SU1330205A1

SU1330205A1 - Method of preparing the surface of steel articles to hot zinc-plating

Info

Publication number: SU1330205A1
Application number: SU843717178A
Authority: SU
Inventors: Илья Аронович Вайнштейн; Светлана Андреевна Бессонова; Александр Александрович Щербинин; Наум Матвеевич Липовецкий; Владимир Авраамович Холодный; Игорь Владимирович Каленский; Виталий Самойлович Хараб; Борис Гаврилович Левченко
Priority date: 1984-03-30
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1987-08-15

Abstract

Изобретение относитс к подготовке поверхности стальных изделий перед нанесением гор чих цинковых покрытий и может быть использовано в металлургической и металлообрабатывающей промьшшенности. Цель изобретени - снижение расхода реагентов и уменьшение образовани отходов. Способ включает последовательную обработку в водных щелочных и не менее чем в трех кислых водных растворах на основе сол ной кислоты, при этом начальный и конечный кислые растворы циркулируют по замкнутому контуру, идентичны по составу и содержат г/л сол ной кислоты, а промежу- точньй - 15-80 г/л сол ной кислоты. Способ .упрощает технологию подготовки поверхности, приводит к уменьшению образовани отходов и расхода реаген-, тов. 1 табл. а S (Л оо со о ГСThe invention relates to the preparation of the surface of steel products prior to the application of hot zinc coatings and can be used in the metallurgical and metalworking industry. The purpose of the invention is to reduce reagent consumption and reduce waste generation. The method includes sequential treatment in aqueous alkaline and at least three acidic aqueous solutions based on hydrochloric acid, with the initial and final acidic solutions circulating in a closed loop, identical in composition and containing g / l of hydrochloric acid, and the intermediate - 15-80 g / l of hydrochloric acid. The method simplifies the technology of surface preparation, leads to the reduction of waste generation and the consumption of reagents, com. 1 tab. and S (L oo with about GS

Description

Изобретение относитс к подготовке поверхности стальных изделий перед нанесением гор чих цинковых по крытий и может быть использовано в металлургической и 5eтaллooбpaбaтывa ющей промьшленности.The invention relates to the preparation of the surface of steel products prior to the application of hot zinc coatings and can be used in the metallurgical and 5-steel processing industry.

Целью изобретени вл етс снижение расхода реагентов и уменьшение образовани отходов..The aim of the invention is to reduce the consumption of reagents and reduce the generation of waste.

Способ подготовки поверхности стальных изделий к гор чему цинкованию по изобретению включает последо- вательнуто обработку в водных щелочны и не менее чем в трех кислых водных растворах на основе сол ной кислоты, при.этом начальньш и конечный кислые растворы циркулируют по замкнутому контуру, идентичнтз по составу и содержат 1-10 г/л сол ной кислоты, а промежуточные I5--80 г/л.The method of preparing the surface of steel products for hot-dip galvanizing according to the invention includes a sequential treatment in aqueous alkaline and in at least three acidic aqueous solutions based on hydrochloric acid, with this initial and final acid solutions circulating in a closed loop, identical in composition and contain 1-10 g / l of hydrochloric acid, and intermediate I5--80 g / l.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Стальные издели первоначальйо по гружают в емкость, заполненную водны щелочным раствором, содерж,аацим едкий натр или едкий натр с дополнительным содержанием поверхностно-активного вещества и хлорида цинка. Рабоча температура раствора . Затем издели , мину промывку, опускают в емкость, заполненную кисльм флюсом, в состав которого вход т следующиеThe steel products are initially loaded into a container filled with an aqueous alkaline solution, containing caustic soda or caustic soda with an additional content of surfactant and zinc chloride. The working temperature of the solution. Then the product, the washing mine, is immersed in a container filled with an acidic flux, which includes the following

компоненты: хлорид цинка, зспориды од- 5 РУют между собой по замкнутому контуру . Жидкость, выносима издели ми из щелочного раствора в кислый, благодар циркул ции растворов использу етс дл их корректировки, и попадановалентных металлов, например хлорид аммони , сол на кислота, поверхностно-активное вещество, например ОП-10 или ОП-7, и окислитель, в качестве которого может использоватьс перекись водорода. Температура раствора 25-604;.,Components: zinc chloride, spores, single ruled together in a closed loop. The liquid carried by the products from the alkaline solution into the acidic solution, due to the circulation of the solutions, is used to correct them, and the active metals such as ammonium chloride, hydrochloric acid, a surfactant, such as OP-10 or OP-7, and the oxidant, for which hydrogen peroxide can be used. Solution temperature 25-604;

Обра.ботку издегегей в растворе кис-лого флюса осуществл ют так, что вначале идет обработка в слабокислом растворе с содержанием сол ной кислоты .1-10 г/л, затем в более концентрированном , по кислоте (15-80 г/л), пос- ле чего вновь в растворе с содержанием кислоты в пределах 1-10 г/л.The treatment of running in the solution of the acid flux is carried out in such a way that the treatment is first carried out in a weakly acidic solution with a hydrochloric acid content of 1-10 g / l, then in a more concentrated acid solution (15-80 g / l), then again in a solution with an acid content in the range of 1-10 g / l.

