助鍍劑助鍍原理及檢測方法

1、第四章:助鍍液(熱鍍鋅工藝)簡介    現今助鍍液是鍍鋅過程必要的一部份，但也有例外。最早鋼件以酸洗去除雜質和鐵銹，之后直接浸入溶鋅槽。雖然此過程簡單，但因耗鋅量高、成本昂貴。助鍍液的導入，能使熱浸鍍鋅業(yè)者降低鋼件之鋅層的厚度，改善成品品質，增加產能及降低成本。4.2助鍍劑（叁基鹽和特殊的Tego60助鍍劑）    以熱浸鍍鋅而言，鋼件在經過脫脂、酸洗和水洗之后，助鍍劑溶液本身是以氯化鋅銨組成而發(fā)展出來的。助鍍液以不同比率的氯化鋅與氯化銨混合而成:    60% w/w ZnCl2 ： 40% w/w N

2、H4Cl  -  特殊的Tego    1份  ZnCl2 ：  3份 NH4Cl  -  叁基鹽    另外，添加潤濕劑以改善助鍍液的功能。鋼件    氧化鋅熔融    鋅液功用助鍍劑有幾點功用：    1.   防止烘乾時鋼件表面氧化。    2. 分解溶融鋅液附著在金屬表面的氧化鋅層。氧化鋅產生是因為空氣中的氧和溶融鋅液之

3、反應（450460），當鋼件浸入溶融鋅時，氣化鋅層附著其上。假如：金屬表面形成氧化鋅，則內層的鋅鐵反應將受很大的影響，將造成鍍件的浸鍍時間較原來長，時間加長，最終將增加鋼件上鋅層厚度。    氯化鋅是易受潮所以優(yōu)先吸收鋼件表面水分，因此可防止浸過助鍍液的鋼件，在烘乾時生銹。    NH4Cl     HCl + NH3    ZnCl2.2H2O  +  HCl    (HCl(OH)2)H2 + ZnCl2  &#

4、160; Hydroxy Acids    _(ZnCl2(OH)2H2+ HCl    氯化銨在鋅槽中會分解產生鹽酸和氨水，鹽酸會和氯化鋅吸收的結晶水，結合產生兩種Hydroxy酸(HCl(OH)2)H2 和 (ZnCl2(OH)2)H2 + HCl ）。此兩種Hydroxy酸可以分解鋼件表面所生之氧化鋅層。操作參數濃度助鍍劑濃度決定在處理鋼件的種類 鋼件種類     o Be 波美     S.G 比重     oTW比重

5、 線材    7 13    1.05 1.10      10 20 薄板     13 19     1.10 1.15     20 30 管材/一般熱鍍件    19 24     1.15 1.26      30 52 

6、;超大型鋼/鍛造件     30 40     1.26 1.38     52 76以Be波美濃度28被認為可適用于各種鋼件并得到最佳效果溫度    助鍍液的最適溫度是60-65，溫度較低，助熔劑附著會較不均勻且較沒效果；溫度較高，則助熔劑附著太厚，增加消耗。當然若附著較厚助熔劑在工件上鋅灰產生會降低。不過太厚時則成反效果。時間    一般需 2 5 分鐘即可得到好的助熔劑附層，這也讓鋼件充分加熱以助烘乾。延長在助

7、鍍液浸泡時間，將增加在酸性助熔液中鐵的含量。另外在助熔劑附層會產生FeCl3氯化鐵，它將吸收乾躁時殘留的水份，導致浸鍍時，熔融鋅液與鐵離子和水反應，增加氧化鋅和鋅灰之生成。PH助鍍液的PH控制在 3 5.5 。當PH降低，更多的鐵將被分解入助鍍液，導致氯化鐵FeCl3含量增加，鋅灰產生將增加。鐵Fe    助鍍液應該控制鐵的最大含量 10g/1，維持低含量鐵是低鋅灰產生的關鍵。助熔劑的鐵含量超過10g/1。仍可繼續(xù)操作，但鋅灰和鋅的耗費將增加。潤濕劑    添加 0.2 0.5% v/v 的潤濕劑，將有助于增加助鍍劑附層的效果和均勻性

8、。過程分析    助鍍槽應該依下列變數, 每3至4個月分析一次。    1.   氯化鋅    2.   氯化銨    3.   上兩項的比率    4.   鐵離子    5.   PH    6.   比重熱鍍鋅工藝中的助鍍劑的作用是？為什么要用氯化鋅和氯化銨的混合

9、液做助鍍劑。 EMBED Forms.HTML:Hidden.1 EMBED Forms.HTML:Hidden.1 EMBED Forms.HTML:Hidden.1 最佳答案 助鍍劑使熔劑正常的助鍍作用受到阻礙,導致局部漏鍍等缺陷,所以不能將熱鍍鋅的熔劑直接移作熱鍍Al-Zn合金工藝用。熱浸鍍鋅助鍍劑的化學法除鐵工藝及經濟性分析吳起鞍山鞍海金屬添加劑有限公司通訊地址：遼寧省海城市大屯鎮(zhèn) 郵政編碼：114225摘要：近幾年，許多熱浸鍍鋅企業(yè)越來越重視助鍍劑的除鐵處理，本文敘述了國內熱浸鍍助鍍劑除鐵處理的現狀、助鍍劑的分類、化學法除鐵處理工藝及經濟性分析。關鍵詞：熱浸鍍鋅；化學法除鐵；經濟性1

