[發明專利]一種熱鍍鋅鋼管用無鉻預鈍化液

有效

• 申請號: 202010541826.4
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111575693B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 詹洪;陸飚;羅曉鋒;郭文勇
• 申請（專利權）人: 武漢迪賽環保新材料股份有限公司
• 主分類號: C23C22/53
• 分類號: C23C22/53;C23C22/50;C23C22/17;C23C22/12;C23C2/26;C23C2/38;C23C2/06
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 余曉雪

本發明屬于金屬表面處理與腐蝕防護技術領域，具體涉及到一種熱鍍鋅鋼管用無鉻預鈍化液。該無鉻預鈍化液包括以下重量百分含量的組分：成膜劑5%~10%、氧化劑2%~4%、有機緩蝕劑2%~4%、無機稀土緩蝕劑2%~4%、水質穩定劑0.5%~2%、基材潤濕劑0.5%~2%，水余量。其制備方法為：將成膜劑、氧化劑、無機稀土緩蝕劑及水質穩定劑溶于水中，攪拌，再加入有機緩蝕劑、基材潤濕劑，攪拌均勻即可。本發明的無鉻預鈍化液不含鉻及其他有毒有害物質，其槽液高溫穩定性好，預鈍后的熱鍍鋅鋼管外觀光亮、內壁抗白銹能力好，可以代替鉻酸酐預鈍。

技術領域

本發明屬于金屬表面處理與腐蝕防護技術領域，具體涉及到一種熱鍍鋅鋼管用無鉻預鈍化液。

背景技術

熱鍍鋅技術是目前世界上鋼材防腐蝕方法中一種最基本、最廣泛的方法，熱鍍鋅技術已廣泛用于冶金、建材、電力、交通、農業等國民經濟的各個領域。其中鋼管熱鍍鋅是將經加工過的表面潔凈的鋼管浸漬到鋅液中進行熱浸鍍鋅加工，得到表面性能優良的金屬管件。熱鍍鋅鋼管已經應用到國民經濟的各個方面，主導產業包括消防用管、建筑用管、生產物料傳輸用管、農業大棚支架用管等。據不完全統計，目前我國已有熱鍍鋅鋼管生產線170條以上，年生產能力超過6000萬噸，我國已成為世界上最大的熱鍍鋅鋼管生產國。

熱鍍鋅鋼管的生產工序流程為：黑管上料→酸洗→水漂洗→浸助鍍溶劑→烘干→熱浸鍍鋅→外吹、內吹→水冷/預鈍化→鈍化→噴碼、檢查、包裝。鋼管在外吹、內吹完成后浸入水冷工序，水冷工序的目的是讓鋼管盡快冷卻，避免鋼管熱鍍鋅層長時間處于高溫導致氧化變暗。目前有部分鋼管生產企業的水冷工序的水冷槽裝的是純凈水，但更多的鋼管生產企業會在水冷槽的冷卻水中加入約0.1～0.5％的鉻酐對熱鍍鋅鋼管進行預鈍化。預鈍化的目的有幾點：一是防止鋼管表面出現水紋、水斑；二是防止鋼管在水冷至終鈍工序這段時間出現銹蝕；更重要的一點是防止鋼管在儲存期間內壁出現腐蝕(因為熱鍍鋅鋼管的吹鍍生產線終鈍的噴淋鈍化無法對鋼管內壁進行鈍化保護)。

含有鉻酐的冷卻水在循環運行過程中會產生大量的鉻酸霧和含鉻廢水，嚴重危害作業工人的身體健康，同時含鉻廢水的跑冒滴漏會嚴重污染環境。所以熱鍍鋅鋼管企業急需一種具有良好耐蝕性能的、但不含鉻及其他有毒有害物質的環保預鈍化液來替代鉻酐進行預鈍化。

而由于熱鍍鋅鋼管水冷工序的工況的特殊性(預鈍化液的高溫穩定性、預鈍化槽液必須對鐵質槽體無腐蝕、預鈍化液需對鋅離子有較高容忍度、預鈍化液對鋅層須有一定的耐蝕保護能力)，相關的研究幾乎未見報道，市面上也沒有能夠替代鉻酐的預鈍化液可供熱鍍鋅生產企業使用。

發明內容

本發明的目的是：提供一種滿足熱鍍鋅鋼管工藝工況要求、可以替代鉻酐的無鉻預鈍化液。該無鉻預鈍化液不含鉻及其他有毒有害物質，其槽液高溫穩定性好，預鈍后的熱鍍鋅鋼管外觀光亮、耐蝕性能好、內壁抗白銹能力好，可以代替鉻酸酐預鈍。

為實現本發明的目的，本發明的發明人針對無鉻預鈍化的使用工況及熱鍍鋅鋼管企業的要求，確定如下技術開發思路：

①預鈍化槽液長時間保持在70℃～90℃之間，局部瞬時溫度達到100℃以上，要求預鈍化的高溫穩定性要好，所以預鈍化液的配方中不宜使用有機樹脂；

②預鈍化槽液中鈍化劑的濃度極低，且必須要保證一定的耐蝕性能，所以預鈍化液的配方中需要有成膜劑及緩蝕劑。

③由于水質的波動，預鈍化槽液中會漸漸富集一部分的鈣鎂離子。另外，槽液中會有鋅、鐵離子的富集，這就要求預鈍化對這些金屬離子有一定的容忍度，且要保證這些離子的富集不影響預鈍化液性能，所以預鈍化液的配方中需要有水質穩定劑。

根據以上技術開發思路，經過發明人的無數次實驗和測試，發現采用如下技術方案可以完成本發明的發明目的：

一種熱鍍鋅鋼管用無鉻預鈍化液，其由以下重量百分含量的原料組成：