Водные, щелочные и кислые растворы дл предварительной обработки имеют следующий состав 5 г/л: щелочные едкий натр 3-50; хлорид цинка 0,Aqueous, alkaline and acidic solutions for pretreatment have the following composition 5 g / l: alkaline caustic soda 3-50; zinc chloride 0,

туру. Жидкость, выносима издели ми из щелочного раствора в кислый, благодар циркул ции растворов используетс дл их корректировки, и попада40 ние щелочи во флюс компенсируетс попаданием в него кислоты. Образующийс в процессе нейтрализации хлористый натрий вл етс компонентом флюса. Применение циркул ции позвол етtour The liquid carried by the products from the alkaline solution into the acidic one, due to the circulation of the solutions, is used to correct them, and the penetration of the alkali into the flux is compensated by the ingress of acid into it. The sodium chloride formed during the neutralization process is a component of the flux. The use of circulation allows

i55 сократить реагенты на корректировку растворов и упрощает регенерацию растворов , котора сводитс в основном к восполнению пр омежуточного кислого раствора сол ной кислотой в ходе про5Q цесса.i55 reduce the reagents for the adjustment of solutions and simplifies the regeneration of solutions, which is reduced mainly to the replacement of the intermediate acidic solution with hydrochloric acid during the process.

Введение в кислый раствор кроме зслоридов цинка хлоридов одновалентных Me TajihoB и сол ной кислоты, а также П.А.В и окислител , позвол ет уменьшитьThe introduction of monovalent Me TajihoB and hydrochloric acid, as well as PAB and an oxidizing agent, in addition to zincoride zinc chlorides into an acidic solution, reduces

поверхностно-активное вещество (ОП-7, gg перетрав поверхности, образование ОП-10) 0,1-3; кислые - хлорид цинка гартцинка в ванне цинковани и исключить операцию промьшки.surfactant (OP-7, gg pererav surface, the formation of OP-10) 0.1-3; acidic - zinc chloride zinc chloride in the galvanizing bath and exclude the cleaning operation.

Сочетание окислител и ПАВ приводит к ингибированию поверхности заThe combination of oxidizing agent and surfactant leads to inhibition of the surface

50-400; хлориды одновалентных метгш- лов. 15-200; сол на кислота 1-80; поверхностно-активное вещество (ОП-7,50-400; chlorides of monovalent metals. 15-200; hydrochloric acid 1-80; surfactant (OP-7,

ОП-10) 1-3; окислитель () 0,1-5} вода - остальное. При этом в первом и последнем кислых растворах концентраци сол ной кислоты составл ет 1-10 г/л, а в промежуточных - 15- 80 г/л. Обработку изделий ведут в указанных вьш1е щелочных и кислых .растворах , составы которых таковы, что компоненты предшествующих растворов-, заносимые с обрабатываемыми издели ми в последующие .ванны, не преп тствуют технологическим процессам в этих ваннах .OP-10) 1-3; oxidant () 0,1-5} water - the rest. In this case, in the first and last acidic solutions, the concentration of hydrochloric acid is 1-10 g / l, and in intermediate solutions, 15–80 g / l. The treatment of products is carried out in the above mentioned alkaline and acidic solutions, the compositions of which are such that the components of the preceding solutions, which are carried with the products to be processed into subsequent baths, do not interfere with the technological processes in these baths.

Введение в щелочной раствор хлорида цинка вместо традиционных солевых компонентов , , NajSiOj, удаление которых с поверхности металла требует тщательной промывки, позвол ет отказатьс от нее и тем самым исключить це;гую категорию сточных вод и их сложную очистку.The introduction of zinc chloride into the alkaline solution instead of the traditional salt components, NajSiOj, the removal of which from the metal surface requires thorough washing, eliminates it and thereby eliminates the price category of wastewater and its complex purification.

Функцию солевых компонентов выполн ет хлорид цинка, который в силу ам- фотерности в щелочной среде образует анионы , действующие аналогично фосфат-ионам и др., но в отличие от них легко удсш емые с поверхности металла в кислой среде в последующих операци х, где хлорид цинка выполн ет роль флюсующего компонента. При этом кислые растворы- на основе хлористого п,инка и хлоридов одновалентных металлов с кислотностью 1-10 г/л циркулиРУют между собой по замкнутому контуру . Жидкость, выносима издели ми из щелочного раствора в кислый, благодар циркул ции растворов используетс дл их корректировки, и попадание щелочи во флюс компенсируетс попаданием в него кислоты. Образующийс в процессе нейтрализации хлористый натрий вл етс компонентом флюса. Применение циркул ции позвол етThe function of salt components is performed by zinc chloride, which, due to amphotericity in an alkaline medium, forms anions acting similarly to phosphate ions, etc., but unlike them, they are easily removed from the metal surface in an acidic medium in subsequent operations where chloride Zinc acts as a flux component. At the same time, acidic solutions based on chloride p, Inca and monovalent metal chlorides with an acidity of 1-10 g / l are circulated among themselves in a closed loop. The liquid carried by the products from the alkaline solution into the acidic one, due to the circulation of the solutions, is used to correct them, and the ingress of alkali into the flux is compensated by the ingress of acid into it. The sodium chloride formed during the neutralization process is a component of the flux. The use of circulation allows

