CN109778166A - 磷化液、磷化液的制备方法及金属线材的磷化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磷化液及其制备方法,包括磷酸10份‑20份,氧化锌10份‑15份,硝酸10份‑20份,硫酸铜0.05份‑0.3份,硝酸钙20份‑30份,酒石酸0.3份‑0.8份,水30份‑45份,首先,称取氧化锌和水,混合均匀,呈糊状,然后,向上述糊状混合物中加入硝酸,充分反应,再加入过量的磷酸,充分反应,最后加入硫酸铜、硝酸钙和酒石酸,混合均匀,即制得磷化液。本发明还公开了一种金属线材的磷化处理工艺,其工艺流程为:剥壳—表调—电解磷化—水洗—吹干—收线,采用连续生产方式,控制电压和线速,对金属线材进行磷化处理,本发明的磷化膜涂层覆盖完全、致密、牢固,涂层厚度控制方便,磷化处理时间短,效率高,无磷化渣产生,零排放,绿色环保,节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及金属线材表面处理技术领域,特别是涉及一种磷化液、磷化液的制备方法及金属线材的磷化处理工艺。
背景技术
目前,对钢缆线等金属线材的磷化处理,其主要工艺流程为:酸洗—溢流水洗—溢流冲洗—磷化—溢流水洗—皂化—拉拔,采用此工艺存在以下几点问题:
1、盐酸或硫酸腐蚀性强,环境影响大;
2、溢流水导致大量废水排放;
3、沉渣太多;
4、磷化处理需中高温70°-80°,耗能太高。
因此,有必要提出一种环保、零排放的金属线材磷化处理工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种磷化液、磷化液的制备方法及金属线材的磷化处理工艺,具有环保、成本低、能耗小等优点。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种磷化液,包括如下重量份数的原料:磷酸10份-20份,氧化锌10份-15份,硝酸10份-20份,硫酸铜0.05份-0.3份,硝酸钙20份-30份,酒石酸0.3份-0.8份,水30份-45份。
优选的,包括如下重量份数的原料:磷酸15份,氧化锌12份,硝酸15份,硫酸铜0.2份,硝酸钙25份,酒石酸0.55份,水36份。
本发明还提供了一种磷化液的制备方法,其技术方案是:
一种磷化液的制备方法,包括以下步骤:
S10、称取氧化锌和水,混合均匀,呈糊状;
S11、向上述糊状混合物中加入硝酸,充分反应;
S12、加入磷酸,充分反应;
S13、加入硫酸铜、硝酸钙和酒石酸,混合均匀,即制得磷化液。
优选的,步骤S10中所述氧化锌和水的重量比为:
氧化锌:水=1:3。
优选的,步骤S12中所述的磷酸过量,过量的磷酸为游离酸,其酸度为45-55,酸比为4-5。
本发明还提供了一种金属线材的磷化处理工艺,其技术方案是:
一种金属线材的磷化处理工艺,包括以下步骤:
S20、对金属线材进行剥壳处理;
S21、对剥壳后的金属线材进行表调处理;
S22、按磷化液:水=1:1的重量比,配制电解拉丝磷化处理液;
S23、将表调处理后的金属线材浸入上述电解拉丝磷化处理液中,施加电压,于一定的反应温度下,电解磷化;
S24、水洗;
S25、吹干;
S26、收线。
优选的,步骤S23中所述的电压为160V-220V。
优选的,步骤S23中所述的反应温度为50°-60°。
优选的,该磷化处理工艺中,所述金属线材为连续作业,且金属线材的线速为70m/min。
优选的,还包括以下步骤,步骤S24中的水洗液向步骤S23中的电解拉丝磷化处理液回流,完全实现零排放。
本发明的有益效果是:
1、无沉渣,零排放,无污染。
2、自动线生产,人力成本大大降低。
3、磷化吨钢消耗仅为传统的三分之二。
4、磷化温度为50°-60°,温度降低,能源降低35%。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
一种磷化液,包括如下重量份数的原料:磷酸10份,氧化锌10份,硝酸10份,硫酸铜0.05份,硝酸钙20份,酒石酸0.3份,水30份。
实施例2
一种磷化液,包括如下重量份数的原料:磷酸15份,氧化锌12份,硝酸15份,硫酸铜0.2份,硝酸钙25份,酒石酸0.55份,水36份。
实施例3
一种磷化液,包括如下重量份数的原料:磷酸20份,氧化锌15份,硝酸20份,硫酸铜0.3份,硝酸钙30份,酒石酸0.8份,水45份。
实施例4
一种磷化液的制备方法,包括以下步骤:
S10、按重量比为1:3称取氧化锌和水,搅拌混合均匀,呈糊状;
S11、向上述糊状混合物中加入硝酸,充分反应,此时,硝酸全部与氧化锌反应生成硝酸锌,氧化锌有剩余;
S12、加入过量的磷酸,充分反应,使剩余的氧化锌全部反应,过量的磷酸为游离酸,其酸度为45-55点,磷化液的总酸度为180-220点,酸比(总酸度/游离酸度)为4-5;
S13、加入硫酸铜、硝酸钙和酒石酸,混合均匀,即制得磷化液。
实施例5
一种金属线材的磷化处理工艺,该磷化处理工艺中,金属线材为连续作业,该磷化处理工艺具体包括以下步骤:
S20、放线;
S21、通过剥壳机对金属线材进行剥壳处理;
S22、常温下,加入表调剂,对金属线材表面的氧化皮、铁锈、油脂、尘土等污垢物进行彻底清洗,在短时间及较低温度下,表调剂(胶体)在金属线材表面吸附形成大量的结晶核磷化生长点,使金属线材表面的活性均一化,为之后的磷化处理提供有利条件;
S23、按磷化液:水=1:1的重量比,配制电解拉丝磷化处理液,首先,向电解磷化槽内加入3份水和5份磷化液,搅拌均匀,然后加2份水,混合均匀,检测槽液指标,调整至工艺范围;
S24、对上述电解拉丝磷化处理液施加160V-220V的电压,控制反应温度为50°-60°,对连续运动的金属线材进行磷化处理;控制金属线材的线速为70m/min,电解磷化槽的长度为6m,金属线材上每一点平均的磷化处理时间为5s-8s;
S25、对磷化处理后的金属线材进行水洗,同时,该水洗液不断的回流进电解拉丝磷化处理液中,为损失的电解拉丝磷化处理液进行补充,以保证电解拉丝磷化处理液量的充足,连续作业时,工作人员只需补充水洗液即可,提高了工作效率,同时,也完全实现了零排放;
S26、对水洗后的金属线材于70°-80°吹干;
S27、收线。
本发明的磷化处理工艺与传统的磷化处理工艺相比,具有以下优点:
1、磷化膜涂层覆盖更完全;
2、磷化膜涂层更致密、更牢固,磷化膜厚度可达10μm-15μm;
3、磷化膜涂层厚度控制更方便;
4、磷化处理时间短,效率高,节约能源;
5、磷化温度50°-60°,无磷化渣产生,零排放,绿色环保,温度降低,能源降低35%。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种磷化液,其特征在于,包括如下重量份数的原料:磷酸10份-20份,氧化锌10份-15份,硝酸10份-20份,硫酸铜0.05份-0.3份,硝酸钙20份-30份,酒石酸0.3份-0.8份,水30份-45份。
2.根据权利要求1所述的磷化液,其特征在于,包括如下重量份数的原料:磷酸15份,氧化锌12份,硝酸15份,硫酸铜0.2份,硝酸钙25份,酒石酸0.55份,水36份。
3.一种磷化液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S10、称取氧化锌和水,混合均匀,呈糊状;
S11、向上述糊状混合物中加入硝酸,充分反应;
S12、加入磷酸,充分反应;
S13、加入硫酸铜、硝酸钙和酒石酸,混合均匀,即制得磷化液。
4.根据权利要求3所述的磷化液的制备方法,其特征在于,步骤S10中所述氧化锌和水的重量比为:
氧化锌:水=1:3。
5.根据权利要求3所述的磷化液的制备方法,其特征在于,步骤S12中所述的磷酸过量,过量的磷酸为游离酸,其酸度为45-55,酸比为4-5。
6.一种金属线材的磷化处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S20、对金属线材进行剥壳处理;
S21、对剥壳后的金属线材进行表调处理;
S22、按磷化液:水=1:1的重量比,配制电解拉丝磷化处理液;
S23、将表调处理后的金属线材浸入上述电解拉丝磷化处理液中,施加电压,于一定的反应温度下,电解磷化;
S24、水洗;
S25、吹干;
S26、收线。
7.根据权利要求6所述的金属线材的磷化处理工艺,其特征在于,步骤S23中所述的电压为160V-220V。
8.根据权利要求6所述的金属线材的磷化处理工艺,其特征在于,步骤S23中所述的反应温度为50°-60°。
9.根据权利要求6所述的金属线材的磷化处理工艺,其特征在于,所述金属线材为连续作业,且金属线材的线速为70m/min。
10.根据权利要求6所述的金属线材的磷化处理工艺,其特征在于,还包括以下步骤,步骤S24中的水洗液向步骤S23中的电解拉丝磷化处理液回流。
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