10、、現狀近幾年，由于熱浸鍍行業(yè)迅猛發(fā)展，原來酸洗之后不浸助鍍劑直接鍍鋅的傳統(tǒng)工藝逐漸已被摒棄。這樣已經使用助鍍劑的企業(yè)越來越多的開始重視助鍍劑的除鐵工藝。由于酸洗后鐵鹽被帶到鋅鍋內，1公斤鐵可產生25公斤鋅渣，不但造成鋅耗增加、鍍鋅成本增高，而且還會使鋅液中氧化物和其他雜質增加，這樣會造成鋅液老化、鋅液黏度增加，使熱浸鍍鋅質量下降。原來干法鍍鋅工藝規(guī)程要求，助鍍劑中鐵鹽含量不大于30g/l，現在很多企業(yè)控制鐵鹽含量不大于5g/l，甚至有些企業(yè)在助鍍工序采用連續(xù)除鐵，連續(xù)過濾的方法控制鐵鹽含量。然而現在還有的企業(yè)不了解助鍍劑除鐵的有關原理，認為助鍍劑直接用過濾泵或壓濾機過濾就是除鐵了。還有的企業(yè)隨

11、便加一些氨水和雙氧水經過濾后就認為是除鐵了，實際根本達不到除鐵的目的。2、助鍍劑的種類。目前國內熱浸鍍鋅企業(yè)采用多種助鍍劑配比方式，但廣泛使用的助鍍劑是氯化鋅和氯化銨混合而成的復鹽。基本都是根據企業(yè)的實際使用情況進行配比，有的是純氯化銨溶液，有的是氯化鋅和氯化銨混合而成的復合鹽。復合鹽有高氯化鋅低氯化銨的復合鹽，也有低氯化鋅高氯化銨的復合鹽。還有些企業(yè)為了使用助鍍添加劑而特殊制定氯化鋅與氯化銨的復合鹽的比例，它的比例是氯化鋅80-100g/l，氯化銨120-150g/l，這是由于氯化鋅吸水性決定的。如果在高氯化鋅配比的溶劑中加入助鍍添加劑，而且預鍍件存放時間較長時，氯化鋅吸水會使助鍍添加劑起不

12、到防爆作用。因此說，氯化銨氯化鋅含量高低主要是取決于預鍍件存放時間長短和有無烘干來決定的。氯化鋅含量越高形成的助鍍膜越厚，儲存時間越長，但吸水性越強。氯化銨含量越高，崩鋅雖然減小，但氯化銨分解后煙氣增大?，F在大部分企業(yè)都采用助鍍劑加熱的方式，加入助鍍添加劑后預鍍件可短時間存放，在生產中浸助鍍劑后馬上進行鍍鋅作業(yè)，取消了干燥工序。3、助鍍劑除鐵工藝助鍍劑除鐵主要是除去助鍍劑中的二價鐵離子。將二價鐵離子氧化成三價鐵離子，三價鐵離子被水解生成氫氧化鐵。氫氧化鐵不溶于水，經沉淀在助鍍劑中被分離。除鐵的方法有很多。有用壓縮空氣氧化，有用臭氧氧化，有用化學氧化劑氧化等。在此只介紹化學法氧化除鐵的原理和方法

13、。目前國內大多采用氧化提純法除鐵，其工藝為：調整值氧化除鐵過濾（分離）。3.1、調整值：助鍍劑中的鐵離子一般以e2即氯化亞鐵狀態(tài)存在，e2在值很大（.）時，或鋅含量不大而e2很大時才能水解析出沉淀。因此必須將2經氧化成為3，3在.時即可發(fā)生水解，形成氫氧化鋅沉淀后很容易被除去。鋅水解時值為.05.5，因此在除鐵工藝中為便于控制值，一般將值調整在34。l 若值小于3：KClO3+2HCl=KCl+O2+H2O+Cl24KMnO4+4HCl=4KCl+4MnO2+3O2+2H2O2H2O2=2H2O+O2（酸性條件）Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2+ CaCl2+2H2O這時會使氧化劑與酸反應

14、會造成氧化劑的消耗，可以用氨水、鋅、氧化鋅調整值。NH4OH+HCl=H2O+NH4ClZn+2HCl=ZnCl2+H2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2Ol 若值大于4：ZnCl2+2H2O=Zn(OH)2+2HCl這時會使氯化鋅水解生成氫氧化鋅沉淀，造成氯化鋅浪費，此時可用鹽酸調整。在測試值時可采用如下方法：取一份過濾好的助鍍劑與同體積的水在試管中混合后搖勻，若產生白色的絮狀混合物即為合格；若產生白色的膠狀體則說明值超過4，需加酸調整；若加水后溶液仍然澄清說明酸度大，需加氨水或鋅粉或氧化鋅調整。3.2、氧化除鐵處理在助鍍劑中加入氧化劑，將二價鐵氧化成三價鐵，使之水解沉淀分離?；瘜W法除鐵通常

