CN103668145A

CN103668145A - 磷化及磷化除渣一体化装置及工艺

Info

Publication number: CN103668145A
Application number: CN201210321865.9A
Authority: CN
Inventors: 刘玉; 马宇峰; 吕光洛
Original assignee: LUOYANG ADVANCED DESIGN IDEA MENCHANIZATION EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: LUOYANG ADVANCED DESIGN IDEA MENCHANIZATION EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明是有关于一种磷化及磷化除渣一体化装置及工艺，装置包括：主槽体、锥形槽底、溢流槽、过滤装置、入液口、出液口，其中所述主槽体位于所述锥形槽底上方，所述锥形槽底上设置有所述出液口，所述主槽体一侧设置有所述溢流槽、另一侧设置有所述入液口，所述主槽体内部下方设置有所述过滤装置。工艺包括以下步骤：上线检查、除油、水洗、除锈、水洗、中和、水洗、表调、磷化、水洗、水洗、封闭处理、干燥。其中磷化工艺步骤中磷化处理包括：建槽，参数测定，磷化液的调整，沉渣控制与清理。本发明是用于涂装生产流水线，实现磷化和除渣一体化，是一种新型的装置及工艺。

Description

磷化及磷化除渣一体化装置及工艺

技术领域

本发明涉及一种磷化和除渣装置及工艺,特别是涉及一种用于涂装生产流水线，实现磷化和除渣一体化装置及工艺。

背景技术

金属材料表面涂装前经磷化处理可以显著提高涂层的附着力和耐腐蚀性，因此在各行业得到了广泛应用，特别在汽车行业中，磷化膜作为电泳涂漆的底层，得到了几乎100%的应用。伴随磷化处理的过程，磷化沉渣的产生不可避免。过多的磷化渣如果不及时从槽液中清除，不但会污染磷化液，缩短其使用寿命,同时还会附着在车身表面影响磷化膜质量和整车的涂装质量；而现有的磷化槽都需要采用另外的磷化除渣装置，成本过大。如果采用该设备，可以实现磷化及磷化除渣的一体化，投资减少，运行成本减少。

由此可见，上述现有的磷化槽在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新型结构的磷化及磷化除渣一体化装置及工艺，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的磷化槽存在的缺陷，而提供一种新型结构的磷化及磷化除渣一体化装置及工艺，所要解决的技术问题是使其工件进入主槽体发生磷化反应，磷化渣经过过滤装置滤除，过滤后的磷化液经过锥形底重新返回磷化槽实现磷化液的循环，所谓磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面化学处理方法，所生成的膜称为磷化膜。具有微孔结构，在通常大气条件下比较稳定，具有一定的防锈能力，用作漆膜的底层，可以显著的提高涂层的附着力和耐腐蚀性能。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种磷化及磷化除渣一体化装置,其中包括：主槽体、锥形槽底、溢流槽、过滤装置、入液口、出液口；其中所述主槽体位于所述锥形槽底上方，所述锥形槽底上设置有所述出液口；所述主槽体一侧设置有所述溢流槽、另一侧设置有所述入液口，所述主槽体内部下方设置有所述过滤装置。

本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的磷化及磷化除渣一体化装置,其中所述的主槽体钢板双面连续焊接。

前述的磷化及磷化除渣一体化装置,其中所述的主槽体外表面涂环氧防锈底漆。

前述的磷化及磷化除渣一体化装置,其中所述的入液口、出液口通过法兰和螺栓与磷化液输送泵连接

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种磷化及磷化除渣一体化工艺，包括以下步骤：上线检查、除油、水洗、除锈、水洗、中和、水洗、表调、磷化、水洗、水洗、封闭处理、干燥。其中磷化工艺步骤中磷化处理包括：建槽，参数测定，磷化液的调整，沉渣控制与清理。

前述的磷化及磷化除渣一体化工艺，其特征在于其中建槽处理条件的总酸度为35-50点,游离酸度为0.2-1.2点，促进剂浓度为1.0-3.0点，时间为6-15分钟。

前述的磷化及磷化除渣一体化工艺，其特征在于其中参数测定时总酸度:取10毫升处理液于三角瓶中,加入30ML水,再滴入3滴酚酞指示剂后,用0.1N的氢氧化钠标准溶液滴定到粉红色为止。计所消耗的氢氧化钠标准溶液的毫升数即为总酸度的点数；总游离酸度:取10毫升处理液于三角瓶中,加入30ML水,再滴入3滴酚酞指示剂后,用0.1N的氢氧化钠标准溶液滴定至由黄色消失为止。计所消耗的氢氧化钠标准溶液的毫升数即为总酸度的点数；促进剂浓度:将U形管注满处理液,加入1-2克氨基磺酸,迅速有拇指堵上U形管口,倒转U形管,让氨基磺酸倒流到U形管另一端后,再倒转回来,观察U形管中所冒的气泡体积毫升即为促进剂浓度值。

