㈠ 热镀锌锌锅有锌渣是怎么回事
根本原因是锌液中溶解了铁,一旦含铁量超出其溶解度,铁就会从锌液中以固体形式析出,此固体就是铁锌金属化合物也就是锌渣。
㈡ 长期在热镀锌锌锅跟前工作会对身体有什么危害,怎么样欲防
锌中毒,肺病等。注意防护,应该佩戴相应的面具,减少锌烟的吸入。
㈢ 热镀锌锌锅三元合金渣怎么去除
钢材热镀锌锌渣是钢铁板带或结构类工件热浸镀锌时,从锌锅的表面或底部捞出的,可以铸成锭的,锌含量超过80%的固体废物,不包括溶剂法热镀锌过程中产生的废熔剂、助熔剂和集(除)尘装置收集的灰尘,以及采用化学法电镀锌所产生的锌渣泥,以及其它被列为危废类的锌渣,以下简称锌渣。
4 锌渣的成分
4.1锌渣的主要成分为锌和少量铝、铁,及热镀锌时加入的锑、稀土等合金元素,具体如表1所示。
表1 锌渣的主要成分
4.2 混合锌渣锌含量不低于80%。
4.3 当锌渣中含有其它合金元素时,须分开处理。
5 锌渣的处置
从锌锅的表面捞出的顶渣或从锌锅底部捞出的底渣分别倒入渣模内铸成块状。不得混入溶剂法热镀锌过程中产生的废熔剂、助熔剂和集(除)尘装置收集的粉尘,也不得混入锌灰、垃圾等杂质,确保其
纯度和清洁卫生。锌渣块应于室内存放,应注意防雨、防潮,防止化学物质腐蚀。
6 回收利用方法的选择
6.1 生产铸造用锌合金锭
当按照GB/T1175的要求,采用锌渣生产锌合金铸件原料锭时,推荐采用熔析和精炼处理,除去锌渣中的大部分氧化杂质和铁铝类化合物,获得低杂质含量的锌合金熔体,经检测杂质含量符合GB/T1175
以后,铸锭包装。
6.2 生产锌锭
当按照GB/T470的要求,采用锌渣生产高纯度的锌锭时,推荐采用熔析和精炼处理后的锌合金熔体,进一步进行真空蒸馏处理,将锌蒸汽收集冷凝,获得高纯度的液态锌,经检测纯度符合GB/T470以后,铸锭包装。
6.3 生产氧化锌粉
当按照YS/T 1051的要求,采用锌渣生产氧化锌粉时,推荐采用熔析和精炼处理后的锌合金熔体,进一步进行常态蒸馏处理,锌蒸汽氧化成氧化锌粉,经检测纯度符合YS/T1051以后,收集后包装。
7 回收利用流程
7.1 熔析和精炼处理
锌渣熔析和精炼处理方法如下:
a)采用熔析精炼炉将锌渣熔化、升温到580~600,并通入精炼气体进行精炼处理。锌渣内的氧化类和铁铝类杂质上浮成为浮渣,从熔体内捞出,进一步处理;锌渣内的铁锌类化合物下沉成为底渣,留在炉子底部,从熔体内分离,进一步处理;中部获得低杂质含量的锌合金熔体;
b) 低杂质含量的锌合金熔体可以进一步进行蒸馏处理,也可铸锭作为锌合金铸件原料;
c) 当作为锌合金铸件原料锭时,须向客户提供标注主要成分的质量保证书;
d) 将精炼浮渣采用球磨、筛分和风选等方法,使含锌的金属类物质分离出来,返回锌渣库,二次循环回用,杂质作为固废处理;
f) 精炼底渣收集起来,按照7.4另行处理;熔析和精炼处理的工艺流程如图1所示。
7.2 真空蒸馏法制备锌锭
将熔析和精炼处理后低杂质的锌合金熔体加入真空蒸馏炉,在密封状态继续升温至900~910,并利用真空泵进行减压蒸馏,使得锌合金熔体中的锌以蒸汽的形式分离开来,将锌蒸汽引入冷凝器,进行冷却,锌蒸汽便冷凝成高纯度锌液,铸成锌锭,符合GB/T470的规定。蒸馏残余物主要为锌铁、铝铁合金,按照7.4另行进行处理。真空蒸馏法制备高纯度锌锭工艺流
㈣ 什么是热镀锌
热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的,自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已经有一百四十年的历史了。然而,热镀锌工业是近三十年来伴随冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。