15、是用高錳酸鉀、氯酸鉀、氯酸鈉、次氯酸鈉、次氯酸鈣、過氧化氫等作為氧化劑。高錳酸鉀除鐵的反應原理： 5FeCl2+KMnO4+8HCl=MnCl2+5FeCl3+4H2O+KClFeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl氯酸鉀（鈉）除鐵的反應原理：6FeCl2+KClO3+6HCl=6FeCl3+KCl+3H2OFeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl次氯酸鈣除鐵的反應原理：4FeCl2+Ca(ClO)2+4HCl=4FeCl3+CaCl2+2H2O FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl過氧化氫除鐵的反應原理2FeCl2+2H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2OFeCl3

16、+3H2O=Fe(OH)3+3HCl在除鐵過程中，首先根據化驗得出的鐵鹽含量計算出氧化劑的用量，將氧化劑用水制成飽和溶液后放入助鍍槽中，這時助鍍槽溫度應控制在6080。若溫度過低則造成反應速度變慢。在加入氧化劑時特別要注意：要加飽和溶液，不要加固體。因為加入的固體氧化劑顆粒在溶解時容易被水解后的Fe(O)3包裹，使之不再繼續(xù)溶解而沉入底渣中，造成氧化劑大量浪費。3.3、過濾（分離）目前除鐵后分離方式主要有過濾泵過濾、板塊壓濾機過濾、自然沉降過濾三種方式。自然沉降過濾所需溫度要控制在80以上，將已制成飽和溶液的絮凝劑（聚丙烯酰胺）放入助鍍槽中均勻攪拌，使Fe(O)3迅速沉降。沉降后，上部為清液，

17、下部為底渣。最后可將混液和底渣排放，而清液可用酸泵抽出使用。4、經濟性分析氧化劑的選擇應根據其來源、價格、使用量等條件來確定。1、高錳酸鉀：5FeCl2+KmnO4+8HCl=MnCl2+5FeCl3+4H2O+KCl根據方程式計算得出：除掉1公斤氯化亞鐵需使用高錳酸鉀0.19公斤。2、氯酸鉀（鈉）：6FeCl2+KClO3+6HCl=6FeCl3+KCl+3H2O根據方程式計算得出：除掉1公斤氯化亞鐵需使用氯酸鉀0.16公斤或需氯酸鈉0.14公斤。3、次氯酸鈣（鈉）：4FeCl2+Ca(ClO)2+4HCl=4FeCl3+CaCl2+2H2O 根據方程式計算得出：除掉1公斤氯化亞鐵需使用次氯

18、酸鈣0.57公斤或需次氯酸鈉0.29公斤。4、過氧化氫：2FeCl2+2H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O根據方程式計算得出：除掉1公斤氯化亞鐵需使用過氧化氫0.13公斤。名 稱KmnO4KClO3NaClO3Ca(ClO)2Na(ClO)2H2O2用量（kg）0.190.160.140.570.290.13單價（元/kg）175.54.11.61.12.0含量（%）99.599.799.5301235除去每公斤氯化亞鐵 所需費用（元）3.250.880.583.032.660.74從上表可以看出，每除去1公斤氯化亞鐵所需氧化劑的費用從高到低排序為：高錳酸鉀次氯酸鈣次氯酸鈉氯酸鉀過氧化

19、氫氯酸鈉。因為過氧化氫是最潔凈的氧化劑，所以目前很多企業(yè)使用過氧化氫除鐵。但由于其為液體，濃度低、體積大，不便于運輸和貯存，而且過氧化氫存放一年濃度還會下降約3%，造成了成本加大。另外過氧化氫在使用過程中對人體危害較大，其蒸汽對眼睛、鼻子、喉嚨造成強烈的刺激，最終可能導致慢性呼吸器官疾病，皮膚接觸也會造成疼痛及腐蝕，迸入眼睛有可能致盲。而氯酸鈉除鐵費用最低，且相對安全，因此從安全和經濟性角度考慮，氧化劑一般應選擇氯酸鈉。5、結束語在熱浸鍍鋅助鍍劑除鐵工藝中，氧化劑無論選擇哪一種都要以經濟性和安全性綜合考慮，但更主要的是除鐵工藝的選擇，只有在正確的除鐵工藝指導下，才能達到最好的除鐵效果，使熱浸鍍

20、鋅企業(yè)獲得更高的經濟效益。廢助鍍劑被再生除鐵后循環(huán)使用一、簡介和用途 GDPIRE助鍍劑除鐵設備是工大鍍鋅設備有限公司引進國外先進技術開發(fā)研制的具有高科技含量的設備。目前在國外被廣泛應用于鋼絲、鋼管、結構件生產線的前處理階段。在溶劑法鍍鋅中，助鍍劑的清潔與否對鋅耗、鍍鋅質量有重要的影響。GD-PIRE助鍍劑除鐵設備采用氧化中和法，用強氧化劑將溶劑中的亞鐵離子氧化成三價鐵離子，然后調整溶劑AC值，使三價鐵離子生成Fe(OH)3沉淀，再用機械過濾去除助鍍劑中的雜質。同時通過電控系統(tǒng)實 時控制除鐵劑A和B的添加量，從而確保溶劑槽內亞鐵含量始終維持在一個很低的水平上（1g/L以下）。  &#

