1、24-25 页未写一热镀锌种类:1.热镀锌钢管的品种:水道管,煤气管,暖气管,电线导管,结构管。2.镀锌管规格:min10.5 max:500mm3.外表面单面镀锌:4.8-170mm4.镀锌钢管方式:1 干法 2 湿法 3 铅锌法 4 氧化还原法 5 外表由单面5 干法热镀锌:锌液中允许有较多的含铝量:0.1-0.2%,可以防止锌液氧化并可的得到具有较高的冷性的镀层,溶剂成分稳定,产生的硬度量较少 5-10%,锌耗比湿法镀锌低。镀锌管 1800 年开始,大量生产从 50 年代开始.6.湿法热镀锌: 湿法热镀锌限制锌液中含铝量(0.02-0.05%)熔融的成分不稳定,产生的硬锌量为(12-17
2、% )7.氧化还原方法:采用在镀锌前光预热钢管到锌液温度,取消了传统碱,酸洗工序,涂溶剂和干燥工序,这种方法提高了产品产量和原料利用率降低了锌耗,提高了锌锅的使用寿命。8.热镀锌钢管生产中有以下的发展和方向。采用想锌液中加入合金元素的方法,控制镀层厚度,改善镀锌的吸附度和降低锌耗。9.钢管在镀锌前先预热到锌液温度,使锌锅能以较少的供热得以锌液温度稳定,同事也提高了产量和质量。10.对特殊用途的镀锌钢管进行镀层处理,即扩散退火,以改善镀层组织,提高耐蚀性。11.改善,向锌锅传送的量有效作用来看,提高锌锅的使用寿命。12.对共同用途的镀锌钢管,如电线导管,采用外表面单面热镀锌方法生产。13.对装饰
3、或强腐蚀性环境,采用着色图层的镀锌钢管,它具有美的外观和高的抗腐蚀性能。14.设计采用钢管量单根成成捆进行连续酸洗和自动作业线,和强制循环酸液的系统。以提高酸洗设备的产量和酸洗质量。改善酸洗操作条件,设计并采用全连续,自动化的钢管热镀锌机组。二热镀锌原理1.镀锌层的形成:钢管表面层化学成分和组织结构发生变化,形成铁锌合金层。锌层的成型主要是两种反应:界面反映和扩散反映。2.镀锌层的组织及其特性:3.由于铁锌的扩散速度不同,结果在镀层中便形成了不同厚度的相层镀层由几个依次公布的相层结构:从管材基体到纯镀层顺次排列为: 相,T(r) 相, ( )相,(z)相,九(1-1)相4.相:锌在 -铁中的固
4、溶体,含铁 94%(重量) 。体心的立方晶格,厚度不大。5.相:位于铁基体上,含铁 21-28%,体心立方晶格,分子式: Fe5zn21.在 668-780 内稳定,厚不大。相互作用中有重要影响,扩散过程中铁的供应者。6.相:含铁 7-11.5%立方晶格。分子式:FeZn7. 在 620-644 内稳定,1 相层是镀层中合金的基本组成 P 分为栅状结晶。7.Y 相:含铁 6-6.2%,具体单斜六方晶格,分式:FeZn13,在 530 的温度一下稳定,Y 相层多半是粗大构状结晶。-5y,相层成轻微锯齿形。8. 相:是铁在锌层中的固溶体,含铁不大于 0.003%,具有稠密六方晶格,基本上是纯锌层.
5、 当锌液温度为 450-490时,得到两个厚的锌层(相与 S 相)和一个薄的相层(T 相),外表层是纯锌层九相。一般铁锌合金层厚度占全部镀锌层厚的的二分之一到三分之一。五个镀锌层相层中,起决定作用的是 T81 和相。T 相相质硬而脆,它们显著地降低了镀层的塑性。1)81 相和九相塑性好,应尽量减少。2)t 和相质硬而脆。应尽量减少。3)1 和相是关键,铁锌合金的性质主要溶于 8 相和相的增长特性。4)在铁锌合金层中,定有一个层比其它层厚,故 8 相层厚则相层薄。反之.生产中影响到镀锌层各相厚度,组织结构及性能变化的主要原因。1 锌液温度:2 钢管在锌液中的浸渍时间3 锌液成分4 钢管本身的化学
6、成分镀锌层的厚度决定于:1.钢管从锌液中抽出的速度2.锌液温度3.去除锌管表面上的过剩锌液方法含 re94% 21-28 7-11.5% 6-6.2% 0.003%FE* ZaA r 8 nFe Fe5ZA21 feZn7 FeZa13 Zn4 锌液温度和浸渍时间对镀锌层的影响。锌液温度和浸渍时间是影响镀层成长特性基本因素,在研究镀锌层的形成过程中,一般用热镀锌时的铁损作为浏览反映速度参数。 铁损:同锌液反映形成合金层和锌渣的铁的总量,铁锌合金层牢固的附着在钢管基体上的情况下铁损大致与铁锌合金层的厚度成正比。铁与锌液相互作用是,铁损和浸渍时间两者之间的关系取决于温度,有两种类型的反映。1.温度