热镀锌板的生产工序主要包括:原板准备→镀前处理→热浸镀→镀后处理→成品检验等。按照习惯往往根据镀前处理方法的 不同把热镀锌工艺分为线外退火和线内退火两大类,即:
湿法 (单张钢板热镀锌法)
线外退火 单张钢板热镀锌法
热镀锌 惠林(Wheeling)法(带钢连续热镀锌法)
线内退火 森吉米尔(Sendzimir)法(保护气体法) 改良森吉米尔法
美钢联法(同日本川崎法)
赛拉斯(Selas)法
莎伦(Sharon)法
2. 线外退火:就是热轧或冷轧钢板进入热镀锌作业线之前,首先在抽底式退火炉或罩式退火炉中进行再结晶退火,这样,镀锌线就不存在退火工序了。钢板在热镀锌之前必须保持一个无氧化物和其他脏物存在的洁净的纯铁活性表面。这种方法是先由酸洗的方法把经退火的表面氧化铁皮清除,然后涂上一层由氯化锌或由氯化铵和氯化锌混合组成的溶剂进行保护,从而防止钢板再被氧化。
(1)湿法热镀锌:钢板表面的溶剂不经烘干(即表面还是湿的)就进入起表面覆盖有熔融态溶剂的锌液进行热镀锌。此方法的缺点是:
a.只能在无铅状态下镀锌,镀层的合金层很厚且粘附性很坏。
b.生成的锌渣都积存在锌液和铅液的界面处而不能沉积锅底(因为锌渣的比重大于锌液而小于铅液),这样钢板因穿过锌层污染了表面。因此,该方法已基本被淘汰。
(2)单张钢板:这种方法一般是采用热轧叠轧板作为原料,首先把经过退火的钢板送入酸洗车间,用硫酸或盐酸清除钢板表面的氧热镀锌法化铁皮。酸洗之后的钢板立即进入水箱中浸泡等待镀锌,这样可以防止钢板再氧化。后经过酸洗、水清洗、挤干、烘干、进入锌锅(温度一直保持在445—465℃)热镀锌,再进行涂油和铬化处理。这种方法生产的热镀锌板比湿法镀锌成品质量有显著提高,只对小规模生产有一定价值。
(3)惠林法热:该连续镀锌生产线包括碱液脱脂、盐酸酸洗、水冲洗、涂溶剂、烘干等一系列前处理工序,而且原板进入镀锌线镀锌前还需要进行罩式炉退火。这种方法生产工艺复杂,生产成本高,更为主要的是此方法生产的产品常常带有溶剂缺陷,影响镀层的耐蚀性。并且锌锅中的AL常常和钢板表面的溶剂发生作用生成三氯化铝而耗掉,镀层的粘附性变坏。因而此方法虽然已问世近三十年,但在世界热镀锌行业中并未得到发展。
3.线内退火:就是由冷轧或热轧车间直接提供带卷作为热镀锌的原板,在热镀锌作业线内进行气体保护再结晶退火。属于这个类行业的热镀锌方法包括:森吉米尔法、改良森吉米尔法、美钢联法(同日本川崎法);赛拉斯法;莎伦法。
森吉米尔法:它是把退火工艺和热镀锌工艺联合起来,其线内退火主要包括氧化炉,还原炉两部份组成。带钢在氧化炉中煤气火焰直接加热到450度左右,把带钢表面残存的轧制油烧掉,净化表面。后再把带钢加热到700-800度完成再结晶退火,经冷却段控制进锌锅前温度在480度左右,最后在不接触空气的情况下进入锌锅镀锌,因此,森吉米尔法产量高、镀锌质量较好,此法曾得到广泛应用。
美钢联法: 它是森吉米尔法的一个变种,它仅仅是利用一个碱性电解脱脂槽取代了氧化炉的脱脂作用,其余工序与森吉米尔法基本相同。在原板进入作业线后,首先进行电解脱脂,而后水洗、烘干,再通过有保护气体的还原炉进行再结晶退火,最后在密封情况下进入锌锅热镀锌。这种方法因带钢不经过氧化炉加热,所以表面的氧化膜较薄,可适当降低还原炉中保护气体的氢含量。这样,对炉安全和降低生产成本有利。但是,由于带钢得不到预加热就进入还原炉中,这样无疑提高了还原炉的热负荷,影响炉子的寿命。因此这种方法并未得广泛应用。