21、160;  大量實踐數據顯示，當亞鐵離子維持在1g/L以下時，可以有效降低鋅耗量（總節(jié)鋅量：總鋅耗的15-30%；或噸工件的0.737%），同時節(jié)省耗鋁，耗鎳量。由于鐵離子含量的降低，鋅液的流動性增強，還可以改善工件表面的質量。因此，GDPIRE助鍍劑除鐵設備不僅可以使整條生產線更低耗，更環(huán)保，同時還能提高產品質量，在競爭日益激烈的鍍鋅行業(yè)，增強企業(yè)的綜合競爭力。二、設備結構及特點     (一)、設備構成     本設備由電控系統(tǒng)、反應系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)構成，如圖1所示。  &

22、#160; 1.電控系統(tǒng)    采用日本三菱可編程控制器（PLC）和ntouch觸摸屏，人機界面友好，操作簡便，控制精確。可以實時監(jiān)控管路流量從而隨時調節(jié)鐵劑A和B的添加量來保證整個設備在無人看管情況下也能高效的運轉。    2.反應系統(tǒng)溶劑中亞鐵離子在此系統(tǒng)中會被氧化為三價鐵并沉淀為氫氧化鐵，整個反應均在混合器部分完成，確保反應的充分均勻。 反應系統(tǒng)管路全部采用聚丙烯(PP)材料，耐腐蝕、耐高溫。確保設備能長期穩(wěn)定的工作。    3.過濾系統(tǒng)  

23、;  生成的沉淀被保留在過濾器中，始終保持溶劑槽的清潔干凈和生產的正常進行。該系統(tǒng)清洗方便快捷，重復使用次數高，也全部采用聚丙烯(PP)材料，耐老化，壽命長。(二)、設備特點    1、自動化程度高，可精確控制化學反應、過濾、清渣等個過程。使得該設備可準確、連續(xù)的運行，保證設備的工作效率。本設備是基于充分的實驗基礎之上，模擬出原理曲線，提煉出數學模型，并通過進口的傳感器和軟件系統(tǒng)實現工藝過程的精確控制。    2、在線處理，不影響整條生產線的正常生產。    

24、60;3、整套設備結構緊湊、運行效率高、占地面積小、運行穩(wěn)定。（三）、技術參數     設備尺寸：4000×2800×3300    設備功率以及耗氣量：     裝機功率10，耗氣量小時     處理能力：/小時 三、經濟性分析  3.1生產成本估算      若按處理5M3 的助鍍劑計算，如果從10g/L降到1g/L以下時，需要強氧化劑（30）60kg，

25、中和劑（25）182kg，按現行市場價格計算兩項合計需240 元，耗電 100kwh，電費100元，其他綜合費用（包括：人工費、設備折舊費）60元。總計：400元。正常情況下，處理5M3的助鍍劑從1g/L降到 0.5g/L共需170元。     3.2 產生的經濟效益     產生的經濟效益分為四個方面：1. 產品鍍層表面質量明顯提高。這是因為鋅液中鐵離子含量少，鋅液流動性高，致使鍍鋅層表面光潔、明亮； 2. 鋅耗降低0.466-1.007%（根據在歐洲、美國、澳洲、韓國等許多鍍鋅廠家的實踐得出的結果），平均降低0

26、.737%，如果年產 按30000噸鍍鋅件計算，每年最少可節(jié)約鋅：30000×0.737%221.1噸，鍍件按12000元/噸計算，每年可節(jié)約265.32萬元，也就是說節(jié)約的鋅，1-2個月內即可回收設備的技術投資。 3. 加入了兩種添加劑后反應生成的氯化銨，可以減少助鍍劑中氯化銨的購買添加量，只需添加少量的氯化鋅。如果在鍍鋅線上設置專用回收鍍 鋅件或吊具的酸液清洗槽，該除鐵設備同時也可以用來再生處理含有鐵的氯化鋅液，再生后的溶液可以添加到助鍍劑槽內，作為氯化鋅的消耗補充，同樣可以省去氯 化鋅的購買量與添加量。 4. 終端副產品氫氧化鐵，干燥后生成氧化鐵紅，是優(yōu)質顏料，2000-300

27、0RMB/噸。 5. 由于廢助鍍劑被再生除鐵后循環(huán)使用，沒有廢助鍍劑環(huán)保處理費用。     3.3示例 實例1 澳大利亞最大的鍍鋅廠之一-John Holland SMP公司階段時間年生產能力亞鐵離子含量每噸鋼的耗鋅量（Kg）營業(yè)額（元）每年削減的成本（元）除渣頻率無除鐵設備1999-2000年4000噸28g/L86960萬03次/月有除鐵設備2000-2001年10,000噸0.6g/L492400萬480萬1次/季度實例2 新西蘭最大的鍍鋅廠CSP Galvanizing 公司 除鐵技術應用的效益 助鍍劑鐵含量：之前：6 g/l ; 現在：0.3-

28、0.6 g/l未用：鋅耗為總產量的：8-11%采用：鋅耗為總產量的：5.6-8%節(jié)約：2.4-3%；平均：節(jié)約2.7%CSP 年產量：9500噸/年 2002年，利潤660萬元RMB; 2003年，利潤880萬元RMB; 效益：節(jié)約220萬元RMB。 鋅耗量： 2004年9月生產500噸工件，鋅耗量6.5% ；鋅渣0.5% ；鋅灰：0.75%熱鍍鋅生產時，助鍍劑中的亞鐵鹽離子很難除去，這樣在助鍍劑干燥進程中會隨助鍍劑一起沉淀到鋼絲表面，并進入鋅液中影響鍍液質量，增加鋅耗，進而造成熱鍍鋅生產鍍鋅效果不理想。 對于亞鐵離子，采用強氧化劑的方法將其氧化為三價鐵離子，然后使三價鐵離子生成了Fe(OH)

