鍍鋅原理及方法

1、鍍鋅鍍鋅鋅易溶于酸，也能溶于堿，故稱它為。鋅在干燥的空氣中幾乎不發(fā)生變化。在潮濕的空氣中，鋅會(huì)生成致密的堿式碳酸鋅膜。在含二氧化硫、硫化氫以及海洋性氣氛中，鋅的較差，尤其在高溫高濕含有機(jī)酸的氣氛里，鋅極易被腐蝕。鋅的為-0.76V，對(duì)鋼鐵來(lái)說(shuō)，鋅鍍層屬于性鍍層，它主要用于防止鋼鐵的腐蝕，其防護(hù)性能的優(yōu)劣與鍍層厚度關(guān)系甚大。鋅鍍層經(jīng)、染色或涂覆護(hù)光劑后，能顯著提高其防護(hù)性和裝飾性。一、概述鍍鋅是指在、或者其它材料的鍍一層鋅以起美觀、等作用的表面處理 技術(shù)?，F(xiàn)在主要采用的方法是熱鍍鋅。近年來(lái)，隨著鍍鋅工藝的發(fā)展，高性能的采用，鍍鋅已從單純的防護(hù)目的進(jìn)入防護(hù)-裝飾性應(yīng)用。鍍鋅有氰化物鍍液和無(wú)氰鍍液兩

2、類。氰化物鍍液中分微氰、低氰、中 氰、和高氰幾類。無(wú)氰鍍液有堿性鋅酸鹽鍍液、銨鹽鍍液、鹽鍍液及無(wú)氨 鍍液等。氰化鍍鋅溶液均鍍能力好，得到的光滑細(xì)致，在生產(chǎn)中被長(zhǎng)期采 用。但由于氰化物劇毒，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，近年來(lái)已趨向于采用低氰、微 氰、無(wú)氰鍍鋅溶液。二、原理在盛有鍍鋅液的鍍槽中，經(jīng)過(guò)清理和特殊預(yù)處理的待鍍件作為，用鍍 覆金屬制成，兩極分別與直流的正極和負(fù)極聯(lián)接。鍍鋅液由含有鍍覆金屬 的化合物、導(dǎo)電的、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的組成。通電后，鍍鋅液中的，在電位差的作用下移動(dòng)到陰極上形成鍍層。陽(yáng)極的金屬形成金屬 離子進(jìn)入鍍鋅液，以保持被鍍覆的金屬離子的濃度1。在有些情況下，如鍍鉻，是采用鉛、鉛

3、銻合金制成的，它只起傳遞電子、導(dǎo)通的作用。電解 液中的鉻離子濃度， 需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合物來(lái)維持。鍍鋅時(shí),陽(yáng)極材料的質(zhì)量、鍍鋅液的成分、溫度、電流密度、通電時(shí)間、攪拌強(qiáng)度、 析出的、電源波形等都會(huì)影響鍍層的質(zhì)量，需要適時(shí)進(jìn)行控制。三、種類1、堿性氰化物鍍鋅2、堿性鋅酸鹽鍍鋅3、銨鹽鍍鋅4、5、銨鉀混合浴鍍鋅6、硫酸鹽鍍鋅三、的后處理1、去氫2、3、著色熱鍍鋅現(xiàn)在的表面鍍鋅主要采用的方法是熱鍍鋅。是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來(lái)的，自從1836年把熱鍍鋅應(yīng)用于工業(yè)以來(lái)，已經(jīng)有一百七十年的歷史了。然而，熱鍍鋅工業(yè)是近三十年來(lái)伴隨 的飛速發(fā)展而得到了大規(guī)模發(fā)展。熱鍍鋅板的生產(chǎn)工序主要包括：原板