前述的磷化及磷化除渣一体化工艺，其特征在于其中磷化液的调整中总酸度:过高了可以用自来水稀释降低,过低则补充磷化液至控制范围；游离酸度:高了可用中和剂来调整,将适量中和剂兑适量水,待完全溶解后,缓慢加入磷化槽中搅拌。低了可以加入磷化液或适量的磷酸提高,搅拌均匀即可；促进剂浓度:低了先用适量水冲稀后缓慢加入配合搅拌,若加入过快会产生大量的沉渣,若高了没有高出5点可继续工作,超出5点则加强搅拌待搅拌挥发降低；处理液的颜色变化：褐黑色—亚铁离子过多,加强风动搅拌。--总酸度过低,加入磷化液补充至适量。巧克力色促进剂浓度偏低了加入促进剂补充至适量。

前述的磷化及磷化除渣一体化工艺，其特征在于其中沉渣控制与清理时产生原因：促进剂含量过高或添加方法不当或促进剂本身不良、中和剂添加过快、过浓、搅拌不匀；总酸度、游离酸度过大、PH值过高；减少措施:提高单位溶液的处理面积负荷率,使用中和剂时,搅拌均匀,避免局部过度碱化，促进剂宜量少勤加；沉渣清理:定期翻槽或连续过滤,采用专用收集装置,定期集中处理；磷化温度：以磷化工作液温度和酸比确定。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术内容可知，为达到上述目的，本发明提供了一种磷化及磷化除渣一体化装置,其中包括：主槽体、锥形槽底、溢流槽、过滤装置、入液口、出液口；其中所述主槽体位于所述锥形槽底上方,所述锥形槽底上设置有所述出液口；所述主槽体一侧设置有所述溢流槽、另一侧设置有所述入液口，所述主槽体内部下方设置有所述过滤装置。

提出了一种磷化及磷化除渣一体化工艺，包括以下步骤：上线检查、除油、水洗、除锈、水洗、中和、水洗、表调、磷化、水洗、水洗、封闭处理、干燥。其中磷化工艺步骤中磷化处理包括：建槽，参数测定，磷化液的调整，沉渣控制与清理，操作要求，游离酸度、促进剂浓度、总酸度与磷化液的关系。

借由上述技术方案，本发明磷化及磷化除渣一体化装置至少具有下列优点及有益效果：

1、圆形的槽体，利用液体流动，使工件与磷化液充分接触，提高磷化质量。

2、利用液体流动产生的漩涡效应，使磷化渣从磷化液里分离出来。

3、过滤装置分三层，第一层为全透性，磷化渣都能通过，第二层过滤较大的磷化渣，第三层过滤剩余的磷化渣。

4、入液口与槽体相切，磷化液沿着槽体切线进入磷化槽，形成漩涡效应。

5、出液口与锥形底相切，加强了漩涡效应。

6、具有一定的防锈能力，用作漆膜的底层，可以显著的提高涂层的附着力和耐腐蚀性能

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1A-图1D是一种磷化及磷化除渣一体化装置的结构示意图；

图2是一种磷化及磷化除渣一体化工艺的工艺流程方框图；

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的磷化及磷化除渣一体化装置及工艺其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1A-图1D所示是一种磷化及磷化除渣一体化装置的结构示意图；

本发明为一种磷化及磷化除渣一体化装置,其中包括：主槽体1、锥形槽底2、溢流槽3、过滤装置4、入液口5、出液口6，其中所述主槽体1位于所述锥形槽底2上方，所述锥形槽底2上设置有所述出液口6，所述主槽体1一侧设置有所述溢流槽3、另一侧设置有所述入液口5，所述主槽体1内部下方设置有所述过滤装置4。

本发明为一种磷化及磷化除渣一体化装置，在工作使用时依照工艺流程：(1)：磷化液通过入液口5沿内壁切线方向注入槽内，在槽内形成涡流，(2)：工件入槽，使工件与磷化液水流保持一定的相对速度，从而保证最好的磷化反应，（3）：在磷化过程中会产生磷化渣，磷化渣的产生会严重影响磷化质量及后续工艺的进行,故而在槽体的底部做了一个除渣装置，除渣装置利用漩涡效应的原理，使磷化渣留在过滤网上，而磷化液透过滤网，磷化液又通过锥体上的排液管及外部的水泵重新注入磷化槽内，从而实现了磷化液的循环再利用。