29、3沉淀，采用過濾法去除鐵離子雜質，稱為氧化中和法。助鍍劑的主要成分是氯化鋅與氯化銨。故而可采用氧氣、雙氧水、高錳酸鉀、氯酸鉀、次氯酸鈉等氧化劑，作為除鐵劑來降低亞鐵離子含量，常規(guī)認為亞鐵離子在 1g/L時，較適宜熱鍍，因此穩(wěn)定在1g/L下是除鐵的基本要求。 國內，天津市工大鍍鋅設備有限公司掌握了該技術，并研發(fā)了一套出鐵設備，并應用在江陰華新鋼纜公司，由應用的效果看：1、鍍鋅的質量得到提高，工件表面光亮平整。2、降低了鋅耗，通過計算，節(jié)約的鋅在1-2個月內即可回收設備投資。3、除鐵劑的加入，反應后生成了氯化銨，減少了助鍍劑中氯化銨的購買添加量。4、生產的副產品Fe(OH)3沉淀是優(yōu)質顏料，市價2

30、000- 3000元/t，價值較高。5、不影響助鍍劑的再生循環(huán)利用，降低了環(huán)保費用。6、鋅鍋底鋅渣的去除次數減少到1次/月，甚至更少，提高了工作效率。 根據統(tǒng)計，江陰華新鋼纜公司的亞鐵離子含量最低能降低到0.3g/L，效果明顯，該鍍鋅助鍍劑的除鐵方法具有環(huán)保、節(jié)資、適用的顯著特點，推廣價值較大。 鍍鋅熔劑目錄釋義 熱浸鍍鋅(或簡稱為熱鍍鋅)是將被鍍的緊固件浸入熔點較低的液態(tài)金屬鋅或其合金中進行鍍覆的方法。緊固件熱浸鍍鋅多采用熔劑法。凈化過的鋼件浸入鍍鍋之前，其表面先形成一層熔劑層以防止氧化并進一步清除表面殘留物。浸鍍時此熔劑層受熱揮發(fā)，使新鮮的鋼表面與熔融金屬直接接觸，發(fā)生浸潤、溶解

31、、化學反應、擴散，在鋼件表面順序形成相、1相和相合金層并附著一層熔融金屬鋅，經冷卻后形成相鋅鍍層。各相合金中鋅含量由77%至99.97%逐漸增加?，F 代熱浸鍍鋅生產中，通常在熔融鋅液中添加少量鋁以提高鍍鋅層的附著力。此時合金層中的主相為Fe2Al5，而1相和相的數量很少。不存在脆性的相。簡介 熱浸鍍鋅層是一種價廉而耐蝕性良好的鍍覆層。由于鋅的電化學特性，它對鋼基體具有“犧牲”保護作用；而鋅層在大氣中的腐蝕產物(堿式碳酸鋅)比較致密，附著良好且不溶于水，對鋅層又有一定保護作用。因此熱浸鍍鋅被廣泛用于保護鋼材及其制件免受大氣腐蝕，特別適于標準件、緊固件的大批量生產。 通常認為熱浸鍍鋅時，鍍鋅層形成

32、過程如下：熔鋅滲入基體鐵中鐵與鋅反應生成鐵鋅合金在鐵鋅合金層上形成純鋅層，鍍鋅層形成的基本原理是高溫冶金反應。對五金、緊固件進行熱浸鍍鋅時通常采用助鍍劑法(又稱溶劑法)，助鍍劑法熱鍍工藝又分為：濕法和干法兩種。濕法工藝得到的鍍層附著性不好，目前很少采用。干法工藝允許對助鍍劑有較廣的選擇范圍，鍍層質量好。所以，結構件、緊固件、五金件的熱浸 鍍鋅一般選用干法。熱鍍鋅工藝化驗方法1、實驗目的：測定助鍍劑中氯化鋅的含量2、實驗方法：用EDTA（乙二胺四乙酸二鈉鹽）標準溶液進行滴定，根據滴定時消耗EDTA標準溶液體積可求出氯化鋅的含量。3、實驗儀器：容量瓶、移液管、三角瓶、堿式滴定管、洗耳球、洗瓶4、實

33、驗試劑：EDTA標準溶液0.05mol/L、NH3-NH4CL緩沖溶液(PH=10)、蒸餾水、鉻黑T指示劑0.5%5、實驗步驟：5.1、從助鍍劑槽中取樣，用5mL移液管吸取試液5mL，置于100mL容量瓶中；5.2、用水稀釋至規(guī)定的刻度后搖勻；5.3、自100mL容量瓶中，吸取稀釋液5mL于三角瓶中加水50mL。5.4、再加緩沖溶液10mL，再加鉻黑T指示劑2-3滴。5.4、用0.05mol/L的EDTA標準溶液滴至純藍色為終點。5.5、準確讀數。計算公式：ZnCl2 (g/L). = C*V1/V2×136.38  其中：C用于滴定的標準EDTA溶液的濃度mol/L;V1

