CN101376957A - 无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液，该镀锌液内含有铝、铅、锑和铁组分，其中铝的含量为镀锌液总重量的0.151％－0.179％、铅的含量为镀锌液总重量的0－0.0029％、锑的含量为镀锌液总重量的0.06％－0.08％、铁的含量为镀锌液总重量的0.03％－0.05％。使用本发明镀锌液不仅浸镀的镀锌板表面质量好，表面涂装性能好，而且能够有效地消除在热镀锌生产过程中产生的底渣，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于热镀锌生产中使用的镀锌液，特别是无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液。
背景技术
传统的热镀锌工艺，要求镀锌层具有一定的耐蚀性、附着性和表面光泽的大锌花，随着科技进步，热镀锌板领域不断扩大，对镀锌板的力学性能、表面状况、涂装性、耐蚀性等提出了更高的要求。热镀锌工艺中使用的镀锌液一般都含有铝、铅、锑和铁组分，但是含量一般都较高，镀锌层厚度不能实现有效控制，从而导致生产成本居高不下。而且现有的热镀锌工艺在生产过程中一般都会有底渣产生，底渣的存在大大增加了镀锌液中各元素的消耗量，产生底渣的原因主要是镀锌液中各元素的含量不够合理，因此，有必要对镀锌液中各主要元素的含量进行控制和调整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液，不仅用其浸镀的镀锌板表面质量好，表面涂装性能好，而且能够有效地消除在热镀锌生产过程中产生的底渣，有效控制镀锌层的厚度，减少镀锌液消耗，降低生产成本。
本发明的目的是这样实现的:一种无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液，该镀锌液内含有铝、铅、锑和铁组分，其中铝的含量为镀锌液总重量的0.151％—0.179％、铅的含量为镀锌液总重量的0—0.0029％、锑的含量为镀锌液总重量的0.06％—0.08％、铁的含量为镀锌液总重量的0.03％—0.05％。
本发明镀锌液的配制方法可以采用现有的镀锌液配制方法。由于本发明镀锌液中的铝含量其范围精确，与现有的镀锌液相比，能够有效改善锌锅中铝含量的控制精度，锌锅中铝含量的变化偏差可控制在0.008—0.01％之间，而铝的含量为0.151％—0.179％，为消除底渣FeZn7，使底渣与铝发生反应即2FeZn7+5Al＝Fe2Al5+14Zn，从而既能实现热镀锌的无底渣生产，又能降低铝的消耗，从而改善镀锌产品镀层中铝的均匀性，降低了对锅中铝含量的依赖性，使得镀层均匀，厚度可控，从而大大降低生产成本。而在镀锌机组投用前把锌液中铅含量控制在:0—0.0029％，还能够确实改善工人的操作环境质量，降低铅污染，确保工人身体健康。另外锌液中加入熔点较高的锑，增加锌花的结晶晶核的数目，细化了晶粒，保证获得表面状况良好涂装性能优良的彩涂基板。为减少镀锌板表面的锌粒、锌疤和由于镀锌板表面突起的小锌粒在后续运输中发生的板与板之间相互错动而形成的黑点缺陷给使用带来的不便，为提高锌锅中锌液的纯净度将锌液中铁含量控制在:0.03％—0.05％以内，使铁在镀锌的460℃--465℃熔解度达不到过饱和状态而不产生底渣和锌粒缺陷。
本发明的关键核心就是合理地控制锌液中各组元的化学成分，尤其是合理控制锌液中铝、铅、锑和铁的含量，而锌液中的铝是保证镀层附着性并是实现锌液无底渣工艺的关键，锌液中少铅或无铅是保证锌花尺寸和小锌花或无锌花板的表面状态，改善涂装性，提高涂装表面质量的主要因素，同时铅是重金属，吸入人体易造成积累性中毒，少铅或无铅可改善操作环境的质量情况，满足国际上对镀锌板的环保技术要求。并且由于无铅而减少了镀锌板的晶界腐蚀；提高了镀锌板的耐腐蚀性和使用寿命。而锌液中锑是决定锌花状态的主要因素。锌液中铁含量是保证锌锅无底渣确保锌液纯净度，减少和消除热镀锌板表面的锌粒和锌疤缺陷的主要元素。因此，本发明镀锌液从有效控制和调整其中各主要元素含量入手，达到了既能保证镀锌层质量，又能减少元素消耗，降低生产成本的双重目的。
经过试生产，使用本发明镀锌液能够:
1.提高产品质量，优品率提高约25％。每吨镀锌板每提高一个等级的利润为100元，由于产品质量提高产生的经济效益可达400万元；
2.提高了机组作业率:与国内同类热镀锌机组相比由于无底渣无需机组停车，由此机组作业率提高了大约1.7％，即节约生产时间136小时，按机组年产量20万吨，每吨镀锌板的利润200元，每年产生的经济效益为68万元；