赛拉斯法: 又称火焰直接加热法;首先带钢经碱洗脱脂,而后用盐酸清除表面的氧化皮,并经水洗、烘干后再进入由煤气火焰直接加热的立式线内退火炉,通过严格控制炉内煤气和空气的焰烧比例,使之在煤气过剩和氧气不足的情况下进行不完全焰烧,从而使炉内造成还原气氛。使其快速加热达到再结晶温度并在低氢保护气氛下冷却带钢,最后在密闭情况下浸入锌液,进行热镀锌。该法设备紧凑,投资费用低,产量高(最高可达50/小时)。但生产工艺复杂,特别是在机组停止运转时,为了避免烧断带钢,需要采用炉子横移离开钢带的方法,这样操作问题很多,所以,热镀锌工业采用此法很少。
莎伦法:1939年美国莎伦公司投产一台新型的热镀锌机组,所以也叫莎伦法。该法是在退火炉内向带钢喷射氯化氢气体并使带钢达到再结晶温度,所以也称为气体酸洗法。采用氯化氢气体酸洗,不但能去除带钢表面的氧化皮,而且同时去除了带钢表面的油脂,由于带钢表面被氧化气体腐蚀,形成麻面,所以使用莎伦法所得到的镀层粘附性特别好。但是由于设备腐蚀严重,由此造成很高的设备维修和更新费用。因而此种方法很少被采用。
改良森吉米:它是一种更优越的热镀锌工艺方法;它把森吉米尔法中各自独立的氧化炉和还原炉由一个截面积较小的过道连接起来,这样包括预热炉、还原炉和冷却段在内的整个退火炉构成一个有机整体。实践证明,该法具有许多优点:优质、高产、低耗、安全等优点已逐渐被人们所认识。其发展速度非常快,1965年以来新建的作业线几乎全部采用了这种方法,近年来老的森吉米尔机组也大都按照此方法进行了改造。
随着工业的发现,热镀锌产品已经运用到很多领域,热镀锌的优点在于防腐年限长久,适应环境广泛一直是很受欢迎的防腐处理方法。被广泛运用与电力铁塔、通信铁塔、铁路、公路防护、路灯杆、船用构件、建筑钢结构构件、变电站附属设施、轻工业等。
热镀锌的防腐年限久远,但是在不同的环境中防腐年限不一样:重工业区13年,海洋50年,郊外104年,城市30年。
热镀锌原理:将铁件清洗干净,然后溶剂处理,烘干后浸入锌液中,铁与熔融锌反应生成一合金化的锌层,其流程为:脱脂--水洗--酸洗--助镀--烘干--热浸镀锌--分离--冷却钝化。
热镀锌的合金层的厚度主要取决了钢材的硅含量等化学成份,钢材的横截面积大小,钢材表面的粗糙程度,锌锅温度,浸锌时间,冷却快慢,冷轧变形等。
热镀锌的优点
1、 处理费用纸:热浸镀锌防锈的费用要比其他漆料涂层的费用低;2、 持久耐用:在郊区环境下,标准的热镀锌防锈的厚度,可保持50年以上而不必修补;在市区或近海区域,标准的热镀锌防锈层则可保持20年而不必修补;3、 可靠性好:镀锌层与钢材间是冶金结合,成为钢表面的一部份,因此镀层的持久性较为可靠;4、 镀层的韧性强:镀锌层形成一种特别的冶金结构,这种结构能承受在运送及使用时受到机械损伤;5、 全面性保护:镀件的每一部分都能镀上锌,即使在凹陷处、尖角及隐藏处都能全面地受到保护;6、 省时省力:镀锌过程要比其他涂层的施工法更快捷,并且可避免安装后在工地上图刷所需的时间;
㈤ 热镀锌锌锅三元合金渣怎么去除
常规的合金化镀锌板产品和纯锌镀锌产品的双品种生产线切换上述两个品种的生产模式为双锅模式,即合金化镀锌板产品和纯锌镀层产品分别采用专用锌锅。合金化镀锌板产品生产过程中,带钢入锌锅板温在460-500℃左右,锌锅温度在455℃左右,锌液Al含量较低(0.15%以内),带钢表面无法形成有效的Fe2 Al5阻挡层,带钢进入锌锅后表面铁不可避免的地向锌液中大量溶解,造成锌锅内铁含量急剧升高到0.04%左右,锌液中过饱和析出的铁会与锌液中的锌发生反应形成大量锌铁化合物沉于锅底形成底渣。在合金化镀锌板产品生产完毕后切换锌锅生产纯锌热镀锌产品,此时,需调整锌锅内锌液成分使底渣与锌液中的铝发生反应形成浮渣(锌锅通过离线加入高铝锭方式将锌锅中的锌铁化合物底渣与加入的铝反应形成锌铁铝化合物形成浮渣),从而将锌锅中的底渣置换去除。