34、實際滴定中消耗標準EDTA溶液的體積，mL;136.38氯化鋅的摩爾質量;V2稀釋液的實際體積，mL。 1、實驗題目：測定助鍍劑中氯化銨的含量2、實驗方法：用NaOH標準溶液進行滴定，根據滴定時消耗的NaOH標準溶液體積可求出氯化銨含量。3、實驗儀器：移液管、三角瓶、堿式滴定管、酸度計、磁力攪拌器、容量瓶、洗耳球、洗瓶4、實驗試劑：NaOH標準溶液0.1mol/L 甲醛、甲基紅指示劑0.2%  蒸餾水5實驗步驟：5.1、從助鍍鋅劑槽中取樣；5.2、用移液管吸取試液5mL置于100mL容量瓶中，用水稀釋刻度搖勻。5.3、自100mL容量瓶中吸取稀釋液5mL于三角瓶中，加水50

35、mL。加甲醛溶液20mL，再加甲基紅指示劑2-3滴。5.4、打開酸度計，將復合電極插入被測試液中。同時開啟磁力攪拌器，然后用NaOH標準溶液進行滴定，酸度計讀數為6.2時，即為終點。5.5準確讀數。計算公式：    NH4CL(g/L)= 4cv×53.5其中：C用于滴定的標準NaOH溶液的濃度，mol/L;V實際滴定中消耗標準NaOH的體積，mL;53.5氯化銨的摩爾質量。6 此NaOH標準溶液的配制與鹽酸測定用的NaOH標準溶液同法配制，只是稱取量為5克，標定時基準鄰苯二甲酸氫鉀的稱取量為0.5克. 1、實驗題目：助鍍劑槽中二氯化鐵的測定2

36、、實驗方法：用重鉻酸鉀標準溶液進行滴定，根據滴定時消耗重鉻酸鉀標準溶液體積可求出二氯化鐵的含量。3、實驗儀器：移液管、三角瓶、酸式滴定管、洗耳球、洗瓶4、實驗試劑：蒸餾水、硫磷混合酸、二苯胺磺酸鈉0.5%、重鉻酸鉀溶液0.01mol/L。5實驗步驟：5.1、取樣  從助鍍劑槽中取樣；5.2、用1mL移液管吸取1mL試液注入三角瓶中，加水50mL；5.3、加硫磷混合酸20mL，加指示劑二苯胺磺酸鈉2-3滴(順序不能顛倒)；5.4、用重鉻酸鉀標準溶液進行滴定，觀察溶液顏色，由無色變?yōu)樽仙珵榻K點；5.5、讀數。公式： Fecl2(g/L)=  C*V1/V2×

37、126.85其中：C用于滴定的重鉻酸鉀標準溶液的濃度，mol/L；V1實際滴定中消耗標準重鉻酸鉀溶液的體積，mL；126.85二氯化鐵的摩爾質量；V2吸取試液的體積mL。6、 重鉻酸鉀標準溶液的配制與標定：準確稱取4.903克經140-150烘干2-3小時的基準重鉻酸鉀(稱準至0.0001克)溶于蒸餾水中,并小心轉入棕色容量瓶中準確稀釋至1升,此標準溶液可不需標定.7、 硫磷混合酸的配制:取175ml分析純硫酸和175ml磷酸溶于水中,待涼后加水至1 升,搖均備用. 1、實驗題目：鹽酸溶液中酸含量的測定2、實驗方法：酸堿中和法3、實驗儀器：洗耳球、洗瓶、移液管、三角瓶、堿式滴定管4、

38、實驗試劑：蒸餾水、甲基橙0.5%、氫氧化鈉標準溶液0.5mol/L5、實驗步驟：5.1、取樣（酸槽1#、2#、3#、4#）5.2、用1mL移液管吸取1mL試液于三角瓶中，加水50mL;5.3、加甲基橙指示劑2-3滴，以氫氧化鈉標準溶液進行滴定，由紅色變成橙色為終點；5.4、讀數。計算公式：   HCL(g/L)=  C*V1/V2×36.5其中：C 用于滴定的標準氫氧化鈉溶液的濃度，mol/LV1 實際滴定中消耗標準氫氧化鈉溶液的體積，mLV2 吸取試液的體積，mL36.5鹽酸的摩爾質量；6 CNaOH=0.5mol/l標準溶液的配制與標定6.

39、1、配制:稱取20克分析純NaOH溶解于不含二氧化碳的蒸餾水中搖均,密閉放置5-10天,將上層溶液虹吸入另一容量瓶中并稀釋至1升以備標定.6.2、標定:稱取2克基準鄰苯二甲酸氫鉀,稱準至0.0001克,放入250ml錐形瓶中,加50ml沸騰的蒸餾水,搖動使其溶解并繼續(xù)加熱至沸,加酚酞指示劑2-3滴,并立即以欲標定的氫氧化鈉溶液滴定至微紅色15S不消失為終點.計算公式：C=m/(0.2042*V)熱浸鍍鋅合金技術的研究現狀朱鑠金1 朱麗慧1 劉茜2 劉慶峰2 王利3（1. 上海大學材料科學與工程學院， 2.   中國科學院上海硅酸鹽研究所高性能陶瓷和超微結構國家重點實驗室，3

