用于钢镀锌的熔剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及用于钢镀锌的熔剂组合物。本发明专利技术涉及用于在熔融的基于锌的合金中分批热镀锌之前处理金属表面的熔剂组合物。所述组合物包括(a)超过40重量％低于70重量％的氯化锌，(b)10-30重量％的氯化铵，(c)超过6重量％低于30重量％的一组至少两种碱金属卤化物或碱土金属卤化物，(d)0.1-2重量％氯化铅，以及(e)2-15重量％氯化锡，前提是氯化铅和氯化锡的组合量占所述组合物至少2.5重量％。本发明专利技术还涉及包括溶于水的这种熔剂组合物的熔解浴在金属制品如铁和钢的长产品和扁产品的分批或连续镀锌方法中的用途，从而得到厚度5-30μm范围的保护性涂层。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及用于钢镀锌的熔剂组合物。本专利技术涉及用于在熔融的基于锌的合金中分批热镀锌之前处理金属表面的熔剂组合物。所述组合物包括(a)超过40重量％低于70重量％的氯化锌，(b)10-30重量％的氯化铵，(c)超过6重量％低于30重量％的一组至少两种碱金属卤化物或碱土金属卤化物，(d)0.1-2重量％氯化铅，以及(e)2-15重量％氯化锡，前提是氯化铅和氯化锡的组合量占所述组合物至少2.5重量％。本专利技术还涉及包括溶于水的这种熔剂组合物的熔解浴在金属制品如铁和钢的长产品和扁产品的分批或连续镀锌方法中的用途，从而得到厚度5-30μm范围的保护性涂层。【专利说明】用于钢镀锌的熔剂组合物
本专利技术涉及镀锌的领域，更具体地涉及热浸镀锌或热浸镀锌涂层。具体地，本专利技术涉及铁材料的镀锌，例如但不限于铁、铸铁、钢和铸钢。更具体地，本专利技术涉及一系列的熔剂组合物，其用于在浸入基于锌的熔融浴之前处理铁材料(如铁和钢)的表面。本专利技术也涉及(I)镀锌方法，具体地在至少一个加工步骤中使用熔剂组合物的热浸镀锌，以及(2)镀锌的产品，包括通过用新型熔剂组合物处理产品表面的方法制造的镀锌的铁产品(例如，扁钢和长钢产品)。_2] 专利技术背景众所周知，提供保护防止在户外使用的铁(如铁和钢)制品，例如如围栏、金属线、螺栓、铸铁弯管和汽车部件腐蚀的重要性，并且用锌涂覆铁材料是实现这个目的的一个非常有效和经济的方式。通常通过浸入或使需要涂层的制品经过金属的熔融浴来实施锌涂层。这个操作被称为术语“镀锌”、“热镀锌”或“热浸镀锌”(HDG)以使其与锌电镀方法区分。在这个方法中，在制品表面形成锌的固化层并且由此形成的锌涂层通过在镀锌过程中形成的铁/锌互化合金与制品的表面牢固结合。在钢制品表面的氧化物或其他外来物质(“污物(soil)”)会干扰镀锌方法的化学性质并且阻止形成均匀、连续的无空穴的涂层。因此，在工业中已经采用了各种技术和技术的组合以尽可能多地减少、消除或至少适应氧化物和污物。能够通过锌与铝和/或镁的合金实现镀锌产品的性质改良。加入5重量％的铝产生较低熔点(低共熔点在381°C)的合金，其相对于纯锌展现出改良的排空性质(drainageproperty)。另外，用该锌-铝 合金产生的镀锌涂层比基本纯的锌形成的涂层具有更强的耐腐蚀性、改良的成形性和更好的涂覆性能。然而，锌-铝镀锌对于表面清洁度是特别敏感的，以至于当在镀锌中使用锌-铝合金时遇到各种困难，如不充分的钢表面湿润。在工业中已经采用了很多技术及其组合以尽可能多地减少、消除或至少适应氧化物和污物。基本在所有这些方法中，首先通过使要涂层的表面与碱性水性洗液接触(碱洗)去除有机污物(如油、油脂、防锈化合物)。这可以通过另外的技术如刷洗、超声处理和/或电洗实现。然后用水冲洗，使表面与酸性水性洗液接触以去除铁颗粒和氧化物(酸洗)，并且最终用水再次冲洗。对于大多数镀锌技术而言，所有这些洗涤-酸洗-冲洗的方法是常规的并且工业上或精确或粗略地实施。另一种用于闻强度钢、闻碳钢、铸铁和铸钢的预处理方法是称为喷砂(blasting)的机械清洁方法。在这个方法中，通过向该钢或铁的表面喷射小的颗粒和沙砾，从该表面去除铁锈或污垢。根据要处理的部件的形状、大小以及厚度，使用不同的喷砂机器如用于螺栓的翻转喷砂机器，用于汽车部件的通道喷砂机器等。