一种防止钢丝热镀锌漏镀的助镀剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防止钢丝热镀锌表面漏镀的助镀剂的制备方法。该方法包括将盐酸酸洗后的钢丝经水洗后，浸入氯化铵水溶液槽中，从钢丝热镀锌熔融的锌锅底部捞出锌渣，冷却后放入氯化铵水溶液槽中，将含有氯化铵的水溶液加热并使温度保持在７０～７５℃，其中氯化铵的初始含量为３０～４５ｇ／Ｌ，初始ｐＨ值为２～３，利用盐酸酸洗后的钢丝带进的盐酸与锌渣发生化学反应生成氯化锌的方法，形成氯化锌和氯化铵的混合水溶液，满足钢丝热镀锌生产镀锌层的质量要求。该方法具有工艺简单、生产成本低廉、质量稳定和可工业化生产等优点，生产每吨钢丝可节约氯化铵用量约为４０～５０％，减少了锌锅中锌渣（ＦｅＺｎ↓［１３］）的生成量，降低了锌消耗，可节锌１０～１５％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属制品行业中的热镀锌技术，特别是涉及一种防止钢丝热镀 锌表面漏镀的助镀剂的制备方法。二
技术介绍
热镀锌(Hot-dip galvanizing),是一种普遍用于金属制品的表面处理方 法，利用金属锌的低熔点能够粘附在高熔点钢铁表面上的特性，而采用的一种 防腐蚀方法。金属制品热镀锌的主要目的是防腐蚀而非装饰，金属制品表面局 部露铁又称漏镀，这是一种在所有标准中都规定的不可接受的镀锌层缺陷。热 镀锌层具有优良的耐腐蚀性能，大气环境中使用寿命一般可达15 20年，其镀 层光亮、美观，结合力强、镀层均匀，广泛应用在电力架空、通讯、捆绑、铠 装电缆、围栏、铝线芯、吊架、悬挂、渔业等国民经济各个领域。因钢丝热镀 锌生产可连续进行，具有生产效率高、热镀工艺简单，宜操作，工艺稳定、适 应性宽等优点，因此得到了广泛的应用。钢丝热镀锌传统工艺为钢丝一脱脂 除油一水清洗一盐酸洗除锈一水清洗一浸粘助镀溶剂一烘干一热浸镀锌一后处 理一成品(见图l)。直径为1. 25 5. 50mm的钢丝表面经过脱脂、除锈前(预) 处理获得清洁的表面后，再经过浸粘助镀溶剂助镀后，钢丝进入熔融的锌液中， 钢丝表面可以成功获得光亮、连续的镀锌层。浸粘助镀溶剂处理在整个钢丝热镀锌生产中，处于一个很重要的环节。溶 剂助镀是热浸镀锌镀前处理中一道重要处理工序，它不仅可以弥补前面脱脂去 油、盐酸洗除锈工序可能存在的不足，还可以活化钢铁表面，提高镀锌质量。 钢丝不经过浸粘溶剂助镀处理，钢丝表面就镀不上锌，它的好坏，不仅直接影 响镀锌层质量，还对锌和其它辅助材料的消耗成本有很大的影响。但是，钢丝 热镀锌镀锌层漏镀、镀层不连续、不均匀是传统工艺热镀锌常见的缺陷之一， 是传统工艺无法从根本上解决的问题。所谓助镀就是将盐酸酸洗后的钢丝经水洗后，再浸入氯化铵助镀溶液中， 提出后在钢丝表面形成一层薄的氯化铵盐膜。助镀溶剂的主要作用是1) 清洁钢丝表面，能去除掉盐酸洗后钢丝表面上的一些铁盐、氧化物和其 它脏物。2) 在钢丝表面沉积一层盐膜，可以将钢丝表面与空气隔绝开来，防止进一 步微氧化。3) 净化钢丝浸入锌液处的液相锌，使钢丝与液态锌快速浸润并反应。4) 钢丝表面粘附的一层助镀溶剂膜受热分解时，使钢丝表面具有活性作用 及润湿能力(即降低表面张力)，使锌液能很好地附着于钢丝表面的金属基体上， 并顺利地进行合金化过程。同时助镀剂还要满足钢丝热浸锌的要求(a)在锌液温度下，必须相当稳定；(b)对钢丝钢基体不会产生铁盐类化 合物；(c)溶剂在锌液中的分解反应要十分迅速，并能完全从钢丝表面上脱落; 分解时所产生的物质应是流动的而容易被消除掉，不会影响镀锌层质量；(d) 即使溶剂形成铁盐，但该铁盐能被锌液还原。5) 粘上助镀溶剂的钢丝在遇到锌液时，溶剂气化而产生的气浪起到清除 锌液上的氧化锌、氢氧化铝及碳黑颗粒的作用。在国内外，在钢丝热镀锌生产中，截至目前一直采用单一的氯化铵水溶液 作为助镀溶剂，其浓度为8 15%。但是以单一氯化铵水溶液作助镀剂，因其在 钢丝表面干燥后，容易结晶，结晶膜层粘结能力差，易脆，容易从钢丝表面脱 落，起不到防止钢丝表面氧化生锈的保护作用，氯化铵浓度稍高，则在钢丝进 入高温的锌液之前易挥发，使钢丝在浸锌过程中形成过多烟雾。因此，使用单 一氯化铵水溶液作助镀溶剂，会造成钢丝镀锌层出现多孔或漏镀(露铁)的表 面缺陷，锌与钢丝基体附着性差。同时，在钢丝热镀锌生产中，因为钢丝走线速度快，钢丝采用盐酸除锈后，其表面粘附、残留的盐酸和铁盐虽经水洗仍然会进入助镀剂中，会使助镀溶剂的PH值降低呈酸性，钢丝表面的铁将继续溶解，使助镀剂中的二价铁离子 Fe(0H)2以及三价铁离子Fe(0H)3含量升高后，随钢丝表面带入熔融的锌液中。 