40、.   寶山鋼鐵股份有限公司技術中心汽車板研究所，上海 201900） 摘要:本文簡要介紹了鋅浴中合金元素對熱浸鍍鋅的影響。綜述了因此而發(fā)展起來的多種鋅合金鍍層的研究現狀，并總結歸納為兩個體 系：a）以抑制超厚鍍層生長為主的活性鋼熱鍍鋅合金鍍層體系，包括Zn-Ni合金、Zn-Sn合金、Zn-Mg合金；b）以提高耐蝕性為主的Al-Zn合 金鍍層體系，包括55%Al-Zn合金、5%Al-Zn合金。1前言腐蝕對鋼鐵造成的損失是極其嚴重的。據不完全統(tǒng)計，全世界每年鋼材產量的1/3因腐蝕而損失，僅在中國每年因鋼鐵腐蝕造成的直接經濟損失就達上千億元。腐蝕不僅帶來巨大的經濟損失

41、，還會造成慘重的人員傷亡。因此，有必要研究鋼鐵的腐蝕防護措施，而熱鍍鋅被公認為是鋼鐵保護最直接最有效的方法之一。熱鍍鋅是將處理后的鋼鐵在一定溫度的熔融鋅浴中浸鍍一定的時間，取出冷卻后在表面獲得一層美觀且具有良好耐蝕性保護層的工藝。熱鍍鋅有兩種工藝，即氧化還原法和熔劑法。前者的自動化程度高，產品穩(wěn)定，生產效率高，適于單一產品的大批量連續(xù)生產，但相應地設備投資大、工藝要求嚴格，不能隨意停產，只有少數大廠如寶鋼才能實現這種熱鍍工藝。后者適用于小批量、多品種的間斷式生產，具有設備簡單、投資少、生產靈活的特點，因此在我國當前眾多中、小生產廠家應用較廣，本文將著重討論這一工藝。由于熱浸鍍鋅的生產工藝簡單，

42、鍍層的耐腐蝕性能優(yōu)良，且厚度、韌性、表面狀態(tài)都能控制，因此，被廣泛應用在鋼鐵保護中，具有很好的經濟效益和發(fā)展前景。但是，隨著鋼鐵材料的發(fā)展以及人們對鍍層耐蝕性有更高更苛刻的要求，利用傳統(tǒng)熱鍍鋅技術已不能得到滿足要求的鍍層。比如對某些含硅鋼進行傳統(tǒng)熱浸鍍鋅，在浸鍍過程中就會出現圣德林效應（當鋼中含一定量的硅會顯著增加Fe和Zn的反應,并約在0.1%Si和0.4% Si處出現反應峰值,致使得到超厚和粘附性差的灰暗鍍層）1。而合金化鋅浴是改善鍍層性能的一個最佳途徑，它不僅能直接有效的抑制圣德林效應的發(fā)生，甚至能增強鍍層的耐蝕性能，提高產品的經濟效益。2鋅浴中合金元素對熱鍍鋅的影響 

43、0;  根據鐵鋅二元相圖，在450熱鍍鋅后，一般鋼板上形成的正常鍍層組織包括：相(Fe5Zn21)、相(FeZn7)、相(FeZn13)以及相（自由鋅層），如圖1所示。其中，相屬于脆性的單斜晶系結構。一般合金層過度生長，主要是增加了塑性較差的相的厚度，鍍層的塑性就會變差。因此，在熱浸鍍工藝中，常常需要調整它的工藝參數或者是向鋅浴中添加適當的合金元素，以生產出更高質量的鍍層產品。圖1 純鋅鍍層的顯微組織金相照片    合金元素在熱浸鍍工藝中起到的作用效果是很顯著的。根據合金元素在熱鍍鋅中的影響，可以分為下面幾類：（1）抑制合金層過度生長

44、，提高鍍層粘附性的元素；Al、Ni2、Sn3、Mn4等合金元素在熱鍍鋅過程中可以抑制出現超厚、粘附性差的灰暗鍍層，這主要是通過這些元素被吸附到鋼基體表面，然后與Fe反應形成一層薄薄的合金阻擋層或者就富集在固液界面前沿，從而阻礙了Fe、Zn合金層的異常生長，特別是相的生長，最終達到提高鍍層粘附性的目的。如圖2所示，在鋅浴中加入不同的Sn含量，都能起到抑制合金層生長的效果，綜合比較，可以知道Sn含量在5時，效果是比較好的。      圖2鋅浴中不同Sn含量對合金層厚度的影響3      &

45、#160;                   （2）提高鍍層耐蝕性的元素Al、Mg5、Ni等合金元素是為了提高鍍層耐蝕性而最常被加入到鋅浴中的元素，Al是最早被研究發(fā)現的添加元素，它不僅能改善鍍層外觀質量和抑制熱浸鍍過程中浮渣的生成，而且也可以大大的提高鍍層的耐蝕性。圖3顯示了不同Al含量的Al-Zn合金鍍層耐腐蝕性能的比較。當Al含量在10和50左右時，Al-Zn合金鍍層的耐腐蝕性能發(fā)生陡變。因此，可以根據不同的

46、需要，選擇添加適當的Al含量以提高鍍層性能。研究發(fā)現Mg和Ni也可以提高鍍層的耐蝕性，已有Zn-Al-Mg合金鍍層的多個專利、熱浸Zn-Ni合金鍍層技術（Technigalva）6。           圖3 鋅鋁合金鍍層耐大氣腐蝕性能的比較7                     1-鍍層使用壽