7、至 450一下和在 520以上,铁损按抛物线随浸渍时间而变化,表层铁锌合金层的厚度基本上不会由于浸渍时间个镀锌温度的微笑变化而改变。2.反映在 495-520范围内,铁锌合金没有 T 相。不同时间锌液温度下铁损于浸渍时间关系曲线 (有图).当铁损为抛物线型的锌液温度下,合金层的重量随紧致时每增加四倍而增加一倍。.当锌液为 500时剧增,虽然这一温度时只有 81 相和九相存在,但不希望在此温度下镀锌。过于提高锌液温度和增加浸渍时间,会因 相的成长会使合金层变脆。理想的镀锌温度是 450+/-5(见图 2)9.浸渍时间不变时铁损-5 锌液温度的关系曲线。10.当锌液温度超过 490时,已不能保证正
8、常温度下的镀锌特点。3锌液化学成分对镀锌层的影响1铅:商品锌含铅量 0.05-2% 之间在 450时,铅在锌中的熔解度为 1%,当含量超过 1%时,便沉积到锌锅底部。优点:1 防止锌锅底部被锌侵蚀2. 减少锌渣的形成3.对铁锌合金金属的生成没有影响,不会恶化镀层质量。缺点: 1.含铅量大增加锌液的粘度,使镀层中的纯锌层的厚度增加。2影响的锌层的外观,粗糙度和光泽。3.形成锌花4. 影响镀锌层的可扰型。2.铁:450时,铁在锌液中的溶解度为 0.02%,此时铁对镀层组织和性能不产生影响。1.锌液中含铁量超过 0.02%时,剩余量的铁与锌化合生成 T:8 和相,主要的悬浮物形成存在 8 和相结晶,
9、即硬度。2. 硬锌进入镀层会恶化其外观。3.影响附着强度和耐腐蚀性。生产过程中不能防止产生硬锌,只有合理的热工制度使硬锌降到锌锅底部,避免与钢管接触。将锌液中的铁控制在 0.08%以下。3.铝:添加金属,是锌液中主要合金元素,对铁锌反映有直接影响。1.2 含量 0.05%的铝,可减少锌锅表面锌的烧损,使镀层得到较光亮的色彩。2.2 含量 0.15-0.2%时,锌层组织发生变化,使 S1 相和相减少,锌层逐渐变成易弯曲而不剥落。3.2 含量达 0.3%以前,镀锌层的附着性能和可塑性都会得到改善,锌液中含铝量为 0.1-0.3%时,由于铝铁的亲和力较强,使铁基体表面形成一个很薄的铁铝合金层,大大的
10、阻止了铁锌合金层的成长,使合金层变薄,减少了镀层脆性,改善了镀层的加工性能。4.2 干法镀锌时,锌液中含铝量一般为 0.1-0.2%。4 铬 存在于蒸馏锌和再生锌中1.2 对 锌铁合金层没影响2.2 含铬量大,可加快铁的溶解速度,导致锌锅的腐蚀加剧,加剧生成硬锌。3.2 可降低锌层变形性能和耐蚀性能。5.锡450时,锡在锌中的溶解度是 100%,添加锡可改善镀层外观,在一定程度上会降低镀层塑耐蚀性和附着强度 含锡量不易超过 1%。最好使用含 0.3%的铝和 0.5%锡的锌锭。6.锑 450,a)锑在锌中的溶解度为 8%.b) 锑可降低镀层的变形性能 c)锑含量不超过 0.1% 否则可能引起龟裂
11、。7.铜 对铁锌合金层的组织和厚度不产生任何影响,但对镀层可降低变形性能,附着强度和外观。四 钢管化学成分对镀锌层的影响1. 碳:C2. 含碳量在 0.2%一下,对镀层影响不显著。3. 当基体中含硫或磷时,碳对镀层的组织性能影响。4. 含碳越高铁锌反应愈剧,铁溶解也愈大,铁锌合金层也越厚,相和 8 相成长快 变脆塑性降低。5. 碳的组织结构对铁在锌液的溶解程度及合金层的性质有不同影响。A :如果量到 0.88%时,铁溶解加剧 速度比含碳 0.02%的铜高 6 倍(粒状珠光体比钢高 4 倍一直增加到 1.4%)以后溶解速度又降低下来。总之,随着含碳量的提高,铁的溶解也不断增加,当含碳达到 2.0
12、8%时,溶解又降到纯铁水平。2.硅 铁在锌液中的溶解程度,合金层的厚度将随钢中硅含量的增加而增加 由于 8 1 相的迅速长大,是相的晶粒向镀层表面推移,造成镀层表面粗糙无光 呈暗灰色。当含硅量达到 1.5%时,铁的溶解度剧烈,因此锌锅材料的含硅量应小余 0.02%。 (见图)3.锰1)含锰 0.3-1.8%时,对铁在锌中的溶解有影响,不显著2)含锰 2.65%时,铁在锌液中的溶解速度最大。3)含锰 0.3-0.5%,他对铁在锌液中的溶解影响不大。4.磷与硫1)钢中硫达到允许极限小于 0.04 时,铁在锌液中的溶解剧烈。2)钢中磷含量到 0.1%时,铁在锌液中的溶解速度加剧,加快 30%3) “