сократить реагенты на корректировку растворов и упрощает регенерацию растворов , котора сводитс в основном к восполнению пр омежуточного кислого раствора сол ной кислотой в ходе процесса .reduce the reagents for the adjustment of the solutions and simplifies the regeneration of the solutions, which basically boils down to filling the intermediate acidic solution with hydrochloric acid during the process.

Введение в кислый раствор кроме зслоридов цинка хлоридов одновалентных Me TajihoB и сол ной кислоты, а также .А.В и окислител , позвол ет уменьшитьThe addition of monovalent Me TajihoB and hydrochloric acid, as well as .AB and an oxidizing agent to the acidic solution, in addition to the zincorides of zinc chlorides, reduces

счет более полного протекани флюсовани (образовани интерметаллических соединений ) в кислой среде. Кроме того , окисление части ионов железа из Fe до Fe способствует более полному его удалению с поверхности металла при сушке флюса и погружении изделий в расплав цинка за счет того 4to FeClj более летуч, чем FeClj. Это уменьшает образование гартцинка в ванне гор чего цинковани .by more complete fluxing (the formation of intermetallic compounds) in an acidic medium. In addition, the oxidation of a part of iron ions from Fe to Fe contributes to its complete removal from the metal surface when drying the flux and immersing the products in the zinc melt due to the fact that 4to FeClj is more volatile than FeClj. This reduces the formation of hard zinc in a hot-dip galvanizing bath.

Конкретные примеры подготовки по- верхности образцов углеродистой стали размером 30x50x2 мм, имеющих на по- верхности загр знени , аналогичные тем, что присутствуют на поверхности труб, обрабатываемых в промышленных услови х (образцы группы 2), приведены в таблице. На всех образцах опре- дел ли адгезию цинкового покрыти , котора соответствовала ГОСТу.Specific examples of the preparation of the surface of carbon steel samples of size 30x50x2 mm, having contamination on the surface, similar to those present on the surface of pipes processed under industrial conditions (samples of group 2) are listed in the table. The adhesion of the zinc coating, which corresponded to GOST, was determined on all samples.

Использование предлагаемого способа подготовки поверхности позвол ет по сравнению с известным в широком диапазоне варьировать режимы обработки поверхности, концентрацию, температуру , врем обработки, выбира оптимальные варианты в зависимости от местных условий - степени загр знени , производительности линзы, наличи реагентов, энергоресурсов, позвол ет примен ть стационарное или про- тивоточное расположение ванн с раст50 3 3The use of the proposed method of surface preparation allows, in comparison with the well-known in a wide range, to vary the surface treatment modes, concentration, temperature, processing time, select the best options depending on local conditions - the degree of contamination, lens performance, availability of reagents, energy resources, allows Stationary or counter-flow baths

NaOH 3 ZnClNaOH 3 ZnCl

on-10 1on-10 1

1 0,11 0.1

ворами, исключить операции промывок и тем самым исключить образование прмывочных сточных вод и отработанных травильных растворов, сократить расход реагентов на приготовление и регенерацию растворов, а также упростить процессы регенерации отработанных растворов.thieves, eliminate washing operations and thereby eliminate the formation of flush wastewater and spent pickling solutions, reduce the consumption of reagents for the preparation and regeneration of solutions, as well as simplify the processes of regeneration of waste solutions.

Таким образом, применение предлагаемого способа упрощает технологию подготовки поверхности и приводит к уменьшению образовани отходов, а также снижению затрат на их переработку .Thus, the application of the proposed method simplifies the technology of surface preparation and leads to a reduction in the generation of waste, as well as a reduction in the cost of their processing.

Claims

Invention Formula

The method of preparing the surface of steel products for hot-dip galvanizing, which includes the sequential treatment in aqueous alkaline and aqueous acidic solutions based on hydrochloric acid, characterized in that, in order to reduce reagent consumption and reduce waste generation after alkaline treatment, the product is treated in three aqueous acidic solutions, the initial and final acidic solutions are identical in composition and contain 1-10 g / l of hydrochloric acid, and the intermediate one - 15-80 g / l, while the initial and final solutions circulate on a closed loop.

t t 5

ZnClj 50 ZnClj250

15 NH C1150

HCl 70 HCl 5

T 3

Table continuation