热镀锌厂盐酸酸洗工艺控制

热镀锌厂盐酸酸洗工艺控制

对盐酸洗槽的控制，最主要的在于控制酸洗时间及酸洗槽的寿命，从而确保酸洗槽的最大生产力和使用寿命。

1、最佳酸洗效果

要获得最佳的酸洗效果，首先要控制好盐酸的浓度，其次要控制好酸洗溶液中铁离子(铁盐)的含量。因为不只是酸的浓度会影响工件的酸洗效果，铁离子(铁盐)的含量会导致酸洗溶液质量分数的降低，从而对工件的酸洗效果、速度也有影响。值得注意的是，为了获得最佳的酸洗效率，酸洗溶液中还必须含有一定数量的铁离子(铁盐)。

由“盐酸最佳化酸洗曲线图”我们可以看出，盐酸浓度愈低、铁离子(铁盐)容许含量愈高，当然此时酸洗速度亦愈趋缓慢。

(1)酸洗时闾

事实上，酸洗时间基本上是取决于盐酸/铁离子(铁盐)的浓度以及酸洗液的温度。

酸洗时间对上锌量的关系：

有一个在热浸镀锌操作中众所周知的事实，即镀锌工件的采用保护过酸洗会导致更多的上锌量，即“过酸洗”会增加锌耗量。

一般情况在酸洗池中浸1小时已足使铁锈完全去除，有时在工厂的工作条件下可以将镀辞工件放在酸洗池中过夜，即浸10~ 15小时。这样的镀锌工件比按正常时间酸洗的要镀上更多的锌。

(2)最佳酸洗

工件的最佳酸洗效果，应该是在盐酸浓度和析出的铁离子(铁盐)浓度达到相对平衡时。蓝色中间曲线，可以看出如何在酸洗浓度250g/1时，维持工件最佳酸洗效果的相关参数：

酸洗浓度250g/l，铁离子(铁盐)为0，只获得50%的效果。

酸洗浓度250g/1，铁离子(铁盐)在15?20%，可获得最佳的效果。

酸洗浓度250g/l，铁离子(铁盐)在?50%，酸洗效果最差，呈饱和状态。整体而言，酸洗速率随盐酸浓度降低而降低。

图例解释：浓度100g/l的HCl，一开始溶液中需要50g/l铁离子(铁盐)，而达饱和点则含有152g/l的铁离子(铁盐)。浓度150g/l的HCl溶液，则一开始需要25g/l的铁离子(铁盐)，饱和点则为110g/1的铁离子(铁盐)。

(3)酸效下降补救方式

当酸洗溶液因为铁离子(铁盐)含量饱和而降低或者失去酸洗作用时，可以用水稀释来恢复酸洗功能，虽然盐酸浓度降低，但仍能发挥酸洗功能，只是速率较慢。若添加新酸到铁含量己饱和的酸洗液中，将使新的盐酸洗液浓度落在饱和点之上，仍无法再进行工件的酸洗。

(4)酸溶力下降后的处理措施

当酸洗溶液经过一段使用期后，其浓度降低，甚至变成废酸。但此时的酸还不能由厂家进行回收，仍然保留一定的利用价值，为了将降低浓度的低酸进行利用，此时，一般将热镀锌中

出现局部漏镀需要重新浸镀的工件放入其中，进行酸洗再加工，也是对废酸的一种有效利用。

盐酸酸洗溶液更换旧酸的方法：

当旧酸中铁盐超过规定的含量后，应该用新酸更换。其方法是新酸占 50%，旧酸经过沉淀后添加到新酸中，旧酸量~ 50%，之所以取用一部分旧酸，目的是保持酸洗液中适量的铁盐，因为盐酸中含量小于16%(一般情况下，FeCl2<100的为宜)的铁盐可以增加酸洗液的活性，这点和疏酸不同，而且还节用酸量。

但是这种方法，随着热镀锌技术的进步，添加旧酸的量一定要在严格掌握旧酸铁盐含量的基轴上进行，并将新配制的盐酸溶液铁盐浓度控制在可以掌的范围内，千万不能盲目按照一定的数值生搬硬套。

这个配制方法仅供参考。

(5)酸洗溶液浓度对酸洗温度的关系

(6)实际和理论的差异探讨

有资料显示：当酸洗溶液因为铁离子(铁盐)含量饱和而降低或失去酸洗功效时，可以用水加以稀释来恢复酸洗功效，仍能发挥一定的酸洗功效，只速率较慢。

实际经验反馈：将热镀中局部漏镀、需要翻新的热镀锌旧工件，需要重新浸镀的工件等放入酸洗溶液时，锌和酸的反应很剧烈，在酸溶液表面形成翻滚，加速形成氯化锌，从而降低酸效。笔者以前在实际生产中，从来没有刻意的禁止过，但业内其他厂家是允许的，只是要求尽量减少这种做法的，也可以理解，毕竟几个少量的带锌工件重新酸洗，占的量很小，对酸的浓度影响不大。