13、”0.15%时, 相变薄,相成长快,会形成特别厚而开裂的铁锌合金层。5.氢 1)当基体表面有氢存在时,会由于表面疏松而加剧铁的溶解,应避免过酸洗。三热镀锌钢管生产工艺一)镀锌钢管生产工艺流程1)清洗 2)脱脂 3)清洗 4)酸洗 5)热水洗 6)冷水洗 7)溶剂 8)干燥 9)热镀锌 10)外表面喷吹 11)内表面喷吹 12)空冷 13)水冷 14)矫正 15)检查 16)包装。二)钢管表面的加工1.表面加工的作用主要工序:清洗和脱脂 酸洗和清洗及溶剂处理和干燥(干法)1)能保证镀锌层很好地附着在管表面上。2)少量污物也会妨碍附着,减弱阻止铁和锌之间的互相渗透3)酸洗后的铁合成共它污物影响附着
14、,热镀锌钢管的废品大部分分量由于不完全的表面准备所致。2.清洗:脱脂前的清洗是为了除去钢管表面的灰和污物,并对钢管进行预热。 用 20-90为流动水进行五分钟清洗。 脱脂和清洗通常采用苛性钠的水溶液作为脱脂液,也可采用磷酸钠或硅酸钠水溶液加入少量表面活性剂能出尽脱脂液的溶解乳化分散作用。干法镀锌脱脂液成分OH:100-150 G/L MAX ,200 G/L玻璃:70-80G/L温度:70-90时间:10-15 min废液:PH6-84.酸洗与清洗目的是去除表面铁锈和氧化铁皮 ,氧化铁皮在高温下生成,呈暗黑色1) 在 575-1100 范围生成,FeO Fe 3O4 *Fe2O32)在低于 5
15、75范围生成:Fe 3O4 Fe2O33)在高于 1100 范围生成:FeO Fe 3O4 酸洗液为 H2SO4 HCL1)硫酸清洗时,主要反应:FeO+Fe 2O4+Fe2O3+8H2SO4=2Fe2O4+2Fe2(SO4)3+8H2O反应:Fe+h 2SO4=FeSO4+H22)盐酸清洗时反应:FeO+Fe 3O4+Fe3O3+16HCL=2FecL2+4FeCL3+8H2O反应:2Fe+2HCL=2FeCL2+H 2产生的氢气除去机械剥离氧化铁铁皮外,还能是酸液中的硫酸铁或氯化亚铁还生成硫酸亚铁或氯化亚铁。Fe2(SO4)3+H2=2FeSO4+H2SO4 或 FeCL3+H2=Fecl
16、2+2HCL所生成 FeSO4 或 FeCL2 易与酸作用而被去掉。使反应会增加酸耗,提高铁盐含量 恶化环境,由于产生酸洗脆性,酸洗气泡和裂级造成镀锌废品。减少酸洗的负作用。应向酸洗液中加入抑制剂, (缓蚀剂)很多;抑制剂须具备一下特点:1.能溶解或分散在酸液中,形成乳液状2.能降低铁的溶解速度(即氢的生成速度,阻止氢往基体中扩散,但不降低氧化铁皮的溶解速度3.在酸洗温度下不分解4.能在酸液表面形成泡沫,以减少被氢气*的酸液数量。5.不会在钢管表面上生成难以去除掉的薄膜。盐酸清洗优点1.可在正常温度线操作2.溶解氧化铁皮的能力大,而对铁体的侵蚀小,基体对氢的吸收少3.炭黑残渣污染钢管表面的可酸
17、性小。钢管可得到的光洁的表面。4.酸洗生产的铁锰为氯化物,其溶解度大,易清除对热镀锌没有影响。盐酸清洗缺点1.成本高2.废酸再生复杂3.放出有害气体 HCL4.浓盐酸的保存和输送需耐酸材料硫酸酸洗的有点1 成本高2.废酸回收简单3.在提高酸液温度的条件下可充分利用酸液4.浓硫酸的保存个输送不需要耐酸材料硫酸清洗缺点1对铁基本的侵蚀大氢易扩散到基体中去。2.需进行加区操作3.酸洗后钢管表面残留一层暗黑色的铁盐,不易彻底选择其残余需在盐酸液中转化为氯化亚铁。 从热镀锌角度看,使用盐酸比硫酸更合适。 影响酸洗速度的主要原因1.钢量的成分和氧化铁皮的种类、2.酸液浓度的温度3.酸液中铁盐的含量4.酸液
18、中的抑制剂的含量5.酸液或钢管的运动情况用硫酸清洗时,以提高其温度而不增加浓度为宜用盐酸清洗时,以增加其浓度不增加温度为宜酸制逇酸洗液中一直记的含量约为 0.5-1 kg/m3 (j 见图)酸洗浓度与温度同酸洗速度的关系使酸液流动或使钢管相互位移也可大大提高酸洗速度,缩短酸洗时间。硫酸酸洗时: 冶金 鞍钢1)酸洗浓度:10-20%=106-229 g/L 106-200 g/L2)温度:50-70 70-953)铁锰:250 g/L 国外:100 g/L 以下 250 g/L4)时间:30-80 min 25-60 min5)清洗:流动的冷水6)酸化:15G/L HCL 浸泡 5% (一般实际
