[發(fā)明專利]一種鋼絲熱鍍鋅及合金厚鍍層獲得的工藝方法

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• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112921261A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周宗才;李永迪;馬林
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市工大鍍鋅設(shè)備有限公司
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;C23C2/18;C23C2/02;C21D9/52;C21D1/26;C21D1/42;C21D1/74
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發(fā)明為一種鋼絲熱鍍鋅及合金厚鍍層獲得的工藝方法，該方法包括走線速度在150～500m/min范圍內(nèi)，鋼絲表面除油除銹處理，處理后的鋼絲進入感應(yīng)加熱爐中，并在保護氣體作用下，對鋼絲進行感應(yīng)加熱，感應(yīng)加熱溫度比鍍液溫度低0～70℃，鍍液溫度420～520℃，感應(yīng)加熱時間為0.5～2s；鋼絲出感應(yīng)加熱爐，從密閉鋼管進入鋅鍋，再經(jīng)陶瓷壓線軸垂直引出鍍液，然后進入抹拭裝置中，最后經(jīng)冷卻處理獲得厚鍍層鋼絲。該方法針對鋼絲能實現(xiàn)在較高的走線速度下即150～500m/min范圍，表面處理后的鋼絲，在等于或低于熱鍍溫度的保護氣體感應(yīng)加熱后進入鋅鍋，再垂直引出液面進行抹拭，從而獲得滿足強度要求的高結(jié)合力的厚鍍層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬腐蝕與防護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鋼絲熱鍍鋅及合金厚鍍層獲得的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

在潮濕空氣中，尤其是在海洋性氣氛中，鋼絲表面易生銹。現(xiàn)階段，鍍鋅以及鋅合金是鋼鐵防腐的重要手段。鋼絲美國材料實驗室協(xié)會曾經(jīng)提出，鍍鋅鋼絲開始生銹的時間＝2.46×上鋅量(g/m²)。也就是說，鍍層厚度(即上鋅量)與鋼絲的耐蝕性成正相關(guān)。

在現(xiàn)行有關(guān)鍍鋅及合金的標(biāo)準(zhǔn)中，對鍍層重量的等級分類很多，但是對厚鍍層定義很少。尤其是鍍鋅鋁合金鋼絲，由于鍍液中鋁元素的加入，鍍液流動性增強，獲得厚鍍層更是現(xiàn)在生產(chǎn)中的難題。所以在熱鍍生產(chǎn)中通過改變工藝方法，使常用規(guī)格及粗鋼絲獲得厚鍍層，是本申請的研究方向。

本申請中將Ф1.6～8.0mm的鍍鋅及鋅鋁合金鋼絲厚鍍層規(guī)定為200～600g/m²。

在熱鍍鋼絲生產(chǎn)中，鍍液溫度一定時，鍍層厚度由走線速度、浸液時間、抹拭方法和引出液面方式等多方面共同決定。

現(xiàn)階段Ф1.6～8.0mm的鍍鋅及合金鋼絲，在熱鍍生產(chǎn)中速度一般控制在20～90m/min的范圍，鋼絲上鋅量＝50～300g/m²。而在高速下，冷態(tài)鋼絲在鋅鍋中先形成脆性Γ(Fe₅Zn₂₁)相，這是對鍍層與基體附著性最不利的相，而塑性δ密相(FeZn₇)還來不及形成，鋼絲就離開鋅鍋，導(dǎo)致鍍層與基體結(jié)合力不好。

目前常見熱鍍鋅鋼絲的工藝流程是：放線→表面除脂除銹→水洗→助鍍→烘干→熱鍍鋅→抹拭→鍍后冷卻→收線；熱鍍鋅鋁合金鋼絲的工藝流程是：放線→表面除脂除銹→水洗→助鍍→烘干→熱鍍鋅→壓塊抹拭→鍍后冷卻→助鍍→烘干→熱鍍鋅鋁合金→抹拭→鍍后冷卻→收線。這兩種工藝，都是現(xiàn)階段普遍使用的溶劑法熱鍍。助鍍劑的使用，會產(chǎn)生氨氣、氯化氫等氣體，污染環(huán)境，而且助鍍液中的亞鐵離子帶入鍍液中，會形成大量鋅渣，鋅耗增加。

此外，傳統(tǒng)、低速的熱鍍鋅鋁合金鋼絲只有采用先與鋅再與合金反應(yīng)的方法才可獲得100～200g/m²的鍍層。這種方法不僅會造成金屬鋅的浪費，而且工藝流程變長。但是在高速下采用雙鍍，鋼絲與鋅反應(yīng)生成脆性Γ相，造成再鍍合金時，鍍層的脫落，無法形成結(jié)合性良好的鋅鋁合金鍍層。因此在提速的前提下，這種雙鍍法是不可取的。

綜上所述，目前鋼絲熱鍍鋅及合金厚鍍層獲得的工藝方法，存在DV值難提升、生產(chǎn)過程有污染、生產(chǎn)成本高等瓶頸問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種鋼絲熱鍍鋅及合金厚鍍層獲得的工藝方法。該方法針對鋼絲能實現(xiàn)在較高的走線速度下即150～500m/min范圍，表面處理后的鋼絲，在等于或低于熱鍍溫度的保護氣體感應(yīng)加熱后進入鋅鍋，再垂直引出液面進行抹拭，從而獲得滿足強度要求的高結(jié)合力的厚鍍層。