3.节约锌锭消耗:由于铝含量稳定控制在0.151％—0.179％范围内某一固定值且偏差小、控制精度高，由此每吨产品节约锌锭约0.2公斤，每吨锌锭单价为350000元，每年产生的经济效益为140万元，使用本发明镀锌液每年产生的综合经济效益约608万元，不仅取得了巨大的经济效益，用其浸镀的镀锌板表面质量好，表面涂装性能好，而且能够有效地消除在热镀锌生产过程中产生的底渣，降低了各元素的消耗，降低生产成本。
具体实施方式
实施例1:一种无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液，该镀锌液内含有铝、铅、锑和铁组分，其中铝的含量为镀锌液总重量的0.151％、铅的含量为0、锑的含量为镀锌液总重量的0.06％、铁的含量为镀锌液总重量的0.03％。镀锌液中铝的含量选用0.151％，既能够减少镀锌层中铝的含量，降低生产成本，又不影响镀锌层的质量。
在本发明镀锌液的配制过程中对于铝的添加可以参照下列模型:即富含铝的大锌锭和含铝量相对较低的大锌锭及高铝小锭的添加模型，具体见下表1。
表1
| 序号 | 镀层重量(g/m2) | 锌锭添加比列模型 | 锌液中Al％含量 |
| 1 | 140-180 | 每两块R95锌锭加一块R151锌锭且在锌锅D侧与W侧交错添加 | 0.155—0.179 |
| 2 | 100-140 | 每块R95锌锭加一块R151锌锭且在锌锅D侧与W侧交错添加 | 0.152—0.176 |
| 3 | 60-100 | 每块R95锌锭加一块R151锌锭；同时每加足14块后再添加200Kg高铝小锭且在锌锅D侧与W侧交错添加 | 0.151—0.160 |
实施例2:一种无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液，该镀锌液内含有铝、铅、锑和铁组分，其中铝的含量为镀锌液总重量的0.179％、铅的含量为镀锌液总重量的0.0029％、锑的含量为镀锌液总重量的0.08％、铁的含量为镀锌液总重量的0.05％。各元素的含量适当高一些，有利于更彻底地消除底渣。
实施例3:一种无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液，该镀锌液内含有铝、铅、锑和铁组分，其中铝的含量为镀锌液总重量的0.155％—0.160％、铅的含量为镀锌液总重量的0—0.001％、锑的含量为镀锌液总重量的0.065％—0.07％、铁的含量为镀锌液总重量的0.035％—0.04％。
实施例4:一种无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液，该镀锌液内含有铝、铅、锑和铁组分，其中铝的含量为镀锌液总重量的0.158％、铅的含量为镀锌液总重量的0.0005％、锑的含量为镀锌液总重量的0.068％、铁的含量为镀锌液总重量的0.038％。
在具体配置过程中，可以采用下列方法:
1、现场准确的测量热镀锌锌锅的尺寸，精确计算锌锅容积。
2、根据下表2中采购的五种热镀锌锌锭的锭型算出不同锭型的锌锭总量。
表2
3、锌锅起熔化锌前期首先将锌液中铝、锑两种元素的量配备到位，随着感应锌锅的投入，用纯锌大锭和小锭来调整锌液面高度，同时在距低于设定液面高度的15—25mm时，将锌液中化学成分粗调整为铝在0.151％--0.179％、锑在0.06％--0.08％、铅在0—0.0029％、铁在0.03％--0.05％以内按下限控制。最终用纯锌锭将液面控制在距锅沿顶面120—180mm范围内之后，通过锑合金和铝合金小锭精调锌液各组元的化学成分，以满足热镀锌正常生产锌液面高度的要求。
Claims (3)
1、一种无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液，该镀锌液内含有铝、铅、锑和铁组分，其特征在于:其中铝的含量为镀锌液总重量的0.151％—0.179％、铅的含量为镀锌液总重量的0—0.0029％、锑的含量为镀锌液总重量的0.06％—0.08％、铁的含量为镀锌液总重量的0.03％—0.05％。
2、根据权利要求1所述的无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液，其特征在于:其中铝的含量为镀锌液总重量的0.155％—0.160％、铅的含量为镀锌液总重量的0—0.001％、锑的含量为镀锌液总重量的0.065％—0.07％、铁的含量为镀锌液总重量的0.035％—0.04％。
3、根据权利要求1所述的无底渣热镀锌生产工艺用的镀锌液，其特征在于:其中铝的含量为镀锌液总重量的0.158％、铅的含量为镀锌液总重量的0.0005％、锑的含量为镀锌液总重量的0.068％、铁的含量为镀锌液总重量的0.038％。
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