19、 15-30 min)7)抑制剂含量:0.1% 左右, 0.5-1 kg/m3盐酸在清洗时:1)酸液浓度:10-15% max 20%=104-160 G/L max 110g/L2)酸液温度:30-403)酸洗时间;30min 左右4)铁盐含量 A:国内:280 G/L 以下 B:国外:120G/L 一下用硫酸清洗的钢管,在清洗以后还应浸到 5%=51G/L 盐酸的溶液中,影响镀锌的硫酸铁盐残余转变为不影响镀锌盐酸铁盐。 酸洗后应立即在热的和冷的水中清洗,以去掉残酸和铁盐,如在空气中停留时间过长,会使钢管表面上的亚铁盐氧化成不易用水洗掉的铁盐5.废酸处理废硫酸中含 5-10%=51.5-10
20、6 g/L 硫酸 含 15-30 %硫酸亚铁酸洗废水中含 0.3%左右的酸中和处理 中和剂1)石灰石:CaCO 32)消石灰:Ca(OH) 2 H2SO4 +Ca(OH)2=CaSO4 +2H2O3)生石灰4)碳酸钠:Na 2CO35)苛性碱:NaOH采用消石灰H2SO4 +Ca(OH)2= CaSO4+3H2O铁盐转化方程Feso4 +2H2 O =Fe(OH)2+h2SO4Fe(oh)2 +O2+2H2 O=4Fe(oh)3几种处理废酸方法1)加入铁屑或氧化铁皮反应掉多余的硫酸2)蒸发水分,付集酸液 燃烧气体加热废酸液3)变换膜处理法和用阴离子阳离子变换膜以渗析法:Fe2+n 和 SO4(
21、2) 分解开对含酸低, 量小以中和法处理对含 10% 左右的酸量,以提取铁矾 和硫酸为宜废盐酸处理法1)结晶法2)蒸汽法3)喷雾法基本原理是热分解氯化亚铁 500条件下FECL2+H2O+O2=2FE2O3+8HCL从中得到盐酸最高浓度为 200 g/L6.溶剂处理溶剂处理的目的1)去除钢管表面上清洗时未清洗的铁盐残余。2)将清洗过的钢管表面产生的铁锈需要再次溶解掉3)活化钢管表面,提高锌液润湿铁基本的能力,使钢管基本与镀锌层很好连接,脱脂和酸洗时产生的缺陷不能在溶剂处理时消除。热镀锌生产时对溶剂的要求1)溶剂成分稳定2)防止方管表面的铁氧化3)溶剂层在镀锌时容易去除4)溶剂的粘度 表面张力和
22、熔点较低湿法镀锌湿法镀锌时,一般采用氯化铵作为熔溶剂;直接与锌液接触 ,锌液温度 450-460.理想熔融剂温度是 300-350:为防止熔剂很快耗损,通常甘油丙三醇作为发泡剂。用以保持溶剂中的水分,发泡剂的添加量为熔融剂量的 1%(重量)干法镀锌:采用含氯化铵的氧化锌水溶液溶剂。干法镀锌的水溶液溶剂比湿法镀锌的熔融剂成分稳定,并能均匀的涂在钢管内外表面上,水溶液溶剂通常用蒸汽间接加工,直接加热会改变溶剂的浓度。一般干法镀锌的水溶液溶剂含: 鞍钢1)氯化锌 Zncl2:500-800 G/L 450-1100 G/L2)氯化铵 NH4CL:80-120 G/L 100-150 G/L 3)乳化
23、剂:1-2 G/L 4)比重:1.3-1.6 左右 1.4-1.65)铁含量:2 G/L 铁盐 25 G/L 盐酸5 G/L6)温度:50-607)浸泡:5-10min 捆 国外不用氯化锌与氯化铵复盐溶剂 2 种1)ZNCL2:NH4CL:1:12)ZNCL2:NH4CL:1:3浓度为:35%-40% 温度为:50-607.干燥:溶剂反应自水溶液中开始,干燥过程中加剧溶剂是干燥温度与干燥时间对镀锌质量有直接影响,尤其是干燥温度保持在 120-200 范围内 ;- 时间 - 13-4 min (1/2 - 4)三 钢管热镀锌1. 一般知识 : 方式: 单根 成批 ,间断, 连续的进行钢管必须倾斜
24、地浸入锌液中,以便排除空气,决定钢管镀锌质量的主要参数是锌液温度,钢管在锌液中的浸渍时间,及从锌液中抽出的速度1)标准的锌液温度为 450 +/- 5 度 恒温2)正常镀锌范围是 450-460 3)温度过高会加速铁锌合金相层(相)的形成,塑性低也缩短锌锅使用寿命。小直径钢管的镀锌时间约为 20-50 秒,增加镀锌时间会促使 相形成,降低塑性。钢管从锌液中抽出的速度对镀锌层厚度有很大影响1)抽离速度低,镀锌层薄2)抽离速度高,镀锌层厚3)抽离过快,管子附着的锌液使镀层凹凸不平 也不光滑。4)抽离速度过慢,合金层进行扩使镀锌层几乎全部变成合金层,形成茶褐色薄,降低镀锌层的弯曲性能。5)抽离角度不