47、命  2-犧牲性防護性能                （3）提高流動性的元素稀土、Mg、Ni、Bi等合金元素能夠提高鍍液的流動性，使鍍件提出鋅浴時表面鋅可更快回流鋅浴，從而降低鋅耗，減少鍍層表面滴瘤及流痕等缺陷的出現，令鍍層更光整、平滑。（4）改善鍍層外觀質量的元素Al、Pb、Sn、Sb等合金元素則能夠改善鍍層外觀質量。例如向鋅浴中加入0.005%0.020%Al，就可顯著提高熱鍍鋅層的光亮性，減少鋅液面的氧化。而如果鋅浴中同時含Pb

48、和Sn或同時含Sb和Sn時，會有鋅花出現，鋅花是鋅凝固時生成枝晶而形成的。63活性鋼熱鍍鋅合金鍍層體系在鋼鐵生產過程中,為了對鋼鐵能充分脫氧或增加鋼的強度常會加入成本較低的Si，使得這類鋼不可避免的殘留部分Si。正是Si的存在使得鋼在熱鍍鋅過程中產生圣德林效應，因此對這類鋼（即活性鋼）進行熱浸鍍鋅時不得不考慮Si的影響。輕而薄的活性鋼熱鍍鋅的一個通用辦法是在440下進行浸鋅；重而厚的鋼結構件，除需預熱外，還需減少浸鋅時間，使相來不及生長，但實際難以達到此種效果。為解決此問題，研究工作者向鋅浴里添加合金元素而發(fā)展形成了多種鋅合金鍍層。3.1 Zn-Ni合金鍍層Zn-Ni合金鍍層真正實現工業(yè)化生產

49、是在80年代，當時在歐洲就有40多家大型熱鍍鋅公司采用了Zn-Ni合金技術。目前，國際上普遍采用的Zn-Ni合金技術是在鋅浴中加入0.040.09的Ni含量，這個含量范圍既能較好地控制活性鋼相的異常生長，減少或消除活性鋼出現超厚鍍層，又能使非活性鋼鍍Zn時容易獲得標準要求的鍍層厚度8。與常規(guī)熱鍍鋅相比，鋅浴中加Ni有以下效果：1）抑制鍍層中相的異常生長，使鍍層粘附性提高，表層形成連續(xù)的相，保持鍍層的光亮；2）因為 在相和相的界面上出現富Ni相而使鍍層的硬度得到提高，相應的也提高了鍍層的耐磨性，減少鍍件因碰撞或磨擦引起的損壞；3）提高鋅液的流動性，降低鋅耗，從而減少生產成本；4）提高鍍層的耐蝕性

50、，如圖4所示，在鋅浴中添加0.1Ni時，可以明顯地降低鍍層在鹽霧腐蝕試驗中的腐蝕失重。3.2 Zn-Sn合金鍍層    針對一般熱鍍鋅合金技術不能解決高活性鋼（含Si量>0.3%）鍍層超厚生長的問題，國外研究提出了Zn-Sn合金鍍層。在國內華南理工大學盧錦堂等人也對鋅浴中加入Sn進行了研究，3發(fā)現當Sn含量小于5%時，抑制效果隨Sn含量的增加而增加，當Sn含量大于5%時，抑制效果不再明顯增加。Sn之所以能抑制鍍層快速生長，是由于鍍層的Fe/Zn合金含Sn量極少，使得在生長過程中向外排Sn，因而形成了一個阻礙Fe/Zn間互擴散的富Sn區(qū)。 圖4 兩種

51、鍍層的鹽霧腐蝕失重與腐蝕時間的關系9                    但是,向鋅浴中加Sn后會降低鋅液的流動性。因此，在Zn-Sn合金技術的基礎上添加Ni和Bi或V，它們可以有效降低Sn的使用量但又能夠有效解決高活性鋼鍍層超厚問題，如1.2%Sn-0.05%Ni-(0.10.35)%Bi-Zn10。3.3 Zn-Mg合金鍍層Zn-Mg合金鍍層具有銀白色的表面，耐大氣腐蝕方面也因為適量Mg的存在而有了很

52、大的改善，它可以比鍍鋅板的耐大氣腐蝕性能提高310倍，尤其是當含Mg量在0.024%0.084%時耐腐蝕性能最好。但是，當Mg含量較高達到0.3%0.5%時，反而會降低鍍層的性能，使鍍層表面組織變厚、粗糙，外觀變成乳白色，粘附性變差。而Mg含量一旦超過0.6%，鍍層又開始減薄。高硅鋼熱浸鍍Zn-Mg合金時，由于Mg與Si能形成穩(wěn)定的Mg-Si化合物取代Fe-Si化合物，而直接抑制含硅鋼的Fe-Zn反應，并且加入Mg能降低鋅浴的熔點，提高鋅液的流動性，間接起到減薄鍍層的作用。4而且有研究發(fā)現，Mg的加入特別是與稀土金屬共用時，可以降低鋅的消耗。4熱浸鍍Al-Zn合金鍍層體系    為了降低鋅資源的消耗，提高鋼鐵鍍層在更惡劣復雜的腐蝕環(huán)境中的保護能力，以適量的Al代替Zn是一個行而有效的辦法。它在降低熱浸鍍過程鋅使用量的同 時，又能充分綜合利用Zn和Al的保護