这是两个概念：(1)这种做法只是生产中的权宜之计;(2)事实证明， 这种做法，对酸溶液是不利的。

关于铁离子(铁盐〉來度的测定，我们经常进行，发现铁盐浓度高了，也知道并从生产中感受到了酸洗溶液的“劲儿’，小了就可以采取有针对性的措施。但有的企业甚至从来没有进行过清除，也没有重视这个措施，这是不对的。

结论：(1)尊重科学，合理使用；(2)及时清理铁离子(铁盐)，保持酸洗溶液的高效浓度以及保持酸与所含铁离子(铁盐)的浓度平衡；(3)减少带锌工件的酸洗。

2、盐酸密度和PH值变化

在实际生产中，需要进行下列操作，以便及时掌握盐酸密度(浓度)和PH值变化，利于生产工艺的优化和理顺。

清除酸洗溶液内的铁盐(铁离子)。

冬季或低温情况下，进行酸洗溶液、助镀溶剤的加温。

酸洗溶液进行过密度与铁离子(铁盐〉平衡点的测试。

漂洗水的PH值监测。

3、酸的类别及成份

(1)盐酸浓度的测定

介绍两种盐酸浓度的测定方法，仅供参考。

①从酸洗槽取样并过

滤25ml到量筒，将过滤的HCl倒入250ml量筒，然后注入干净的水直到满刻度。量取25ml新溶液注入圆锥烧杯，加几滴甲基橙指示剂颜色将变红，滴定0.5N碳酸纳Na2CO3滴定至黄色终点。

记录作为T的mls(毫升数)，酸的强度未T*7.3=g(HCl)

②试剂采用氢氧化钠0.2N、甲基橙0.5%；取试液1ml，滴于三角瓶中，加水10ml，甲基橙 2?3滴，以0.2氢氧化钠滴定至橙黄色为终点。

(HCl)g/l=N*V*0.036*1000

式中N——氢氧化钠的当量浓度;

V——滴定用氢氧化钠的毫升数

关于测定盐酸浓度的最适用的办法，还需要进一步探讨和确认。

(2)酸溶液中氯化亚铁的測定

见附图：盐酸浓度比重与铁离子(铁盐)含量对照表

(3)铁离子(铁盐)滴定

介绍两种铁离子(铁盐)滴定方法，仅供参考。

①从酸洗槽取样并过滤25ml注入圆锥烧杯，加30滴浓度10%硫酸滴足 0.1N过锰酸钾KMnO4，直到溶液变为粉红色，持续15秒记录当作T的mls，铁离子(铁盐)含量=T*0.11%。

铁离子(铁盐)滴定的变量应该使用一个常数，有了常数可让你以HCl浓度及比重为基本量值来计算铁离子(铁盐)的含量。但无论如何，只有 在酸洗溶液不失效或不含有锌时才适用。

②选用试剂重铬酸钾标准溶液0.1N、二苯胺磺酸钠溶液0.5%;硫酸、磷酸混合酸100ml的溶液中加浓硫酸及浓磷酸各15ml。

取试液1ml于三角瓶中，加混合酸15ml，指示剂二苯胺磺酸钠3?4滴，于灯光下以0.1N重铬酸钾滴定至出现稳定的蓝色或紫色为终点。

氯化亚铁(FeCl2)g/l=N*V*0.127*1000/l，可简化为：氯化亚铁(FeCl2)g/l=N*V*0.127;式中：N一重铬酸钾标准溶液，当量浓度；V—滴定用重铬酸钾标准体积毫升数；0.127—氯化亚铁的毫克当量。

(4)盐酸的含铁量范围和应用最高温度界限

盐酸在使期中可以常添加新酸，直至其含铁量达100 ~ 120克Fe/升为止。 最后的酸洗液中，HCl的含量容许降至30克HCl/升。

盐酸的使用温度应保持25℃~ 40℃，50℃应视为其最高限度。只有在酸洗钢丝时才可用更高一些的温度。

4、工件钢铁材料与酸洗速度

酸洗速度随着被酸洗钢铁工件的成份和所生成的氧化铁皮的不同而改变。

钢铁中含碳量对钢铁基体的溶解速度有很大影响，含碳量增加，则钢铁基体的溶解速度迅速增大。

经过冷、热加工的钢铁工件基体的溶解速度提高；而经过退火以后的钢铁工件，钢铁基体的溶解速度则会降低。在钢铁工件表面上的氧化铁皮中，一氧化铁的溶解速度比四氧化三铁和三氧化二铁的都要大。轧制铁皮比退火铁皮的一氧化铁含量要多。因此，它的酸洗速度也

较快。氧化铁皮层越厚，酸洗的时间也越长。如果氧化铁皮的厚度不均，则容易产生局部“欠酸洗”或“过酸洗”的缺陷。

5、盐酸浓度与密度几个常用参数对比

40%HCl的密度为1.198。

38%HCl的密度为1.1885。

36%HCl的密度未1.1789。

20%HCl密度是1.0989g/cm3

酸是浓度与氧化物溶解度的关系

从表的数据中看出，在盐酸中进行酸洗，当浓度高时比较有利，因为在这种情况下，氧化物溶解得快，铁溶解得比较少。也可以看出，生产中，酸洗液的温度控制在不同的浓度范围，对酸洗的效果如何。

