热镀锌百度百科
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1发展
据《2013-2017年中国热镀锌行业发展前景与投资预测分析报告》[1]数据显示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。前瞻网认为热镀锌是当今世界上应用最广泛、性能价格比最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。
2原理
1 引言
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。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,热镀锌需求量也不断增加。
2 热镀锌层防护性能
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。
3 热镀锌层形成过程
热镀锌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%。
3技术区别
热镀锌抗腐蚀能力远远高于冷镀锌(又称电镀锌)。热镀锌在几年里都不会生锈,冷镀锌在半年里就会生锈!
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,而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.
4生产工序
热镀锌(钢管)生产工艺:
上料→酸洗、水洗→溶剂→烘干→热镀锌→内、外吹→滚标、标识→钝化→检验→包装。
1. 上料:
上料工应检查原料情况:
1、钢管的外表面不得粘有油污(特别是沥青油调合漆等油污),否则会造成大批不合格品。
2、钢管在生产后一定要矫直,消除钢管的内应力。
3、钢管外表面出现凹凸不平的腐蚀不能镀锌,否则将浪费大量盐酸。
4、钢管在运输过程中不能出现人为弯管。
5、用于热镀锌的钢管,不允许把标识物贴在钢管的内、外壁上,以免造成漏镀。
1. 钢管的酸洗、水洗:
1、钢管的酸洗:
1)酸洗工在工作前必须穿戴好劳动保护用品,在工作中认真检查工作现场有无障碍、吊带是否完好无损,确认完好后方可进行工作。
2)酸洗主要采用盐酸酸洗,采用水来配制盐酸,盐酸含量为18~20%比较合适。
3)酸洗工工作前首先了解酸的浓度、温度及本槽酸洗管的吨位。
4)吊管时两根吊带要离开端头1.3米左右,防止吊弯钢管,造成镀锌管内漏;在往酸槽下管时,钢管要倾斜15°,先下自己站立的一端,防止喷酸伤人。
5)钢管每次酸洗,重量在2~5吨为宜,时间5~15分钟。
6)钢管在酸洗时要经常振动,在振动过程中要把钢管平放在酸槽的横条石上,反复起动一侧吊带3次后再起动另一侧吊带3次,重复两次后再吊起;振动上升角度不大于15°。
7)酸槽加温时,先将蒸汽管固定牢固后再打开蒸汽阀门。
8)天车吊管进、出酸槽时,不得撞击槽壁,防止损坏酸槽。
9)钢管的欠酸洗的主要原因:
(1)钢管在进料时要严格检查,要做到不合格钢管不投入酸洗。。
(2)钢管在振动时不认真操作。
(3)酸洗时间及盐酸含量不足。
10)钢管过酸洗的主要原因:
(1)盐酸含量过高。
(2)酸洗时间过长。
11)酸洗后检查钢管外表面是否光滑、有无残留氧化铁皮、有无油垢污染钢管表面。
2、钢管的水洗:
1)钢管的水洗要在流动的清水槽中进行,水洗时要将钢管全部浸在水中,把酸洗吊带放松,起落三到四次。
2)水洗后,要将钢管内的水控净,尽快进行溶剂处理,以防止钢管氧化。
3)清洗水铁盐含量标准不得超标,无其他杂物,保持干净透明。
4)在洗管时,严禁操作人员跨越酸洗槽,防止滑倒或掉入酸槽伤人。
1. 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。
1. 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。