[發明專利]鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環保生產工藝及裝置

無效

• 申請號: 201210115404.6
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102605308A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 方信賢;王章忠;趙秀明
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: C23C2/04
• 分類號: C23C2/04;C23C2/38;C23C2/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是鋼簾線在線熱鍍銅鋅合金生產技術，具體涉及一種鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環保生產工藝及裝置。

背景技術

鋼簾線表面鍍銅鋅合金可改善其與橡膠問結合力。目前鍍銅鋅合金的鋼簾線生產過程包括鋼簾線熱處理和鍍銅鋅合金兩個相對獨立部分，鋼簾線熱處理主要包括加熱奧氏體化和等溫熱處理兩個工序，而鍍銅鋅合金包括電解除油、酸洗、電鍍銅、電鍍鋅、擴散退火和多道水洗工序。在奧氏體化工序中，不管采用保護氣氛爐還是氣體燃料爐加熱，生產過程均存在廢氣排放污染環境問題。此外，為獲得較高走絲速度，采用增加加熱爐爐膛長度(奧氏體化加熱爐和等溫退火爐)的辦法，不僅占用較大生產空間，而且能耗也大。而用電鍍法鍍銅鋅合金不僅工序多(包括電解除油、酸洗、電鍍銅、電鍍鋅、擴散退火及多道水洗工序)，而且生產過程存在大量堿性、酸性和重金屬離子污水排放問題。此外，電鍍銅、電鍍鋅鍍液成分及工藝參數波動會導致鍍銅和鍍鋅層厚度變化，改變擴散退火后銅鋅合金層成分，進而影響鋼簾線與橡膠間的結合力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對以上現有技術存在的缺點，提出一種鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環保生產工藝及裝置，可使現生產線長度縮短30-50％，生產過程無廢氣和重金屬離子污水排放，允許更高的走絲速度，銅鋅合金鍍層成分穩定且易于控制，能耗降低，生產成本下降。

本發明解決上述技術問題的技術方案是：鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環保生產工藝及裝置，其生產流程及工序為電解除油→水洗→涂助鍍劑→烘干→熱鍍銅鋅合金及奧氏體化→預冷→等溫處理。與目前的生產工藝(奧氏體化→等溫處理→電解除油→水洗→酸洗→水洗→電鍍銅→水洗→電鍍鋅→水洗→擴散退火)相比，本申請通過省去酸洗、電鍍銅、電鍍鋅、擴散退火、水洗等多道工序，以及采用熱鍍銅鋅合金與鋼簾線奧氏體化工序合二為一等措施，使鋼簾線生產線長度顯著縮短。

本申請通過采用高溫電阻爐加熱的銅鋅合金浴作為鋼簾線奧氏體化加熱介質，使鋼簾線奧氏體化加熱過程不與直接大氣接觸，無需用保護氣氛防止其表面氧化脫碳，故生產過程不會產生廢氣排放。

本申請通過采用銅鋅合金浴代替目前的氣相加熱介質，使鋼簾線奧氏體化加熱系數顯著提高，因而在加熱爐長度相同時，允許更高的走絲速度。

本申請通過采用熱鍍技術替代目前生產中的電鍍銅、電鍍鋅和擴散退火制備銅鋅合金的電鍍+熱擴散技術，使鋼簾線生產過程沒有銅、鋅重金屬離子污水排放，保障了鋼簾線生產的良好環保協調性。

本申請通過采用熱鍍工藝溫度在930-1050℃的熱鍍技術制備銅鋅合金鍍層，使熱鍍過程中銅鋅合金容易與碳鋼鋼絲間通過空位擴散機制形成一定厚度的互擴散層，從而確保銅鋅合金鍍層與碳鋼鋼絲問具有良好的界面結合和較高的界面結合力。

電鍍+熱擴散技術制備銅鋅合金鍍層，確保鍍層成分及其均勻性的質量控制點包括電鍍銅厚度、電鍍鋅厚度和擴散退火工藝(溫度和時間)。與此相比，本申請通過采用熱鍍技術，鍍層成分及其均勻性由銅鋅合金浴決定，確保鋼簾線鍍層質量的質量控制點只有一個，因而鍍層質量控制比較容易。

本申請通過采用熱鍍技術代替電鍍+熱擴散技術制備銅鋅合金鍍層，及采取熱鍍銅鋅合金與碳鋼鋼絲奧氏體化過程合二為一措施等，不僅省去了目前生產過程中的電鍍銅、電鍍鋅、擴散退火和多道水洗工序，降低了用電用水成本，省去了酸堿及重金屬離子污水處理成本，而且生產線縮短減小了空間占用，降低了固定資產折舊等，從而使本申請的生產方案具有較低的生產成本。

附圖說明

圖1為鋼簾線生產線原理圖。

圖中1.放線輪，2.電解除油槽，3.水洗槽，4.涂覆助鍍劑槽，5.烘干區，6.熱鍍銅鋅合金及奧氏體化區，7.銅鋅合金浴槽，8.預冷區，9.流動粒子爐，10.鍍銅鋅合金鋼簾線，11.收線輪。

具體實施方式

實施例一

一種鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環保生產工藝及裝置，包括的工序有：電解除油→水洗→涂助鍍劑→烘干→熱鍍銅鋅合金及奧氏體化→預冷→等溫處理。

熱鍍銅鋅合金及奧氏體化工序中，根據鋼簾線產品對銅鋅合金鍍層成分要求選擇鋅的質量百分數為30-37％的合金錠熔化獲得銅鋅合金浴，單區控溫溫度980±10℃。

采用上述工藝制造的鋼簾線銅鋅合金鍍層成分與質量穩定、同一性好，鍍層沿橫截面成分分布均勻，鍍層與基體鋼絲間界面結合優良，結合力高；鋼簾線生產過程中無含銅、鋅的重金屬離子污水排放，奧氏體化過程中無有害廢氣排放；鋼簾線生產線所需空間小；鋼簾線生產效率高，生產成本低。