工艺流程详解：

1、漩涡效应。磷化液沿着切线方向流动，产生离心力，使沉渣快速沉于磷化槽中心底部。比如说台风及台风眼的形成就是漩涡效应的典型例子。

2、磷化渣的分离：槽体内的过滤装置包括三层，第一层为滤网，用于过滤液体中大的杂物，第二层及第三层都用滤布过滤（两层滤布为不同规格型号的滤布），磷化渣通过过滤装置被留在滤布上，而磷化液可以透过过滤装置，再通过锥体上的排液管将磷化液排出磷化槽。

3、磷化液通过水泵及进液管（入液口）沿槽体内壁进入磷化槽体内，磷化液的流速通过水泵的功率来调节。

4、本装置为汽车涂装厂供汽车涂装磷化所用装置，故放入槽体内的工件为汽车外壳。

5、入液口，出液口及辅槽内的液体都为磷化液，辅槽的作用为控制主槽中槽液的高度，排除漂浮物以及保证槽液的不断循环。

6、环形轨道是指生产线上的环形轨道，它是用来控制汽车外壳在槽体内做旋转运动的，通过控制汽车外壳及槽体内磷化液的旋转速度（磷化液的旋转是因为其产生的漩涡效应，磷化液的旋转速度是通过控制进液的速度也就是由水泵来控制的，汽车外壳的旋转速度可以忽略不计），从而使他们保持一个0.3m/s左右的相对速度，从而使磷化液与汽车外壳充分接触，从而达到好的磷化效果。磷化液按一小时循环一次，则入液口液体的流速大致为0.5米每秒，在0.3米每秒附近，则只要控制好每小时循环一次，相对速度的控制可以不用多考虑

图2是一种磷化及磷化除渣一体化工艺的工艺流程方框图；

本发明提出了一种磷化及磷化除渣一体化工艺，其中磷化工艺步骤中磷化处理包括：建槽，参数测定，磷化液的调整，沉渣控制与清理。

建槽

（以一吨槽为例）：向槽内注入八成清水，加入60-90公斤磷化液，再将1.5-2KG的中和剂溶解于10升水中,然后再加入槽内（注意加入时应缓慢及配合搅拌）,加水至规定水位,确认酸度,调整游离酸到0.8点左右，处理前30分钟加入2KG促进剂（用水冲稀），搅匀。（注：在1吨磷化工作液中加入2KG左右中和剂可降低游离酸度1个点）

处理条件：总酸度：30-45点

游离酸度：0.2-1.2点

促进剂浓度:1.0-3.0点（10ML管测）

时间:6-15分钟左右

参数测定

1、总酸度:取10毫升处理液于三角瓶中,加入30ML水,再滴入3滴酚酞指示剂后,用0.1N的氢氧化钠标准溶液滴定到粉红色为止。计所消耗的氢氧化钠标准溶液的毫升数即为总酸度的点数。

2、总游离酸度:取10毫升处理液于三角瓶中,加入30ML水,再滴入3滴酚酞指示剂后,用0.1N的氢氧化钠标准溶液滴定至由黄色消失为止。计所消耗的氢氧化钠标准溶液的毫升数即为总酸度的点数。

3、促进剂浓度:将U形管注满处理液（磷化工作液）,加入1-2克氨基磺酸,迅速有拇指堵上U形管口,倒转U形管,让氨基磺酸倒流到U形管另一端后,再倒转回来,观察U形管中所冒的气泡体积毫升即为促进剂浓度值。

磷化液的调整（即工艺参数的控制）

1。总酸度:过高了可以用自来水稀释降低,过低则补充磷化液至控制范围。

2。游离酸度:高了可用中和剂来调整,将适量中和剂兑适量水,待完全溶解后,缓慢加入磷化槽中搅拌。低了可以加入磷化液或适量的磷酸提高,搅拌均匀即可。

3。促进剂浓度:低了先用适量水冲稀后缓慢加入配合搅拌,若加入过快会产生大量的沉渣,若高了没有高出5点可继续工作,超出5点则加强搅拌待搅拌挥发降低。

4。处理液的颜色变化

褐黑色-亚铁离子过多,加强风动搅拌。

--总酸度过低,加入磷化液补充至适量。

巧克力色—促进剂浓度偏低了加入促进剂补充至适量。

沉渣控制与清理

1、产生原因—促进剂含量过高或添加方法不当或促进剂本身不良、中和剂添加不妥（过快、过浓、搅拌不匀等）。总酸度、游离酸度过大、PH值过高等。

2、减少措施:提高单位溶液的处理面积负荷率,使用中和剂时,搅拌均匀,避免局部过度碱化。促进剂宜量少勤加。

3、沉渣清理:定期翻槽或连续过滤,采用专用收集装置,定期集中处理。

操作要求

1、经常检测各组控制参数,按加工量添加各种药剂。

2、膜层应结晶致密均匀、连续、颜色灰白。

3、磷化液调整及添加宜专人负责进行。

游离酸度、促进剂浓度、总酸度与磷化液的关系

1、总酸度的过高会造成磷化速度过快,造成过快地达成膜平衡（到达成膜平衡后是成膜与膜溶解过程）速使磷化液额外的消耗,使磷化槽液沉渣多且游离酸度降低得过快,槽液不稳定

