CN107723779A - 一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，依次包括以下工艺步骤：弯曲剥壳，去除氧化皮，水冲洗，电解磷化，药液回收，皂化，烘干，拉拔。所述电解磷化时间为5～10秒，电解磷化温度为10～40℃，磷化槽中包括磷化液、调整液和稳定液，所述磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌15～25份，硝酸钙12.5～15份，磷酸锌1～6份，磷酸钙1～6份，酒石酸1～3.5份，植酸1～3.5份，柠檬酸1～3.5份。本发明通过在常温下对钢丝进行电解磷化，安全无毒，磷化时间短，减少资源的消耗，提高生产效率，在钢丝表面形成的磷化膜致密性好，均匀且附着力强，不产生多余的废渣，无污染，无排放，产品质量高。

Description

一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法
【技术领域】
本发明涉及金属线材表面处理的技术领域，尤其涉及一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法。
【背景技术】
随着我国市场经济的不断发展，金属制品行业竞争日趋激烈，国内很多知名金属制品企业都在通过节能降耗，提高伸长率来提升企业的竞争力。在金属制品加工中，钢丝拉拔前必须通过功能性前处理拉拔磷化，也称钢铁塑性加工前的磷化处理，目前，传统的工艺流程是先将钢丝盘条扒皮后进行除尘、表调处理，经清水冲洗后再经磷化和皂化，最后进行拉拔加工。但电解后产生的磷化膜较薄，磷化效果差；且产生的废渣多，增加清理工作量，污染环境；磷化温度高，有气味，危害人体健康，污染空气，耗能高，造成资源浪费，增加成本；磷化时间长，生产效率低。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，在常温下对钢丝进行电解磷化，安全无毒，磷化时间短，减少资源的消耗，提高生产效率，在钢丝表面形成的磷化膜致密性好，均匀且附着力强，不产生多余的废渣，无污染，无排放，产品质量高。
为实现上述目的，本发明提出了一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，依次包括以下工艺步骤：
a)弯曲剥壳：放线后的钢丝通过由多组矫直辊组成的调直机后进入至少一组相互垂直的剥壳轮，实现对钢丝表面氧化皮的横向和纵向弯曲变形使氧化皮松动，同时将脱落的氧化皮收集起来；
b)去除氧化皮：剥壳后的钢丝进入钢刷机，钢丝通过至少一组金属刷将钢丝表面残留的疏松的氧化皮刷净，并将刷下来的氧化皮收集起来；
c)水冲洗：在清水槽中的高压水对钢丝表面的残留物冲洗干净，冲洗过钢丝的水通过过滤滤除其中的氧化皮细小颗粒并收集起来，水进行循环使用；
d)电解磷化：冲洗后的钢丝进入磷化槽中，所述电解磷化时间为5～10秒，电解磷化温度为10～40℃，磷化槽中包括磷化液、调整液和稳定液，所述磷化液为磷酸二氢锌和硝酸钙的混合液，所述调整液为磷酸锌和磷酸钙的饱和溶液，所述稳定液为酒石酸、植酸和柠檬酸的混合液，所述磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌15～25份，硝酸钙12.5～15份，磷酸锌1～6份，磷酸钙1～6份，酒石酸1～3.5份，植酸1～3.5份，柠檬酸1～3.5份；
e)药液回收：回收钢丝经过步骤d后表面带出的少量残存药液，并将其补回磷化槽中；
f)皂化：磷化后的钢丝进入皂化槽中，皂化液中和磷化膜外层粘附的微量残存磷化液，并与磷化膜结合成稳定的硬脂酸锌。
g)烘干：皂化后的钢丝进入烘干槽中，使用高压热风烘干钢丝表面，避免拉拔失效；
h)拉拔：经过拉拔模具将钢丝进行拉拔收线。
作为优选，所述步骤b中钢刷机的金属刷加载在钢丝的表面压力以将钢丝表面氧化皮去除干净且不伤钢丝为基准。
作为优选，所述步骤d中钢丝在磷化槽中进行电解磷化时，钢丝被导入磷化槽中，钢丝全部浸泡在溶液中，且钢丝距离液面2cm以下的深度。