6、盐酸在线密度计基本原理

以LZKF02F型在线密度计为例，这是专用于盐酸浓度的在线测量，测量范围0—40%。

(1)密度(浓度)測量系列仪表的基本原理

由放射源产生的伽玛射线穿过管道中的被测介质，其中一部分射线被介质散射和吸收，剩余部分射线被安装在管道另一边的探测器所接收，介质吸收了多少射线，与被测介质的密度呈指数吸收规律：

(2)仪表的主要用途

该系列仪表是通用型在线测量仪表，可广泛用于石油幵采、炼油、化工、煤炭、冶金、矿山、轻纺、水利、食品等工业部门。由于是非接触式在线测量，因此特别适用于高温、高压、高粘度、剧毒、深冷、易燃、易爆的密闭系统中工艺参数的在线测量(例如密度、浓度、瞬时质量流量)，这是常规仪表无法比拟的。

LZKF02F型工业伽玛射线密度计，可测定各种流体、半流体或混合液的密度。例如可在线测量钻井泥浆、固井泥浆、压裂液、砂浆、矿浆、混凝土、糖衆、纸浆、石油产品、水煤浆、浮选液的随机密度，精度最高可达5*10-4克/cm3。 LZKF02F型工业伽玛射线浓度计，可测定各种溶液或混合液的重量百分比浓度或体积百分比浓度。例如测定矿浆、泥浆、水煤浆、砂浆、压裂液等溶液的浓度，精度最高可达0.2%。

(3)仪表的主要技术特点

以LZKF系列仪表为例。

①电脑控制实现仪表智能化

选用ATMEL89C51单片机，8K一EPROM、2K一E2PROM、8K―RAM，4只发光二极管作测量、电源、报警，可键盘输入各种工艺参数，可键盘选显示参数类型及电流输出类型，双四位数码管显示工艺参数。

②密度、浓度、质量流量高精度测量。

③高可靠性、高稳定性

进口元件组装，严格的生产工艺，严格的例行实验，新式的稳峰技术确保仪表长期稳定的运行。

④现场安装调试简单，操作方便

管道卡式安装，采用量程内两点标定法，可选择显示多种工艺参数，停电、重新来电无需进行任何操作，仪

表自动转入在线测量状态，维护量小。

⑤多功能，充分满足生产工艺需要

仪表可同时测量密度、浓度、瞬时质量流量及累计“干矿量”，并有数据存储功能，在在线测量过程中可随时调出并显示所需工艺参数。

⑥快速灵敏，时间常数短，统计涨落小。

采用特殊技术，将时间常数缩短到2?5秒，统计涨落却非常低，该指远远超过国内外同类仪表水平，可构成高质量自动控制系统。

⑦完善的自检和自调试功能。

⑧采用电可擦除技术，标定常数永远不会丢失和冲乱。

⑨特殊的抗干扰措施，在强干扰工业现场仍能正常稳定的运行。

⑩安全性能高

仪表选用铯一137放射源，所用强度与国内外仪表相比最小。一般使用25毫居，管道直径为450mm时，只需用20毫居。这在国内外是独有的、先的。射源容器有锁闭开关，泄漏量距放射源1m处，远低于国家规定的居民全标准，用户可放心大胆的使用。

(4)仪表的主要技术指标

LZKF0系列仪表的技术指标是一样的。如果仪表只用于测量和控制密度、浓度，请选用LZKF02F系列仪表；如果要求测量和控制质量流量、干矿量或一元混合液中任何一种物质的质量流量及干矿累计量时，请选用LZKF03系列仪表;如果要求测量硫酸、盐酸、碱的浓度，请选用LZKF02S硫酸浓度计、和LZKF02H盐酸浓度计和LZKF02A碱浓度计。

①主要技术指标：

密度测量范围：0.3?3g/cm3。

密度测量精度：0.0005?0.001g/cm3、0.0002g/cm3 (最高精度)。

浓度测量精度：0.2%。

流量测量精度：士0.2%?士0.5%(为配套流量计的精度)。

质量流量测量精度：优于±1.0%(质量流量率一般可在±0.5%。)

累计时间：可按小时、班、天累计，最长达一个月。

稳定性：现场长期运行，确保运行精度。

测量管径：70?450mm。

放射源强度：1?20毫居。

电缆信号传输能力：1000米。

防爆探头等级：d2c(旧规则为B4e)。

泄漏剂量：16微西弗/天。

时间常数：2?5秒(快速)、64秒(慢速)。

环境温度：主机0℃?45℃，探头―20℃?十65℃。

环境湿度：主机85%，探头95%(相对湿度)。

输出信号：双四位显示，显示参数及输出信号类型可键盘选择。

上下限报警：可键盘设置，如果用户需要可提供继电器触点输出。

放射源衰减：微机自动补偿。

主机外形尺寸：143x73x310mm，主机开孔尺寸为138*68mm。

安装形式：主机为盘式安装方式，探测器为管道卡式安装。电缆长度：根据用户需求。

②仪表组成：

LZKF系列