25、应小于 10-15 度6)为便于捞渣,锌液下应放 40-50mm 厚的铅,甚至加入 200-250mm 厚的铅,以缩短锌的熔化时间,并减少锌液对锌锅的底部侵蚀。锌锅的熔锌量与镀锌钢管的小时产量之比应为 2040,一般 20 左右。2.热镀锌方法1)湿法镀锌2)干法镀锌 允许含铝量 0.1-0.2% 以含铝 10-15%的锌铝合金加入。 当抽离角度为 15 度时,抽离速度为 1-1.2m/s 。干法镀锌厚度为 80-100 微米左右,镀锌层厚度为 30-40 微米3)铅湿法4)氧化还原法5)外表面为镀锌3.在镀锌是产生的废料1)锌:含氧化锌 金属锌,氯化物及不溶于酸的杂质和混合物,一般重量占镀锌
26、钢管重量的 0.5-3.5%,占全部耗锌量 1020%有 2040%的锌留在锌灰中。2)锌渣即硬锌(FeZn7)含铁约 3.5%含铅约 1.5%一般锌渣量约为镀锌管重量的 0.2-1.5%,占全部耗锌量的 25%,通常 1-4 周捞一次锌渣。3)氯化铵渣重铬酸钠 4-6g/l Na2Cr2O7.2H2O 硝酸 1-3g/l 硫酸亚铁 0.5-1g/l四 镀锌层的处理1.镀层表面喷吹处理1)最早用途有石墨或氯化铵的石棉绳擦净外表面,现改用压缩空气喷吹 ,压力 3-6 大气压2)内表面:用温度为 150-250 的热蒸汽喷吹。也有用饱和蒸汽的压力 5-12 大气压。2.镀层的扩散退火一般认为在 5
27、00-550C 温度下退火 10-15 分钟,扩散退火的钢管宜在含铝 0.1-0.2%的锌液中镀锌。加铝的目的是防止镀层在扩散退火过程中氧化,扩散退火的镀层表面光滑,呈银灰色3.镀锌钢管的冷却 :冷却水温在 80 度左右为好4.镀层的保护涂层1)钝化:以铬酸或重铬酸盐为主水溶液A:含 100-200 G/L 重铬酸钠和 12-20 G/L 硫酸的水溶液。PH=1.2-1.5 温度 25-35 度 钝化时间为 5-10 秒B:含 180-185 G/L CrO3 和 80-90 G/L Na2SO4 和 2.5-4 G/L HNO3 比重 1.4 的水溶液 温度 20-25 度,钝化时间 20-
28、25 秒,含铁量小于 20-25g/l。C:含 18-22 G/L CrO3 和 6-10 G/L Na2SO4 和 2.5-4 G/L HNO3 比重 1.4 的水溶液 温度 15-25 度,钝化时间 1-3 秒。5.有机涂层镀锌后在专用装置中进行涂漆,含溶剂,着色剂和粘接剂构成涂料 喷涂到管表面,以 204.5-315.5 度加热,以去除掉溶剂和硬化树脂。 有机涂层透明和不透明涂层,有美丽的外观和高的耐蚀性能。也可用尼龙 纱纶 涤纶和天然或人造橡胶进行着色涂层。镀锌锅材质:阿姆克铁化学成分 C Mn P S Si 0.07MAX 0.3 0.015 0.025 痕迹镀锌用磁力辊材料:铸造铝
29、镍钴永磁(硬磁)合金 GB4753-84MAX 瓷砖积:BH max KJ/M3(MGOE) 磁道密度锡砖力:hcb KA/M (OE)磁极化预度渗透力:HCT KA/M (OE)剩 磁 :BR MT(G)牌号:LNG40 LNG44化学成分:AL NI CO CU Fe 密度8.0 14 24 3 余 7.3五 镀锌管的缺陷及其消除方法1)局部漏镀 1.脱脂油的残余: 分析脱脂溶液,遵守工艺靓程2.锈层和氧化铁皮残余:分析酸液中含酸,含铁量 保持酸液温度和酸洗时间。3.溶解分解物的产物:溶剂分析 (确定 PH 值 浓度 氯化铵和氯化铁含量)缩短 。溶剂处理与热镀锌之间的间隔时间,保持干燥温度
30、。180 度 Zncl 400g/l NACL200g/l4.钢管在酸洗过程中接触:在酸洗过程中使钢管之间错动几次(2)溶剂夹杂1.溶剂成分变化:进行分析和成分调查2.溶剂在干燥干燥过程中烧损:降低干燥温度到180 度3.湿法镀锌,废品溶剂在钢管浸渍过程中烧焦:调查或更换溶剂覆盖层4.镀锌钢管以锌液中抽出时带上了溶剂:在镀锌和抽出时应从纯净的锌液表面离开并保持适当镀锌时间。使溶剂与锌反应完全。(三)镀锌层粗糙1. 过酸洗:缩短酸洗时间,在酸液中添加抑制剂2. 酸洗后的管子被铁盐弄脏:采用二次清洗 检验酸液中含铁量和 PH 值3. 锌液温度过高:调整锌液温度,直径与壁厚小的钢管,取温度下限,直径