作为优选，所述步骤f中的皂化液的主要成分为硬质酸钠，所述硬质酸钠与磷化膜结合生成的具有防腐和拉拔润滑作用的硬脂酸锌牢牢地粘附在钢丝表面并随着钢丝被带入拉拔模具。
作为优选，所述步骤d中磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌15份，硝酸钙12.5份，磷酸锌1份，磷酸钙1份，酒石酸1份，植酸1份，柠檬酸1份。
作为优选，所述步骤d中磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌20份，硝酸钙13.5份，磷酸锌3份，磷酸钙3份，酒石酸2份，植酸2份，柠檬酸2份。
作为优选，所述步骤d中磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌25份，硝酸钙15份，磷酸锌6份，磷酸钙6份，酒石酸3.5份，植酸3.5份，柠檬酸3.5份。
本发明的有益效果：本发明一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，通过在常温下对钢丝进行电解磷化，安全无毒，磷化时间短，减少资源的消耗，提高生产效率，在钢丝表面形成的磷化膜致密性好，均匀且附着力强，不产生多余的废渣，无污染，无排放，产品质量高。
【具体实施方式】
本发明提出了一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，依次包括以下工艺步骤：
a)弯曲剥壳：放线后的钢丝通过由多组矫直辊组成的调直机后进入至少一组相互垂直的剥壳轮，实现对钢丝表面氧化皮的横向和纵向弯曲变形使氧化皮松动，同时将脱落的氧化皮收集起来；
b)氧化皮：剥壳后的钢丝进入钢刷机，钢丝通过至少一组金属刷将钢丝表面残留的疏松的氧化皮刷净，并将刷下来的氧化皮收集起来；
c)水冲洗：在清水槽中的高压水对钢丝表面的残留物冲洗干净，冲洗过钢丝的水通过过滤滤除其中的氧化皮细小颗粒并收集起来，水进行循环使用；
d)电解磷化：冲洗后的钢丝进入磷化槽中，所述电解磷化时间为5～10秒，电解磷化温度为10～40℃，磷化槽中包括磷化液、调整液和稳定液，所述磷化液为磷酸二氢锌和硝酸钙的混合液，所述调整液为磷酸锌和磷酸钙的饱和溶液，所述稳定液为酒石酸、植酸和柠檬酸的混合液，所述磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌15～25份，硝酸钙12.5～15份，磷酸锌1～6份，磷酸钙1～6份，酒石酸1～3.5份，植酸1～3.5份，柠檬酸1～3.5份，所述磷化槽内的溶液中带有正电荷，电极板上输送阳极(正电)，钢丝上输送负极(负电)，在电极的作用下，正电荷快速迁移并沉积在钢丝表面，从而形成磷化膜，该过程为电化学反应过程，反应过程无需加热，在常温下即可进行，且不产生任何副产物，安全无污染；
e)药液回收：回收钢丝经过步骤d后表面带出的少量残存药液，并将其补回磷化槽中，减少资源浪费；
f)皂化：磷化后的钢丝进入皂化槽中，皂化液中和磷化膜外层粘附的微量残存磷化液，并与磷化膜结合成稳定的硬脂酸锌，不产生其他副产物，硬脂酸锌具有防腐和拉拔润滑的作用，其过程所产生的硬脂酸锌均牢牢地粘附在钢丝表面并随着钢丝被带入拉拔模具；
g)烘干：皂化后的钢丝进入烘干槽中，使用高压热风烘干钢丝表面，避免拉拔失效；
h)拉拔：经过拉拔模具将钢丝进行拉拔收线。
所述步骤a、步骤b和步骤c中收集到的氧化皮为四氧化三铁，处理方法为收集后由钢厂回购炼钢，充分利用资源。
所述步骤b中钢刷机的金属刷加载在钢丝的表面压力以将钢丝表面氧化皮去除干净且不伤钢丝为基准。
所述步骤d中钢丝在磷化槽中进行电解磷化时，钢丝被导入磷化槽中，钢丝全部浸泡在溶液中，且钢丝距离液面2cm以下的深度。
实施例一：所述步骤d中磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌15份，硝酸钙12.5份，磷酸锌1份，磷酸钙1份，酒石酸1份，植酸1份，柠檬酸1份。
实施例二：所述步骤d中磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌20份，硝酸钙13.5份，磷酸锌3份，磷酸钙3份，酒石酸2份，植酸2份，柠檬酸2份。