首先使锌液黏度增大，进而使锌渣增多，锌耗增加，严重时会使镀锌层表面粗 糙并影响镀锌层的附着性，如露铁、缠绕性差，甚至镀锌层脱落等质量问题。 国内一篇题目为"热镀锌工艺中亚铁离子的连续清除和对工艺过程最优化的要 求"的文献(Andrew Herd、杨冰，第七届全国热镀锌大会论文集，深圳2004. 190 — 191)报道当助镀剂中亚铁离子含量达到1 1. 8g/L时，锌耗量由50Kg/t 直线上升，直到80Kg/t (每吨钢件)；亚铁离子含量达到1.8 9.5g/L时，锌 耗量达80 120Kg/t，以斜率为0.32的直线形式上升。降低助镀剂中铁离子的 含量， 一直是国内外热镀锌界长期致力研究、需要解决的问题，但效果不理想。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题克服
技术介绍
中的问题，提供一种防止钢丝热 镀锌漏镀的助镀剂的制备方法，该方法具有工艺简单、生产成本低廉、质量稳 定和可工业化生产等优点。本专利技术的技术方案是本专利技术依据是改单一氯化铵助镀溶剂为氯化铵和氯化锌混合溶剂，避免使 用单一的氯化铵做助镀剂热稳定性差，在热镀锌过程中形成过多的烟雾，减少 钢丝在盐酸洗之后和浸锌之前的氧化，以及利用氯化锌热稳定性能较好，浸锌时 产生烟尘较少，通过两者优点互补、摒弃缺点产生较好的效果，同时当助镀液质量浓度一定时，水溶液具有一定的涂层作用，配制以ZnCl2，2NH4Cl为氯化锌 和氯化铵混合组成基础的助镀溶剂，具有很好的预防镀锌层漏镀作用。本专利技术的防止钢丝热镀锌漏镀的助镀剂的制备方法，包括将盐酸洗后的钢 丝经水洗后，浸入氯化铵水溶液槽中，从钢丝热镀锌熔融的锌锅底部捞出锌渣， 冷却后放入氯化铵水溶液槽中，将含有氯化铵的水溶液加热并使温度保持在 70 75°C，其中氯化铵的初始含量为30 45g/L，初始PH值为2 3,利用盐酸洗后的钢丝带进的盐酸与锌渣发生化学反应生成氯化锌的方法，形成氯化锌 和氯化铵的混合水溶液，满足钢丝热镀锌生产镀锌层的质量要求。所述的锌渣含有96 97%的金属锌，所述的冷却是将锌渣放入模具中冷却成 方块型，以竖直方式沿着氯化铵水溶液槽的四周均匀放置。所述混合水溶液含氯化铵30 45g/L、氯化锌10 15g/L，溶液pH值5 6。向所述的氯化锌和氯化铵混合水溶液中加入乳化剂垸基酚聚氧乙烯醚，使 混合溶液中含氯化铵30 45g/L、氯化锌10 15g/L、烷基酚聚氧乙烯醚0. 5 2.5g/L，溶液pH值5 6。所述方块型锌渣的尺寸为长400腿X宽300 mmX高100mm。将所述的助镀剂中产生的铁的化合物沉淀采用循环过滤机去除，过滤后铁 离子含量控制在0.6 1.0 g/L。本专利技术要求氯化铵的水溶液温度保持在70 75'C，温度低于7(TC时，盐酸 与锌渣(FeZnu)反应速度减缓，但是氯化铵水溶液温度不能超过75'C，否则将影 响循环过滤机的使用寿命。本专利技术的积极有益效果(1) 本专利技术方法，简单易行，利用盐酸与锌渣(FeZn13)中的金属锌反应生 成氯化锌的原理，使助镀溶剂中的氯化锌始终保持在一定浓度范围内。采用氯 化铵和氯化锌混合溶剂，解决了单一使用氯化铵容易使钢丝表面漏镀的缺陷； 关键是解决了随着钢丝产量的增加，氯化铵和氯化锌随钢丝带走而其浓度逐渐 降低，需要定时向氯化铵水溶液中添加氯化铵和氯化锌的弊端；同时降低了助 镀溶剂中的氯化铵含量，只需按技术要求添加少量氯化铵；减少了氯化铵因遇 热产生的烟雾，改善了工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止钢丝热镀锌漏镀的助镀剂的制备方法，包括将盐酸酸洗后的钢丝经水洗后，浸入氯化铵水溶液槽中，其特征在于：从钢丝热镀锌熔融的锌锅底部捞出锌渣，冷却后放入氯化铵水溶液槽中，将含有氯化铵的水溶液加热并使温度保持在７０～７５℃，其中氯化铵的初始含量为３０～４５ｇ／Ｌ，初始ｐＨ值为２～３，利用盐酸酸洗后的钢丝带进的盐酸与锌渣发生化学反应生成氯化锌的方法，形成氯化锌和氯化铵的混合水溶液，满足钢丝热镀锌生产镀锌层的质量要求。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苗立贤，焦宗保，张保胡，
申请(专利权)人：巩义市恒星金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]