CN102815953B - 一种热浸镀阻镀剂以及配制该阻镀剂的方法 - Google Patents

Abstract

根据特殊工艺要求，钢铁结构件在热浸镀过程中，要求某些特殊部位不允许浸涂金属镀液，本发明提供一种热浸镀阻镀剂以及配制该阻镀剂的方法，在结构件助镀处理后，准备进入锌锅或铝锅进行热浸镀之前，在不要求浸涂镀层金属的结构件局部涂上本发明提供的阻镀剂，可使在后续的热浸镀过程中，使表面附着该阻镀剂涂层的结构件局部不沾染金属镀层，以达到结构件局部避镀的目的。其中，该阻镀剂由耐火骨料和胶结剂按比例配制而成，耐火骨料由耐火粘土细粉、耐火高铝土细粉、耐火纤维棉中的一种或几种组合配制而成，胶结剂优选为水玻璃。

Description

一种热浸镀阻镀剂以及配制该阻镀剂的方法

技术领域

本发明属于热浸镀技术领域，尤其涉及一种可以使钢铁结构件在整个热浸镀过程中局部不浸染镀层的阻镀剂，以及配制这种阻镀剂的方法。

背景技术

热浸镀是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上，是将除锈后的结构件浸入融化的金属溶液中，使结构件表面附着金属镀层，从而起到防腐的目的。但是，随着发展的需要，要求在结构件表面某些特定的部位，“不允许浸镀涂层金属”。现有技术中是将整个结构件完整热浸镀之后，再把技术上不允许浸镀涂层金属的特定部位进行退镀处理。显然这种做法费工费力，浪费了大量的金属镀液，增加了生产成本。

发明内容

为了克服上述现有技术中，为使结构件局部不浸镀金属涂层，而采用局部退镀方法所存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在热浸镀过程中，使结构件按要求在特殊部位不浸镀金属涂层的阻镀剂，以及配制这种阻镀剂的方法。将结构件在技术要求上“不允许浸镀的部分”涂上本发明提供的非金属耐高温阻镀剂，利用该阻镀剂涂层完全阻断结构件表面，不直接暴露在液态金属中(即不与锌液或铝液接触)，从而实现局部避镀。而对于结构件要求浸镀的部分照旧进行热浸镀。使用本发明提供的阻镀剂进行局部避镀和整体浸镀相结合的方法，来达到浸镀整个结构件而局部不沾染金属镀液的目的，不仅省去镀后再进行退镀处理的步骤，并且节省了大量金属镀液，降低了生产成本。

就本发明所提供的阻镀剂而言，其包括耐火骨料和胶结剂。

其中耐火骨料包括a耐火粘土细粉、b耐火高铝土细粉、c耐火纤维棉，abc三种物质中任意选择一种或两种或三种物质的组合配制而成上述耐火骨料。

由于结构件在热浸镀过程中，金属镀液的温度极高，为了使耐火骨料能够很好的附着于结构件表面不被高温的金属镀液破坏，经过大量实验，我们选择上述abc三种物质中的一种或几种作为耐火骨料涂层。其中，a耐火粘土细粉可耐1000℃高温，b耐火高铝土细粉可耐高温1200℃，c耐火纤维棉可耐高温1300℃，我们可以根据具体金属镀液的温度来适当选择abc三种物质配制耐火骨料。

优选地，其耐火粘土细粉的生料∶熟料为1∶2到1∶4之间适宜。

优选地，其耐火高鋁土细粉的生料∶熟料为1∶2.5到1∶5之间适宜。

其中，耐火粘土细粉和耐火高铝土细粉的熟料均为生料经过高温加工烧制而成，在高温烧制过程中，生料中的水份被蒸发，所以熟料失去大部分水份而丧失粘性，不易粘附在结构件表面，但是，由于熟料在高温烧制过程中已经发生了相应的膨胀，所以当熟料粘附于结构件表面，浸入高温金属镀液后，不会如生料那样发生较大的膨胀变形，而产生裂纹，麻点，造成部分金属镀液渗入，而导致最终局部避镀的失败。