2、游离酸度过高或过低都会造成磷化后膜层不完整、发黄、上彩等。沉渣过多,槽液不稳定等情况出现。

3、促进剂的含量一般来说为:促进剂在正常的范围值为宜。不同板材促进剂的浓度不一,一般在2-3点左右,过高则会使工件膜层上彩,钝化不上膜,沉渣多,挂灰等现象。过低则上膜慢,不完整,发黄等。

磷化温度

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种磷化及磷化除渣一体化装置,其特征在于包括：主槽体（1）、锥形槽底（2）、溢流槽（3）、过滤装置（4）、入液口（5）、出液口（6），其中所述主槽体（1）位于所述锥形槽底（2）上方，所述锥形槽底（2）上设置有所述出液口（6），所述主槽体（1）一侧设置有所述溢流槽（3）、另一侧设置有所述入液口（5），所述主槽体（1）内部下方设置有所述过滤装置（4）。

2.如权利要求1所述的磷化及磷化除渣一体化装置,其特征在于其中所述的主槽体（1）钢板双面连续焊接。

3.如权利要求1所述的磷化及磷化除渣一体化装置,其特征在于其中所述的主槽体（1）外表面涂环氧防锈底漆。

4.如权利要求1所述的磷化及磷化除渣一体化装置,其特征在于其中所述的入液口（5）、出液口（6）通过法兰和螺栓与磷化液输送泵连接。

5.一种磷化及磷化除渣一体化工艺，包括以下步骤：

上线检查、除油、水洗、除锈、水洗、中和、水洗、表调、磷化、水洗、水洗、封闭处理、干燥。其特征在于其中磷化工艺步骤中磷化处理包括：建槽，参数测定，磷化液的调整，沉渣控制与清理。

6.如权利要求5所述的磷化及磷化除渣一体化工艺，其特征在于其中建槽处理条件的总酸度为35-50点，游离酸度为0.2-1.2点，促进剂浓度为1.0-3.0点，时间为6-15分钟。

7.如权利要求5所述的磷化及磷化除渣一体化工艺，其特征在于其中参数测定时

总酸度:取10毫升处理液于三角瓶中,加入30ML水,再滴入3滴酚酞指示剂后,用0.1N的氢氧化钠标准溶液滴定到粉红色为止。计所消耗的氢氧化钠标准溶液的毫升数即为总酸度的点数；

总游离酸度:取10毫升处理液于三角瓶中,加入30ML水,再滴入3滴酚酞指示剂后,用0.1N的氢氧化钠标准溶液滴定至由黄色消失为止。计所消耗的氢氧化钠标准溶液的毫升数即为总酸度的点数；

促进剂浓度:将U形管注满处理液,加入1-2克氨基磺酸,迅速有拇指堵上U形管口,倒转U形管,让氨基磺酸倒流到U形管另一端后,再倒转回来,观察U形管中所冒的气泡体积毫升即为促进剂浓度值。

8.如权利要求5所述的磷化及磷化除渣一体化工艺，其特征在于其中磷化液的调整中

总酸度:过高了可以用自来水稀释降低,过低则补充磷化液至控制范围；

游离酸度:高了可用中和剂来调整,将适量中和剂兑适量水,待完全溶解后,缓慢加入磷化槽中搅拌。低了可以加入磷化液或适量的磷酸提高,搅拌均匀即可；

促进剂浓度:低了先用适量水冲稀后缓慢加入配合搅拌,若加入过快会产生大量的沉渣,若高了没有高出5点可继续工作,超出5点则加强搅拌待搅拌挥发降低；

处理液的颜色变化

褐黑色—亚铁离子过多,加强风动搅拌。

--总酸度过低,加入磷化液补充至适量。

巧克力色—促进剂浓度偏低了加入促进剂补充至适量。

9.如权利要求5所述的磷化及磷化除渣一体化工艺，其特征在于其中沉渣控制与清理时

产生原因：促进剂含量过高或添加方法不当或促进剂本身不良、中和剂添加过快、过浓、搅拌不匀；总酸度、游离酸度过大、PH值过高；

减少措施:提高单位溶液的处理面积负荷率,使用中和剂时,搅拌均匀,避免局部过度碱化，促进剂宜量少勤加；

沉渣清理:定期翻槽或连续过滤,采用专用收集装置,定期集中处理；

磷化温度：以磷化工作液温度和酸比确定。