武钢三冷轧镀锌机组目前只有一组锌锅,每次合金化镀锌板品种生产完毕之后,需进行锌液铝含量调整,将锌液铝含量升高到0.18%以上,确保形成Fe2Al5结合层保证纯锌镀锌板的表面附着性能。采用这种常规的锌液铝含量控制工艺时,无法有效快速去除锌液中的底渣和降低锌液铁含量,在升铝过程中以及升铝后相当长的一段时间内,锌液中会产生大量的悬浮渣,这种细小悬浮渣如果附着在带钢表面则会导致锌粒缺陷。在这段时间内无法生产高等表面要求的纯锌热镀锌板产品,这是因为:由于锌粒硬度大,因此具有该种缺陷(锌粒缺陷)的带钢在轧制或冲压过程中会损伤基板,造成压印缺陷,极大影响表面质量。锌粒缺陷会造成大量汽车外板不符合汽车厂要求而改判,影响汽车板成材率,给钢铁公司造成大量经济损失。
影响带钢表面质量的锌粒缺陷,究其实质是因为锌锅中锌液溶解的铁含量过高超过锌液的溶解度而呈过饱和状态,过饱和析出的铁与锌液中铝或锌反应生成高硬度高熔点的锌铁铝化合物。传统工艺控制中,铝含量控制在0.18-0.024%左右,很难降低锌锅中的铁含量,一般在0.008-0.018%,锌粒形成的外部条件仍满足,生产过程中无法从源头控制锌粒缺陷产生。而在合金化镀锌板产品生产完毕后,锌液中存在大量铁锌化合物(底渣),在其与锌液中的铝反应形成锌铁铝化合物的过程中会大量消耗锌液中的铝降低锌液中的铝含量;同时合金化镀锌板产品生产期间锌液中的铁含量溶解度较高(0.04%左右),切换到纯锌板生产工艺后,溶解在锌液中的铁呈过饱和状态,过饱和析出的铁与锌液中的铝和锌反应形成锌铁铝化合物消耗锌液中大量的铝,会大量降低锌液铝含量;上述过程中形成的锌铁铝化合物即悬浮渣会大量附着于带钢表面形成锌粒锌渣缺陷,而锌液铝含量的降低会使锌液中铁含量维持在一个较高值,在较长一段时间内造成锌液中持续产生悬浮渣,从而使带钢表面产生锌粒缺陷,影响高等级表面的纯锌镀锌产品的表面质量,在此期间无法生产高等表面纯锌镀锌产品。
因此,我们迫切需要一种快速去除锌锅内底渣的方法,以提高带钢质量、缩短除渣周期,提高高等级表面纯锌镀锌产品的产能。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种快速去除锌锅内底渣的方法,该方法能快速置换单锌锅生产线在合金化镀锌板生产过程中所形成的底渣,降低锌液中的铁含量,抑制锌粒产生,减少锌粒缺陷发生概率。
本发明所采用的技术方案是:
一种快速去除锌锅内底渣方法,具体为:在合金化镀锌板生产完毕后,先往锌锅添加铝含量为8%的锌铝合金锭,将锌锅内锌液的铝含量从传统控制工艺的0.18-0.24%左右提升至0.38%-0.5%,在添加锌铝合金锭过程中实时检测锌锅内锌液中的铝含量;当铝含量达到0.38%-0.5%时停止添加铝含量为8%的铝锌合金锭,向锌锅添加铝含量为0.575%的锌铝合金锭,当锌锅内锌液的铁含量稳定在0.01%以内时,锌锅内底渣清除完毕。
当锌锅内锌液的铁含量稳定在0.01%以内时,即锌锅底渣清除完毕后,即可生产纯锌镀锌板(即可进入生产高等级表面汽车板的生产周期)。
在去除锌锅内底渣的这段时间内(在开始增加铝含量至铝含量稳定保持的这段时间内),因大量底渣置换为悬浮渣粘附到带钢表面,影响产品表面质量,所以只能生产一般商品材(建筑结构用材和家电板内板用材)。
本发明中,在去除锌锅内底渣的过程中,随着铝含量顶峰值的升高,锌锅底渣的置换速率越快,清除耗时越短,能够很好的满足控制锌粒缺陷产生的要求。
本发明的有益效果在于:
