[發明專利]熱浸鍍用無銨鹽助鍍劑及其制備和使用工藝方法

有效

• 申請號: 200910094499.6
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101575692A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 范立義;何明奕;趙月華;趙曉軍;桑琴華;王勝民;吳備軍
• 申請（專利權）人: 常熟市鐵塔有限公司;昆明理工大學
• 主分類號: C23C2/02
• 分類號: C23C2/02;C23C2/06
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明提出一種熱浸鍍專用的助鍍劑及使用方法，屬于鋼鐵材料的表面鍍覆工藝技術領域。?

背景技術

助鍍就是將酸洗后的鋼鐵制件再浸入一定成分的氯化鋅銨助鍍液中，提出后在制件表面形成一層薄的氯化鋅銨鹽膜的過程。助鍍工序對鋼鐵制件表面起到清潔的作用，去除酸洗清洗后殘留在制件表面的鐵鹽或氧化物，使鋼鐵制件在進入鋅浴時具有更大的表面活性。在鋼鐵制件表面沉積上一層鹽膜，可防止鋼鐵制件從助鍍池到進入鋅鍋這一段時間內在空氣中銹蝕。當助鍍處理過的鋼鐵制件浸入鋅液時，鋼鐵制件表面的助鍍液鹽膜中的氯化銨會在較高溫度下分解成氨氣和氯化氫氣體，此時氯化氫對鋼基體的侵蝕占了主導，使鋼基體表面不能形成氧化物，保持鋼基體的活化狀態。故在傳統的熱浸鍍鋅用助鍍劑中均含有一定含量的氯化銨。?

氯化鋅+氯化銨助鍍液已被熱浸鍍鋅企業廣泛采用，但在使用過程中，助鍍后鋼鐵制件表面形成氯化鋅氨鹽膜，由于鹽膜中的氯化氨分解溫度低，遠低于常規熱浸鍍鋅溫度450℃。故浸鍍時氯化氨受熱分解會形成氨氣和氯化氫氣體，這兩種氣體在鋅浴的上方又可以結合成微米級或納米級晶體顆粒，導致鋅浴上方產生大量的煙塵，影響鍍鋅工藝的操作環境和周邊生態環境。?

對于熱浸鍍鋅過程因助鍍后浸鍍時產生的大量煙塵，國內大多數企業并未采用適當措施進行處理。而在歐美國家，普遍采用了煙塵收集過濾處理的方式，將所產生的煙塵經抽氣系統收集后在過濾器中進行處理。這種煙塵收集處理系統設備龐大、運行能耗較高，可將75％～95％的煙塵抽取并去除，較好低改善了鍍鋅操作環境。?

為了免去龐大的吸煙過濾系統及因運行此系統所造成的巨大能耗，開發無氯?銨助鍍劑無疑有著巨大的應用前景，但研究的成果并不多，目前已開發出了氯化鋅、氯化鉀(氯化鈉)系、銅/錫系、植酸鋅系等。如，中國專利(CN?101122000A)中發明了一種熱鍍鋅用植酸鹽助鍍劑，助鍍劑由植酸鋅、硼砂、氟化鈉、檸檬酸、草酸、鹽酸胼組成，助鍍劑中不含有氯化銨，有利于工作環境的改善；又如，中國專利(CN101328568A)中發明了熱浸鍍用多功能助鍍劑添加劑，將由季銨根陽離子表面活性劑和聚氧乙烯基非離子表面活性劑組成的添加劑添加到由氟化鈉、氟化鋁、氯化鋅、氯化銨、鋯氟酸鉀、氟化鉀、氯化鈉組成的助鍍劑中改善熱浸鍍鋅、熱浸鍍鋅-鋁時助鍍效果。這些助鍍劑并沒有將氯化銨完全去掉，只是添加氟化物或稀土鹽改善熱浸鍍鋅-鋁時的助鍍效果；或以氯化鉀或氯化鈉完全代替氯化銨，雖然減少了煙塵，但助鍍效果并不理想，容易產生漏鍍。為此，研究一種新型的無氯化銨的助鍍劑，在滿足助鍍效果的情況下減少煙塵，改善工作環境，是熱浸鍍鋅技術領域迫切需要解決的難題。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱浸鍍用無銨鹽助鍍劑及其制備和使用工藝方法，其助鍍劑組分中無銨鹽加入可大幅度降低熱浸鍍時煙塵的產生，減小對環境的污染，改善工作環境。?

本發明熱浸鍍用無銨鹽的助鍍劑技術方案為：助鍍劑水溶液由氯化鋅、氯化鈉、非離子型表面活性劑和全氟碳型表面活性劑組成；配比組成為：氯化鋅80～350g/L，氯化鈉30～100g/L，非離子型表面活性劑2～4g/L，全氟碳表面活性劑0.1～2g/L，其余為水。?

所述助鍍劑水溶液中的全氟碳型表面活性劑是不含有銨根離子的陽離子型、陰離子型和非離子型；助鍍劑水溶液中的非離子型表面活性劑是椰子油酸烷醇酰胺、或脂肪酸烷醇酰胺、或烷醇酰胺磷酸脂。?

采用無銨鹽助鍍劑進行熱浸鍍使用工藝是：先將除油、除銹后的鋼鐵制品浸入無銨鹽的助鍍劑中助鍍處理，溫度控制在40℃～80℃范圍內，然后在40℃～140℃溫?度下干燥或烘干，使其表面附著一層均勻的助鍍劑膜，再浸入熔融鋅液中進行熱浸鍍。?

助鍍時助鍍液的溫度最佳為60℃-70℃。?

助鍍后鋼鐵之間的烘干溫度最佳為70℃-110℃。?

本發明的優點在于助鍍劑組分中無銨鹽加入可大幅度降低熱浸鍍時煙塵的產生，減小對環境的污染，改善工作環境。?

具體實施方式：

以下結合實例對本發明作進一步詳述。?