在清洁的金属(如铁或钢)部件上使用两种主要的镀锌技术:⑴熔解方法，以及(2)退火加热炉方法。第一个镀锌技术，即熔解方法，本身可以分为两个类别，干熔解方法和湿熔解方法。干熔解方法，其可以与上述的清洗、酸洗或喷砂方案中的一种或多种结合使用，通过将金属部件浸入含有氯化物盐的水性浴(称为“预-熔剂(pre-flux)”)在铁金属表面形成盐层。之后，在镀锌操作之前干燥该层，从而保护钢表面避免再次氧化直到其浸入熔融锌浴。这样的预-熔剂通常含有水性氯化锌和可任选的氯化铵，已经发现其存在改善了制品表面熔融锌的可湿性并且因此促进形成均匀、连续、无空穴的涂层。湿熔解的概念是用顶部熔剂(top flux)代替镀锌浴，所述顶部熔剂也通常包括氯化锌以及经常的氯化铵，但是在这种情况下，这些盐是熔融的并且漂浮在镀锌浴的顶部之上。与预-熔剂相似，顶部熔剂的目的是向系统提供氯化锌和优选的氯化铵以在镀锌中改善可湿性。在这种情况 下，当钢部件经过顶部熔剂层并且浸入镀锌釜时，所有的在清洗-酸洗-冲洗之后剩下的表面氧化物和污物都被去除。湿熔解具有一些缺点，如相比干熔解消耗多得多的锌，产生多得多的烟气等。因此，今天大多数的镀锌工厂已经将它们的工艺转变为干熔解方法。下文是退火加热炉方法的概述。在使用锌或锌-铝或锌-铝-镁合金作为镀锌介质的连续方法中，在还原性气氛下(如氮气和氢气的混合物)进行退火。这不仅消除了之前清洗、酸洗和冲洗的表面的再次氧化，同时实际上也去除了可能仍然存在的任意残留的表面氧化物和污物。今天大多数的钢圈(Steel coil)按照这个方法镀锌。非常重要的要求在于钢圈在不与空气有任何接触下，通过连续直接进入熔融锌离开退火加热炉。然而，这个要求使其对于成形的部件，或对于钢线而言使用这个技术极其困难，因为钢线断裂太频繁而且退火加热炉方法不允许间断。另一个用于生产锌-铝镀锌涂层的技术包括用薄层(如0.5-0.7 μ m)的锌对钢制品电-涂覆(下文中称作“预-涂覆”)，在空气气氛的加热炉中干燥然后经预-涂覆的制品浸入镀锌釜中。这在连续线的钢管的热浸涂层中广泛使用而在钢条的生产中使用程度较低。虽然这不要求在还原性气氛下加工，但是其缺点在于要求另外的金属-涂层步骤。以分批操作或连续操作实施镀锌。连续操作通常在可以进行这个类型操作的制品上实施，如金属线、片材、条、管等。在连续操作中，在连续处理步骤之间制品的转移是非常快的并且连续自动完成，操作人员在场以监视操作和在问题出现的时候解决问题。连续操作的生产容量是很高的。在涉及使用水性预-熔剂然后在加热炉中干燥的连续镀锌线中，从预-熔剂罐中移出制品到浸入镀锌浴之间消耗的时间通常在约10-60秒，而不是在分批方法中的10-60分钟。分批操作是相当困难的。在生产容量较低并且镀锌的部分在形状上更为复杂的情况下，分批操作是优选的。例如，各种制造的钢部件、结构性钢形状和钢管优选在分批操作中镀锌。在分批操作中，需要加工的部件由人工分批转移至每个连续的处理步骤中，几乎没有或没有涉及自动操作。这表示在具体处理步骤中各部分停留的时间要远大于连续操作中的时间，并且更为显著的是，在连续的处理步骤之间的时间与连续操作中的时间有更大的变化。例如，在通常的镀锌钢管的分批方法中，一批多达100根钢管一起在预-熔剂浴(pre-flux bath)中浸入之后通过人工操作吊车的方式每次一根转移到平台上进料，进入镀锌浴中。由于分批操作和连续操作之间的步骤和规模差异，在一类操作中特别有用的技术在另一类技术中不是必然有用的。例如，在商业或工业规模上，还原性加热炉的使用仅限于连续操作。同时，在连续方法中涉及的高生产速率使得预加热对于向镀锌浴提供补充热量是有价值的。在分批方法中，延迟时间更长并且生产速率更低，因此镀锌浴的热能消耗速率低得多。存在铁金属制品的良好成形性和增强的防腐蚀性结合的需求。然而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·沃利切特，J·鲍尔杜伊科，C·马斯克列尔，
申请(专利权)人：枫丹控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：