31、与壁厚大的钢管 , 取温度上限。4. 在锌液中浸渍时间长:钢管在锌液中浸渍达到锌液 温度。锌液沸腾停止,说明浸渍可以结束。4硬锌颗粒。1.锌锅温度不够:适当加深镀锌锅2.镀锌锅底部积聚的硬锌过多:定期清除。3.搅动硬锌:镀锌设备应避免搅动起硬锌锌液中有硬锌悬浮时,要静止一段时间,使其沉降。5)镀层较厚1. 钢管从锌液中抽离速度高:降低钢管从锌液中的抽离速度。2. 钢管从锌液中抽离的角度低,提高钢管从锌液中抽离的角度。3. 镀锌温度低:采用合适的镀锌温度。六 )镀瘤1. 在钢管表面有油金额脂的薄层:分析脱脂溶液遵守工艺规程2. 钢管表面有氧化铁皮,分析酸液中的含酸 含铁量 保持酸液温度和酸洗时间
32、。7)气泡1.在锌液凝固期间排出钢管吸附的氢:不允许过酸洗 在酸液中添加抑制剂8)锌层剥落1)镀锌后延长了钢管冷却时间:不允许在热状态下储存镀锌钢管,镀锌后在温度为 80 度左右的水中进行冷却。2)镀锌温度低:采用适当的镀锌温度3)铁锌合金层过分的或不均匀的增长:检查钢管的成分和镀锌工艺4)钢管表面预加工不彻底:分析各种预加工溶液,遵守工艺规程9)白锈1. 雨水或湿气冷凝水长时间度镀层表面的作用:不允许在储存和运输镀锌钢管时,使其表面长时间变受雨水和湿气凝水的作用。加强镀锌钢管存放场地的通风。四 热镀锌钢管生产设备1)酸洗设备1. 酸洗槽:1 )辉绿岩耐酸混凝土 2) 铸石耐酸混凝土 3)耐酸
33、砖 4)耐酸瓷砖5)玻璃钢 6)耐玻璃钢聚氯乙烯或橡胶衬.不耐冲击 ,能经受 60 度以下温度2. 酸洗机1)链式酸洗机 2)螺旋运输机酸洗机3)移送机式酸洗机 4)杠杆式酸洗机5)转子式酸洗机 6)链子式酸洗机6)单根供管设备 1 锅心颗粒槽式联合单根供管设备。 2 回转炉式单根供管设备。7)干燥设备 :干燥锅炉设备有:链式运输机 螺旋提示运输机 步进式运输机4)镀锌锅1.金属锅:成分:2.非金属锅:采用炉内的锌锅,受热面积达,散热小。3.金属锅可首选 810 米,锌液 20300 吨五)热镀锌机1 吊挂式 2 螺旋式 3 器皿式和辊轮式六)单面镀锌设备七)外表面喷吹设备八)内表面喷吹设备九
34、)镀锌炉几种化学测试方法一、 H2SO4 浓度测定方法1 取 5ml H2SO4 溶液试样,放入 500ml 容器中 2 加水 100ml 150200ml 3 滴入 2-3 滴甲基橙混匀 4 0.5N 氢氧化钠滴试由红色变橘黄色。二 FeSO4 含量测定试剂:MNSO4 1 取 5ml 试样,放入 500ml 容器中 2 加水 150200ml 3 加入 MNSO4 指示剂 4 用溶剂滴定化学方程式三、锌中含铁测定试剂:HCL =1.19N HNO3=1.42N SNL =6% HGCL 饱和液 MNSO4 混合液 MNO4=0.1N1.用 1/1000 天平取 5G 试样,放入 500ML
35、 塑中2.加入 HCL 20ML 加温使之全溶3.加 1-2 * 氧化4.用 10ML 左右的 SNCL2 趁热*,使溶液由黄色变成无色。5.再加 1-2 滴 SNCL 即可,迅速以水冷至室温。6.加 10MG HGCL2 振荡,静止 1-2 分钟。7.用清水稀释,体积在 150-200 左右。8.加 20ML MNSO49.用 2.1N KMAO4 滴完 由无色至粉红色止。Fe%=0.1117*V (V 是铁含量)镀锌层的均匀性测试-硫酸钢浸渍法 GB3091-821.准备:截取 150mm 长钢管 洗净2.实验溶液的酸制A:取 33g 结晶硫酸铜 CuSO4*5H2O (或 36g 工业硫
36、酸铜)B:溶剂在 100ML 的蒸锅水中C:加入过量粉状氢氧化刚 CU(OH)2 或碱性碳酸铜 CUCO3-CU(OH)2,氢氧化钢加入;量 10g/10L。 (溶液比重1.17/15C 时)从湿度判断过量。3.试验方法:保持温度 15-21 CA:连续浸渍 5 次,每次 1 分钟。不得搅动。B:每次取出立即在流动清水中清洗,用软刷去除黑色沉淀;用软布擦净C:经 20 次浸渍后溶液废弄4.判定A:不能在母材上呈红色,镀同色。B:距试样末端 25mm 以内及离溶液液面 10mm 的部位有金属铜的红色沉积都除外C:用轻擦剥离在盐酸溶液(1:10)中进入 15 秒后立即用流动清水用力清洗,如重次锌层
