀锌、电镀锌、机械镀锌和热喷涂(镀)锌等,其中热镀锌约占镀锌总量的95%,热镀锌用锌量在世界范围内占锌产量的40%,在中国约占锌产量的30%左右。
热镀锌是将钢、不锈钢、铸铁等金属浸入熔融液态金属或合金中获得镀层的一种工艺技术。热镀锌是当今世界上应用最广泛、性能价格比更优的钢材表面处理方法。热镀锌产品对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用,同时镀层钢材也是国家扶植和优先发展的高附加值短线产品。
随着西部大开发战略的实施,西电东送、西气东输、南水北调、三峡工程、农网及城市电网二网改造等项目的深入展开,我国热镀锌行业已进入新一轮的高速发展阶段。
原理
简述
热镀锌也称热浸镀锌,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。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,热镀锌需求量也不断增加。[2]
防护性能
通常电镀锌层厚度5~15μm,而热镀锌层一般在35μm以上,甚至高达200μm。热镀锌覆盖能力好,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。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。
南京乾鑫环保科技有限公司坐落于古城南京,依托南京众多的高校资源,以热镀锌生产线和废酸、废水、废气处理工程为中心,以热镀锌添加剂研发和环保设备的设计、开发、制造、销售为载体的专业环保公司。
公司主营:
环保设备;热镀锌生产线设计、施工;烟尘回收利用、酸雾处理、废水循环处理、废酸再生处理、溶剂再生处理等工程。热镀锌合金、防爆剂、锌液净化剂、磷化液、酸洗缓蚀抑雾剂等。长期提供技术培训。
公司特色:
1、热镀锌生产线设计吸收和借鉴了意大利和德国技术,在国内处于先进行列。目前投产企业均取得了较大的经济和社会效益。
2、环保设备工艺先进,在提高环保效能的同时降低了企业生产成本。
3、公司坚持与时俱进,不断探索创新,始终保持技术在行业内处于地位。
4、利用高校优势,与众多科研院所保持密切合作,使产品始终保持竞争力。
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