因此，发明人根据生料和熟料的各自特性，进行了大量实验，最终确定出最佳的耐火粘土细粉和耐火高铝土细粉生熟料配比，使得配制好的耐火骨料一方面可以很好的粘附于结构件表面，另一方面，在结构件浸镀金属镀液时，不至于因耐火骨料受热膨胀变形而产生裂纹，麻点。

优选地，耐火骨料中的细粉粗细程度为单个细粉颗粒直径0.088一100微米。

耐火骨料的粗细程度在一定程度上决定局部避镀的效果，耐火骨料中细粉颗粒越小意味着粘附在结构件表面的骨料越密实，其间的缝隙越小，金属镀液越不易钻过缝隙接触到结构件表面。但过于细小的骨料细粉，粘附强度不佳，容易在浸镀过程中脱落，影响局部避镀效果，而且，细粉颗粒越小，造价越高，也造成不必要的浪费。因此，发明人，经过了大量的实验，最终确定出耐火骨料中细粉粗细程度为单个细粉颗粒直径0.088一100微米为宜。

优选地，胶结剂为水玻璃。并且，水玻璃的模数为2.6-3.0。

我们选择水玻璃作为胶结剂，一方面由于水玻璃具有较高的粘度特性，可把耐火骨料胶结在一起牢固的涂覆在结构件表面，另一方面，由于水玻璃本身就是碱金属氧化物和二氧化硅结合而成碱金属硅酸盐材料，其中包含大量的二氧化硅，因此，其本身就具有耐火骨料的耐高温等特性，可以阻断金属镀液与结构件表面接触，达到局部避镀的目的。

而发明人在此，经过多次试验，确定出最佳的水玻璃模数为2.6-3.0为宜。当水玻璃的模数增大时，表明二氧化硅含量越高，其粘度越大，但水玻璃越难溶于水，因此，将水玻璃作为阻镀剂的胶结剂，使之发挥更好的效果，一定要选择合适的模数范围。

就配制以上成分热浸镀阻镀剂的方法而言，本发明所提供的步骤是：用水先将耐火骨料调成稀泥状，之后再添加胶结剂，最后再次加水把耐火骨料和胶结剂的组合物调成稀泥浆状物，並搅拌均匀。

优选地，其水玻璃与耐火骨料的体积配比为3∶1到1∶1之间适宜。

在配制过程中，水玻璃与耐火骨料的体积配比也对避镀效果起到了关键性的作用，如果阻镀剂中水玻璃含量过多，耐火骨料含量少，则耐火骨料中的细粉颗粒将无法全面覆盖结构件表面，会使少量金属镀液透过水玻璃接触到结构件表面，影响避镀效果。相反，如水玻璃含量较少，则阻镀剂的粘度下降，不能牢固的涂覆在结构件表面，容易在浸镀过程中脱落，造成避镀的失败。

实施方式

下面以一钢结构横梁镀锌为例，对本发明的具体实施方式进行描述。

该钢结构横梁长8.5米至11米，宽0.4米，高0.2米，断面为“工”字型钢，要求该钢结构横梁两端面不镀锌。

首先配制阻镀剂，由于热浸镀锌温度一般在450℃-460℃左右，所以我们选择耐火粘土细粉、耐火高铝土细粉、耐火纤维棉中的一种或几种组合搭配作为耐火骨料均可，考虑到耐火粘土细粉价格相对低廉而又能满足工艺要求，所以我们选择单一的耐火粘土细粉作为骨料，配制阻镀剂。胶结剂则选择水玻璃即可。

为了使耐火粘土细粉一方面可以很好的粘附于钢结构横梁两端表面位置，另一方面，不至于由于生料加入过多，在横梁整体热镀锌受热时，而引起耐火粘土细粉的膨胀变形，以至于产生裂纹，麻点，影响避镀效果，我们选择耐火粘土细粉的生料∶熟料为1∶2到1∶4之间最为适宜。