37、试样判合格。5.对基体上是否怀疑有锌层存在A:将金属铜红色沉积刮涂B:于渍处滴一至数滴稀盐酸,当有锌层存在时,则有活泼氢气产生。6.用完性试验判定A:用小片滤纸或吸液管把滴下来的酸液收集起来,用 NHOH 中和,使呈额、弱酸性。B:通入硫酸氢。看其是否生成白色沉淀(硫化锌)镀锌工艺 流程钢管表面预加工 :工艺工序1.清洗:主要是去除管表面灰尘和污垢,进行预热。用 70-90 度的水清洗 5 分钟2.脱脂:目的去除钢管表面上的油脂。脱脂液成分: 苛性钠:100-150g/L max 200g/L水玻璃:70-80G/L温度:70-90 度时间:10-15 分钟采用蒸汽间接加热3.清洗 ,温度 :
38、70-90 度 时间 5-9 分钟 。液体综合到 PH=6-8 才能排放4.酸洗:目的是去除铁锈 四氧化三铁 三氧化二锑 氧化铁硫酸酸洗:H2SO4浓度:10-20% =106-212G/L温度 :50-70 度酸洗时间:30-80min (25-60 min)铁盐含量:小于 250G/L抑制剂含量:0.1 左右 反应: 0.5-1 k/M3酸抑制剂比例:酸:剂=106:0.5 或 212:1 每吨管应为 0.1KG 抑制剂(已知百分比浓度,求每升含元素数量首先应根据百分比浓度查表求的液体密度,根据比重来以百分比含量。以 KG/立方分米 计 。变化成克,一分米=1升 ,且还有另一种计算方法,按
39、百分比扩散,变换单位成升含量相加之比。5.清洗 :要在热的和冷水流动的水中清洗,以去掉残次的酸和铁盐。6.酸化 清洗完的钢管要在含 HCC 5%=15G/L 的盐酸中浸泡,以便把影响镀锌的硫酸铁盐残余转变为不影响镀锌的盐酸铁盐。7.溶剂处理:目的去除表面铁盐残余,把清洗后生成的锈层再次溶剂,活化表面溶剂成分。含 ZNCL:500-800G/L (也有 450-1100g/L )NHACL:80-120 G/L (100-150 G/L)乳化剂:1-2G/L比重:1.3-1.6 左右(1.4-1.6)铁含量: s2G/L (25 G/L)温度:50-60 度处理时间:5-10 分钟配比:ZNCL
40、2:NHACL=1:1 (35-40 % 50-60 C)ZNCL2:NHAC=1:3 NHACL 量是盐酸的 12%8. 烘干:反应过程中干燥时最剧烈 。 温度:120-200 时间:13-4 分钟 备注 30 和 31 模糊,没有抄录备注 30 和 31 模糊,没有抄录28 镀锌:热镀锌可采用湿法,干法,铝锌法,氧化还原法和在线镀锌法。决定镀锌质量的主要参数是:镀锌温度,钢管在锌液中的浸渍时间以及从锌液中抽离的速度锌液温度:恒温标准:4505正常:450-460时间:20-50 秒温度过高和增加镀锌时间会形成 相,降低塑性抽出角度:不应小于 10-15锌液的化学成分:铁、 铝、 铅、 镉、
41、 锡 锑、 铜0.08% 0.2% 1% 1% 0.1%锌层厚度:490-550g/80-100 m, Zn 30-40 m,加铝量:以 10-15%的锌铝合金加入抽出速度:1-1.2m/s加铅量:40-50mm 或 200-250mm 厚锌锅存锌量:小时产量的 20-40,取 20 左右现代用锌锅数据:长 x 宽 x 厚=9x1.4x1.4m 四个斜角体积 0.179m450时锌液比重:=6.4 有效体积 21.42-0.179=21.241可溶 135.942T 内表面面积 S=29.12 (不包括底)热镀锌时产生的废料:锌灰:所消耗的锌液约有 20%-50%或 60% 变成锌的废料废料包
42、括: 锌灰,锌渣,氯化铵渣锌灰主要成分:氧化锌,金属锌,氯化物和不溶于酸的杂质的混合物锌灰量占镀锌钢管重量的:0.5-3.5%占全部耗锌量的:10-20%锌灰中有纯锌: 30-40% 或 30-60%锌渣:FeZn 锌渣比重大于锌液,大部分沉到锌锅底部,少数溶于锌液中锌渣中 含铁约:3.5% 含铅约:1.5%一般锌渣占镀锌管重的 0.2-1.5% , 占全部锌耗的:25%一般,每一到 4 周捞一次锌渣 ,锌渣中有 89%是化合锌回收锌时 只有回收 40%非化合锌根据美国资料,镀锌钢管产生的肥料,数据如下:每吨管用锌: 177 磅=80.36kg 1 磅=0.454kg产生锌渣: 25 磅=11