4、準(zhǔn)備-鍍前處理鍍后處理- 成品檢驗(yàn)等。按照習(xí)慣往往根據(jù)鍍前處理方法的不同把熱鍍鋅工藝分為線外退火和線內(nèi)退火兩大類，即濕法（單張鋼板熱鍍鋅法）、線外退火（單張鋼板熱鍍鋅法）、熱鍍鋅 惠林（Wheeling ） 法（帶鋼連續(xù)熱鍍鋅法）、線內(nèi)退火 森吉米爾（Sendzimir ）法（保護(hù)氣體法）、 改良森吉米爾法、美鋼聯(lián)法（同川崎法）、賽拉斯（Selas ）法和莎倫（Sharon）法。線外退火就是熱軋或進(jìn)入熱鍍鋅作業(yè)線之前，首先在抽底式退火爐或罩式退火 爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火，這樣，鍍鋅線就不存在退火工序了。鋼板在熱鍍鋅 之前必須保持一個(gè)無(wú)和其他臟物存在的潔凈的純鐵活性表面。這種方法是 先由酸洗的方法把

5、經(jīng)退火的表面清除，然后涂上一層由氯化鋅或由氯化銨 和氯化鋅混合組成的進(jìn)行保護(hù)，從而防止鋼板再被氧化。（1）濕法熱鍍鋅鋼板表面的溶劑不經(jīng)烘干（即表面還是濕的）就進(jìn)入起表面覆蓋有 熔融態(tài)溶劑的鋅液進(jìn)行熱鍍鋅。此方法的缺點(diǎn)是：a. 只能在無(wú)鉛狀態(tài)下鍍鋅，鍍層的合金層很厚且粘附性很壞。b. 生成的鋅渣都積存在鋅液和鉛液的界面處而不能沉積鍋底（因?yàn)殇\渣的比重大于鋅液而小于鉛液），這樣鋼板因穿過(guò)鋅層污染了表面。因此，該方法已基本被淘汰。（2 ）單張鋼板這種方法一般是采用熱軋疊軋板作為原料，首先把經(jīng)過(guò)退火的鋼板送 入酸洗車間，用硫酸或清除鋼板表面的氧熱鍍鋅法化鐵皮。酸洗之后的鋼板 立即進(jìn)入水箱中浸泡等待鍍鋅

6、，這樣可以防止鋼板再氧化。后經(jīng)過(guò)酸洗、水清洗、擠干、烘干、進(jìn)入鋅鍋（溫度一直保持在445465C）熱鍍鋅，再 進(jìn)行涂油和鉻化處理。這種方法生產(chǎn)的熱鍍鋅板比濕法鍍鋅成品質(zhì)量有顯 著提高，只對(duì)小規(guī)模生產(chǎn)有一定價(jià)值。（3 ）惠林法熱該連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)線包括堿液脫脂、鹽酸酸洗、水沖洗、涂溶劑、烘干 等一系列前處理工序，而且原板進(jìn)入鍍鋅線鍍鋅前還需要進(jìn)行罩式爐退火。 這種方法生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，更為主要的是此方法生產(chǎn)的產(chǎn)品常 常帶有溶劑缺陷，影響鍍層的。并且鋅鍋中的AL常常和鋼板表面的溶劑發(fā)生作用生成三氯化鋁而耗掉，鍍層的粘附性變壞。因而此方法雖然已問(wèn)世 近三十年，但在世界熱鍍鋅行業(yè)中并未得到發(fā)展。線

7、內(nèi)退火就是由冷軋或熱軋車間直接提供帶卷作為熱鍍鋅的原板，在熱鍍鋅作 業(yè)線內(nèi)進(jìn)行氣體保護(hù)再結(jié)晶退火。屬于這個(gè)類行業(yè)的熱鍍鋅方法包括：森 吉米爾法、改良森吉米爾法、美鋼聯(lián)法（同日本川崎法）；賽拉斯法；莎 倫法。森吉米爾法它是把退火工藝和熱鍍鋅工藝聯(lián)合起來(lái)，其線內(nèi)退火主要包括氧化爐， 還原爐兩部份組成。帶鋼在氧化爐中煤氣火焰直接加熱到450度左右，把帶鋼表面殘存的軋制油燒掉，凈化表面。后再把帶鋼加熱到700-800度完成再結(jié)晶退火，經(jīng)冷卻段控制進(jìn)鋅鍋前溫度在480度左右，最后在不接觸空氣的情況下進(jìn)入鋅鍋鍍鋅，因此，森吉米爾法產(chǎn)量高、鍍鋅質(zhì)量較好， 此法曾得到廣泛應(yīng)用。帶鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)工藝流程圖美鋼