生产完合金化品种后,锌液Al含量为0.14%左右,需要通过加入铝含量8%的锌铝合金锭快速升高锌液Al含量到0.18%以上,使之具备纯锌镀层的可镀性,在加入8%锌铝合金锭期间,锌液中溶解的铁会迅速地呈过饱和状态析出形成悬浮渣。当锌液铝含量增加至0.38-0.5%左右,相对于传统的锌液Al含量目标值,底渣的反应效率会大幅提升,悬浮渣快速形成,有效缩短了高等级表面纯锌镀锌板的生产前的除渣调整周期。实际生产结果表明,采用本发明的铝含量控制方法,不会造成镀层附着力不合,也不会形成其它新的表面缺陷,除渣周期从原来的15天以上缩短到5天左右,释放了更多的高表面等级(高附加值产品)的产能。
本发明能快速改善在合金化产品生产期间对锌锅的污染,快速置换锌锅底渣,减少锌液铁含量,抑制锌粒产生,减少锌粒缺陷发生概率,提高带钢表面质量。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是单锌锅生产线单一生产周期内生产合金化镀锌和高等级表面热浸镀锌产品的铝含量控制示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
合金化镀锌板产品生产完毕后,连续往锌锅中添加铝含量为8%的锌铝合金锭,将锌锅中锌液的铝含量从传统控制工艺的0.20%左右提升至0.38%,在添加锌铝合金锭过程中实时检测锌锅铝含量,当含量达到0.38%后停止添加含量为8%的锌铝合金锭,改为添加铝含量为0.575%的锌铝合金锭,用时240小时左右铁含量降至0.01%以内,此时锌锅内底渣基本清理完毕,具备纯锌热镀锌外板生产能力。参见图1,在开始增加铝含量至铁含量降至0.01%左右的这段时间内,需要最低表面要求的纯锌镀锌板1000吨,需要一般要求的商品材9000吨。相对于传统的锌液Al含量控制范围(0.18-0.24%),除渣调整阶段所需表面要求较低的品种产量减少了5000吨左右,释放了更多的高表面等级(高附加值产品)的产能。
实施例2
合金化镀锌板产品生产完毕后,连续往锌锅中添加铝含量为8%的锌铝合金锭,将锌锅铝含量从传统控制工艺的0.20%左右提升至0.45%,添加锌铝合金锭过程中实时检测锌锅内锌液铝含量,当含量达到0.45%后停止添加含量为8%的锌铝合金锭,改为添加铝含量为0.575%的锌铝合金锭,用时120小时左右,锌液中铁含量降至0.01%以内,此时锌锅内底渣基本清理完毕,具纯锌热镀锌外板生产能力。在开始增加铝含量至铁含量稳定保持的这段时间内,需要最低表面要求的纯锌镀锌板200吨,需要一般要求的商品材5000吨。
实施例3
合金化镀锌板产品生产完毕后,连续往锌锅中添加铝含量为8%的锌铝合金锭,将锌锅铝含量从传统控制工艺的0.20%左右提升至0.50%,添加锌铝合金锭过程中实时检测锌液铝含量,当含量达到0.50%后停止添加含量为8%的锌铝合金锭,改为添加铝含量为0.575%的锌锭,用时72小时左右,使锌液中铁含量降至0.01%以内,此时锌锅内底渣基本清理完毕。机组具备纯锌热镀锌外板生产能力,在开始增加铝含量至铁含量稳定保持的这段时间内,需要最低表面要求的纯锌镀锌板200吨,需要一般要求的商品材3000吨。
本发明能快速改善在合金化产品生产期间对锌锅的污染,提高纯锌板带钢表面质量,降低双锅运行成本,目前该方法已经在武钢冷轧三分厂镀锌线采用,应用于高等级合金化及纯锌外板生产。使用本方法能极为高效地减少锌锅铁含量污染;合金化生产完毕后高等级纯锌镀板的生产时间由原来的15天缩减到5天以内,每月可多生产10天高等级表面产品,按日产1040吨,高等级表面与一般表面产品差价200元计算,年效益为1067*200*12=256万元/年,减少锌锅电费约400万元/年。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。