43、.35kg锌灰,氧化锌: 46 磅=20.88kg锌渣占用锌量百分比 25177=14.12%锌灰占用锌量百分比 46177=25.99%废锌量共计占用锌量百分比 71177%=40.11%29,氧化还原法热镀锌:特点:没有碱,酸性,溶剂处理和干燥工序1. 钢管先通过带氧化气氛的预热炉,温度 370-535(有 440-460)钢管表面彻底被氧化2. 再通过有还原性气氛的还原炉,高温下用氢还原表面的氧化铁皮,并加热到规定温度,温度为 730-760 冷却后的温度为 5353. 送入锌锅温度为:4404. 预热温度及氧化铁皮的还原程度决定着铁锌合金层厚度5. 优点:a, 产量高,质量好b, 锌液
44、温度稳定c, 锌锅寿命高d, 锌耗低e, 减少设备和维修费用f, 产生的锌渣量少,故障少,缩短停工时间这种镀锌方法是一种较为先进的操作方法。镀钢管时产生锌渣: 10-20%镀钢管时产生锌灰: 25%对溶剂的检测方法:对 ZnCl2 的测定(槽中)用 EDTA 标准溶液进行商定,根据 EDTA 消耗量可求出锌的含量(一)试剂1,ETDA 标准溶液(0.05M)2,缓冲液(PH=10):NH4CL =67.5g NH3H2O=570ml H2O=200ml稀释剂 1000ml3,络黑 T 指示剂(二)实验步骤:1,吸取试液 5ml 于 100ml 容量瓶中2,用水稀释到刻度(100)混匀3,取稀释
45、后的液体 5ml 于 500ml 瓶中4,加水 100-150ml5,加缓冲液 100ml6,加络 黑 T 指示剂少许7,用 0.05m 的 ETDA 标准液商至由紫兰变纯蓝的终点(三)计算公式Zncl2( g/l)=(136.4/1000 x M xV)/(5x5%) x 100=27.3VM 为 ETDA 溶液浓度 V 为 ETDA 消耗体积数32除锈剂添加酸液 添加酸的体积 m= X 为酸洗液含酸量 g/lY 为酸洗液体积 mY 为所需配制的体积 md 添加酸的比重 d=1.1530% d=1.1838%b 添加酸的百分比浓度槽中剩酸的量 kg=x*y池中需要酸的量 kg=160*y池中
46、要添加的酸量 kg=160y-x*y需添加酸的重量 kg=(160y-x*y)/b%所需添加酸的体积 m=(160y-x*y )/345溶剂 Zncl2 : Nh4cl = 3 :1.3溶剂配比: 溶液 5% - 30% d= Zncl2 3NH4cl 193 :227 g/l minZncl2 =136 130 : g/l3NH4cl = 160.5实际测量 V m * d =W W*30% = W 净X(Zncl2)=( 136*W 净)/296.5=0.459*WjingX(3NH4cl)=W 净 XZncl2 : NH4cl=210 :300镀锌管按壁厚件计浓度 40Be d=1.41
47、Be = 0.058 /m =d20Be =1.16 /m =d经过 90 年元月开始的测试记录,比重从 1.4 到 1.12,当比重达到 1.2 以下时,出现靠近烘干炉一端约 2米长范围内大面积属钢,属钢表面无溶剂残留物,只有一薄层铁锈,从烘干池内看,有钢管发红迹象,产生了铁锈,以致经烘干炉高温喷吹后,生铁基本裸露,发生氧化所致。33 TGQ 08T 钢铁除锈剂各种成型结构式(B M)(与酸水溶液混合比)1,JFC 渗透剂 : 1-4 R-O (CH2CH2O)n HPH 值呈中性 HLB 值 12 可溶于水,在冷水中的溶解度比热水大,对酸碱氯硫水及金属盐作用稳定在本配方中作为主剂 其渗透作用,调节酸洗速度2 0-10(TX-10):乳化剂:0.25-0.5 PH 值呈中性,可溶于各种硬水(溶于水,对酸,碱,硬水,氧化剂,还原剂稳定,用作分散剂)在本配方中其消除静电的作用。3 三乙醇胺 0.5-1 (N(CH2CH2OH)3) PH 值呈弱碱性,易溶于水在本配方中起增加溶解度及腐蚀作用4 AN (十八胺) 0.15-0.25 (六次甲基四胺:0.5) C18H35-NH2PH 呈弱碱性 H L B 值为 9,在水中呈分散性在本配方中起主要缓蚀作用5 荼磺酸甲醛缩合物 (甲醛 +