实施例三：所述步骤d中磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌25份，硝酸钙15份，磷酸锌6份，磷酸钙6份，酒石酸3.5份，植酸3.5份，柠檬酸3.5份。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，其特征在于：依次包括以下工艺步骤：
a)弯曲剥壳：放线后的钢丝通过由多组矫直辊组成的调直机后进入至少一组相互垂直的剥壳轮，实现对钢丝表面氧化皮的横向和纵向弯曲变形使氧化皮松动，同时将脱落的氧化皮收集起来；
b)去除氧化皮：剥壳后的钢丝进入钢刷机，钢丝通过至少一组金属刷将钢丝表面残留的疏松的氧化皮刷净，并将刷下来的氧化皮收集起来；
c)水冲洗：在清水槽中的高压水对钢丝表面的残留物冲洗干净，冲洗过钢丝的水通过过滤滤除其中的氧化皮细小颗粒并收集起来，水进行循环使用；
d)电解磷化：冲洗后的钢丝进入磷化槽中，所述电解磷化时间为5～10秒，电解磷化温度为10～40℃，磷化槽中包括磷化液、调整液和稳定液，所述磷化液为磷酸二氢锌和硝酸钙的混合液，所述调整液为磷酸锌和磷酸钙的饱和溶液，所述稳定液为酒石酸、植酸和柠檬酸的混合液，所述磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌15～25份，硝酸钙12.5～15份，磷酸锌1～6份，磷酸钙1～6份，酒石酸1～3.5份，植酸1～3.5份，柠檬酸1～3.5份；
e)药液回收：回收钢丝经过步骤d后表面带出的少量残存药液，并将其补回磷化槽中；
f)皂化：磷化后的钢丝进入皂化槽中，皂化液中和磷化膜外层粘附的微量残存磷化液，并与磷化膜结合成稳定的硬脂酸锌。
g)烘干：皂化后的钢丝进入烘干槽中，使用高压热风烘干钢丝表面，避免拉拔失效；
h)拉拔：经过拉拔模具将钢丝进行拉拔收线。
2.如权利要求1中所述的一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，其特征在于：
所述步骤b中钢刷机的金属刷加载在钢丝的表面压力以将钢丝表面氧化皮去除干净且不伤钢丝为基准。
3.如权利要求1中所述的一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，其特征在于：
所述步骤d中钢丝在磷化槽中进行电解磷化时，钢丝被导入磷化槽中，钢丝全部浸泡在溶液中，且钢丝距离液面2cm以下的深度。
4.如权利要求1中所述的一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，其特征在于：
所述步骤f中的皂化液的主要成分为硬质酸钠，所述硬质酸钠与磷化膜结合生成的具有防腐和拉拔润滑作用的硬脂酸锌牢牢地粘附在钢丝表面并随着钢丝被带入拉拔模具。
5.如权利要求1中所述的一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，其特征在于：
所述步骤d中磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌15份，硝酸钙12.5份，磷酸锌1份，磷酸钙1份，酒石酸1份，植酸1份，柠檬酸1份。
6.如权利要求1中所述的一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，其特征在于：
所述步骤d中磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌20份，硝酸钙13.5份，磷酸锌3份，磷酸钙3份，酒石酸2份，植酸2份，柠檬酸2份。
7.如权利要求1中所述的一种常温电解磷化拉拔一体化生产方法，其特征在于：
所述步骤d中磷化槽中各组分的质量比例为：磷酸二氢锌25份，硝酸钙15份，磷酸锌6份，磷酸钙6份，酒石酸3.5份，植酸3.5份，柠檬酸3.5份。
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