8、聯(lián)法它是森吉米爾法的一個(gè)變種，它僅僅是利用一個(gè)堿性電解脫脂槽取代 了氧化爐的脫脂作用，其余工序與森吉米爾法基本相同。在原板進(jìn)入作業(yè) 線后，首先進(jìn)行電解脫脂，而后水洗、烘干，再通過(guò)有保護(hù)氣體的還原爐 進(jìn)行再結(jié)晶退火，最后在密封情況下進(jìn)入鋅鍋熱鍍鋅。這種方法因帶鋼不 經(jīng)過(guò)氧化爐加熱，所以表面的氧化膜較薄，可適當(dāng)降低還原爐中保護(hù)氣體 的氫含量。這樣，對(duì)爐安全和降低生產(chǎn)成本有利。但是，由于帶鋼得不到 預(yù)加熱就進(jìn)入還原爐中，這樣無(wú)疑提高了還原爐的熱負(fù)荷，影響爐子的壽 命。因此這種方法并未得廣泛應(yīng)用。賽拉斯法又稱火焰直接加熱法；首先帶鋼經(jīng)堿洗脫脂，而后用鹽酸清除表面的 氧化皮，并經(jīng)水洗、烘干后再進(jìn)入由煤氣

9、火焰直接加熱的立式線內(nèi)退火爐， 通過(guò)嚴(yán)格控制爐內(nèi)煤氣和空氣的焰燒比例，使之在煤氣過(guò)剩和氧氣不足的 情況下進(jìn)行不完全焰燒，從而使?fàn)t內(nèi)造成還原氣氛。使其快速加熱達(dá)到并在低氫保護(hù)氣氛下冷卻帶鋼，最后在密閉情況下浸入鋅液，進(jìn)行熱鍍鋅。 該法設(shè)備緊湊，投資費(fèi)用低，產(chǎn)量高（最高可達(dá)50/小時(shí)）。但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，特別是在機(jī)組停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為了避免燒斷帶鋼，需要采用爐子橫移離 開(kāi)的方法，這樣操作問(wèn)題很多，所以，熱鍍鋅工業(yè)采用此法很少。莎倫法1939年莎倫公司投產(chǎn)一臺(tái)新型的熱鍍鋅機(jī)組，所以也叫莎倫法。該法 是在退火爐內(nèi)向帶鋼噴射氯化氫氣體并使帶鋼達(dá)到再結(jié)晶溫度，所以也稱 為氣體酸洗法。采用氯化氫氣體酸洗，不但能去

10、除帶鋼表面的氧化皮，而 且同時(shí)去除了帶鋼表面的油脂，由于帶鋼表面被氧化，形成麻面，所以使 用莎倫法所得到的鍍層粘附性特別好。但是由于設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，由此造成 很高的設(shè)備維修和更新費(fèi)用。因而此種方法很少被采用。改良森吉米它是一種更優(yōu)越的熱鍍鋅工藝方法；它把森吉米爾法中各自獨(dú)立的氧 化爐和還原爐由一個(gè)截面積較小的過(guò)道連接起來(lái)，這樣包括預(yù)熱爐、還原 爐和冷卻段在內(nèi)的整個(gè)退火爐構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。實(shí)踐證明，該法具有許 多優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、安全等優(yōu)點(diǎn)已逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。其發(fā)展速 度非?？?，1965年以來(lái)新建的作業(yè)線幾乎全部采用了這種方法，近年來(lái)老 的森吉米爾機(jī)組也大都按照此方法進(jìn)行了改造。冷鍍鋅冷鍍鋅也叫，是利用將管件經(jīng)過(guò)除油、酸洗、后放入成分為鋅鹽的溶 液中，并連接電解設(shè)備的負(fù)極，在管件的對(duì)面放置鋅板，連接在電解設(shè)備 的正極接通電源