又考虑到涂覆在钢结构横梁上耐火粘土细粉的粗细程度也对最终的避镀效果起到了重要的作用，颗粒太细，其粘附强度不佳，容易在浸镀过程中脱落，造成避镀的失败，而颗粒太粗，意味着涂覆在横梁端面上的耐火粘土细粉太过松散，中间有缝隙，容易使熔融锌液透过缝隙钻入，而与横梁端面接触，严重影响避镀效果。经过发明人大量实验发现，其耐火粘土细粉的单个颗粒直径在0.088-100微米最佳。

在这里我们用专用工具筛选耐火粘土细粉颗粒在10-20微米左右，取细粉生料0.5L，熟料1.5L，并用4L清水均匀调成泥浆状。

考虑到水玻璃的粘稠度和溶于水的难易程度，发明人经过反复实验证明，水玻璃作为本发明阻镀剂的胶结剂，其模数为2.6-3.0最佳。

又因为水玻璃与耐火粘土细粉的体积配比也对避镀效果起到了关键性的作用，如果阻镀剂中水玻璃含量过多，耐火粘土细粉含量少，则耐火粘土细粉颗粒将无法全面覆盖钢结构横梁表面，会使少量熔融锌液透过水玻璃接触到横梁表面，影响避镀效果。相反，如水玻璃含量较少，则阻镀剂的粘度下降，不能使耐火粘土细粉牢固的涂覆在横梁两端面，容易在镀锌过程中脱落，造成避镀的失败。同样经过发明人反复实验，其水玻璃与耐火粘土细粉的体积配比为3∶1到1∶1之间适宜。

接着，我们取模数为2.8的水玻璃3L，加入到上述用清水混合调成泥浆状的耐火粘土细粉中，搅拌均匀调成稀泥浆状即配制成本发明所述热浸镀阻镀剂。

之后，将配制好的阻镀剂涂刷在整体进行助镀处理后的钢结构横梁不要求镀锌的两端面上，至少涂刷2次，以保证阻镀剂充分覆盖在横梁两端面上，接着烘干阻镀剂表面水份，之后把钢结构横梁整体浸入到锌液中进行热浸镀锌，捞出冷却后，发现横梁两端面涂刷了阻镀剂的表面附着一层锌皮，锌皮手动摘除后发现垂直于锌液面的横梁表面99％面积均没有镀上锌，仅1％面积上有少许锌点附着，平行于锌液面的横梁表面100％没有镀上锌，该阻镀剂具有十分优良的阻镀锌、避镀锌的特性。并且，涂刷了该阻镀剂的结构件整体热浸镀锌完成后，其表面形成的阻镀膜在自然冷却过程中会自动脱落，完全省去了再次去除的步骤，节省了大量人力，物力。

本发明提供的阻镀剂同样可以应用到热浸镀铝等的工艺生产中，由于热浸镀铝时的温度高达730℃左右，因此，在选择耐火骨料时为保险起见可以选择耐火高铝土细粉和耐火纤维棉，或者其组合物。因耐火高铝土细粉和耐火粘土细粉性质上的差异，经过发明人反复实验证实，耐火高铝土细粉作为耐火骨料时其生料∶熟料为1∶2.5到1∶5之间最为适宜，其它操作均与上述钢结构横梁热浸镀锌类似，在此不做重复复述。

Claims (2)

1.一种热浸镀阻镀剂，其特征在于：由耐火骨料、胶结剂和水组成，所述胶结剂为水玻璃，并且所述耐火骨料由a耐火粘土细粉、b耐火高铝土细粉、c耐火纤维棉组成，且耐火粘土细粉的生料∶熟料的配比为1∶2到1∶4之间；耐火高铝土细粉的生料∶熟料的配比为1∶2.5到1∶5之间，且耐火骨料中的细粉粗细程度为单个细粉颗粒直径0.088-100微米，水玻璃的模数为2.6-3.0，耐火粘土细粉和耐火高铝土细粉的熟料均为生料经过高温加工烧制而成。

2.一种配制如权利要求1所述的热浸镀阻镀剂的方法，其特征在于：按配比用水先将耐火骨料调成稀泥状之后再添加胶结剂水玻璃，最后加水调成稀泥浆状物并搅拌均匀，并且所述水玻璃与耐火骨料的体积配比为3∶1到1∶1之间。