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熱鍍鋅工藝常見問題及原因分析(三)

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熱鍍鋅工藝常見問題及原因分析(三)

發布日期:2021-04-02 作者: 點擊:

鋅液中鐵的來源是什么?鋅液中鐵的影響是什么?

          答:1.工件的帶入。鍍鋅時的鋅鐵反應,鐵往鋅中溶解后才能生成鍍鋅層。

              2.鋅鍋的腐蝕。鋅鍋內壁生成的一層鋅鐵合金保護層,當溫度波動超過6℃,因鋼材與該合金層膨脹系數不一致,造成剝落溶解于鋅中生成渣。劇烈的爆炸也可以使合金層剝落。

              3.溶劑的帶入。酸洗之后的工件附著鐵鹽,漂洗水中的鐵鹽與酸含量較高時,鐵鹽仍沉積于工件上,因為酸與鐵不停地反應生成鐵鹽。當溶劑中酸與鐵含量過高,溫度達到50℃以上時,有很強的除銹能力,因此鐵的溶解不斷進行。造成溶劑中鐵含量較高。溶劑中的三價鐵呈鐵紅色,可以看到。而存在于溶劑中的二價鐵呈無色,看不到。當PH值小于5時,溶劑中以二價鐵形式存在。這些鐵粘附以工件帶入鋅液中,以1份鐵與25份鋅反應生成渣使鋅液粘稠,鍍層變厚。所以,溶劑除鐵時必須加入雙氧水將二價鐵氧化為三價鐵,加入氨水調PH=5-6之間,使其沉淀、澄清、過濾??梢员WC溶劑的純度。

             在450度時,鐵在鋅液中的溶解度為0.003%,若鐵在鋅液中的含量超過0.003%時,鐵將與鋅生成鋅鐵化合物,由于其密度大,沉入鍋底,即生成底渣,當鋅液中含鋁時,與鋁反應生成fe2al5,其密度小浮起,生成浮渣,兩種渣都會消耗大量的鋁和鋅;

              鐵存在,會使鋅液粘度和表面張力增加,從而使鋅液流動性變差,同時惡化了鋅液對鋼件的潤濕條件,如果延長浸鋅時間,則會使鍍層變厚;

              總之,鐵是有害的,他使鍍層變脆,表面變灰暗,增加鋅渣的生成量,增加鋅鋁的消耗量;

熱鍍鋅中為何要加AL?

          答:在鍍鋅理論中,中間層Fe2AL5作為粘附層的關鍵因素,Fe2Al5要吸收大量的Al。來提高鋅層的附著力。同時,Al還可以形成底渣和浮渣,不斷從鋅鍋中被消除。因此,必須向鋅鍋中加入一定含量的Al,來補償帶鋼帶走的和浮渣及底渣消耗的Al。

熱鍍鋅時為什么要向鋅液中加鉛?其加入量如何?鉛在鋅液中有何影響?

          答:向鋅液中加鉛,Al含量在0.1%時,γ相和δ1相的厚度可以減少到不加鉛的78%,當Al含量為0.16%時,減少到0.8%,當Al含量為0.2%時,即可完全消除γ相和δ相,使鍍層僅有的兩個結構部分,就是由共晶混合物ζ+η和η所組成,此種合金很薄而且有良好的韌性。此外,鋁還可以和鋅液中的氧化鐵和氧化鋅等雜質結合,形成不會與帶鋼相粘合的物質,并且上浮到鋅液表面,這樣保證了鋅層的純度。

             它增強了鋅液對鋼件的浸潤能力,從而減少了浸鋅時間,同時鉛的存在還能使鋅液的熔點降低,這延長了鋅液的凝固時間,促進了鋅花的生長,可獲得較大鋅花;

              鉛的加入會使鍍層發暗,超過1%時,會引起鍍層晶間腐蝕,降低鍍層的耐腐蝕性能;

鋅鍋中浮渣和底渣的生成量和哪些因素有關?

          答:鋅鍋中浮渣和底渣的生產量與下列因素有關:

            (1)吹氣法:熱鍍鋅中,采用壓縮空氣為噴射介質,見下列含有:

                        Zn+CO2→Zn+CO↑

                        Zn+H2O→ZnO+H2↑

                        Zn+1/2O2→ZnO

                 故完全容易形成浮渣,其關系式是:Gb=KPO2S

                  K—常數

                  Gb—浮渣生成量。

                  PO2—噴射介質中氧的分壓力

                  S—反應界面的面積,故跟以上有關:

            (2).鋁含量有關,當鋁含量在0.2%以下時,鐵的溶解量隨著鋁含量的增高而下降,然而鋁含量超過0.2%時,鐵的溶解量隨著鋁含量的增加而迅速上升。

            (3).鋅液溫度,當鋅液溫度超過480℃時,則帶鋼的鐵含量呈拋物線關系增加,當溫度上升到500℃時,鐵含量達到Z大值,底渣生成量也Z大。

            (4).浮渣的分子式是ZnO,底渣的分子式是FeZn

氣刀噴嘴噴吹角度對鍍層厚度有何影響?

           答:調整氣刀噴嘴時,帶鋼兩側的噴嘴角度不能相同。根據經驗應該相差1°~2°,如果兩側氣刀的噴嘴角度相等,則兩鼓氣流平面相交線正好在帶鋼處相遇,這樣超出帶鋼寬度的氣流會產生渦流,使帶鋼邊部的正常刮鋅受到干擾。從而產生不均勻的厚邊缺陷或邊部結瘤。                  

氣刀噴嘴距鋅液面的高度對鍍層厚度有何影響?

           答:如果被噴吹的鋅液還處于液態的話,則噴嘴距鋅液面的高度對鍍層厚度實際上沒有影響。

               噴嘴高度的工作范圍應在70~360mm,噴嘴高度的調節主要取決于噴嘴的壓力和帶鋼的速度,當噴嘴壓力大和帶鋼速度高時,必須加大噴嘴高度,否則會因強大的氣流壓力吹到鋅液表面,引起鋅液飛濺,從而容易導致噴嘴的堵塞。帶鋼速度低時,同時要求的鍍層又厚,因為這時的吹氣壓力較小,就能夠降低氣刀噴嘴的高度。

              總之,為了節約噴氣能量(氣壓風機的壓力),應該盡可能地降低氣刀噴嘴的高度。

   氣刀噴嘴距帶鋼的距離對鍍層厚度有何影響?

           答;距離愈遠,則鍍層愈厚。嘴噴距離帶鋼愈遠,則氣流壓力愈低,所以沖量減少,因此便引起鍍層的加厚。正常操作時,噴嘴距離帶鋼的實際工作范圍在15~30mm之間,為了節約噴嘴能量(氣刀風機的壓力)和鍍層厚度的控制,希望噴嘴與帶鋼保持Z近的距離。

              距離的調整取決于帶鋼的張力和板形,總的趨勢是:帶鋼張力愈小,板形愈壞(如:瓢曲、浪形、浪邊),則距離愈遠。否則有損壞氣刀噴嘴的危險。如果帶鋼張力大,板形又好,就可以把氣刀噴嘴與帶鋼的距離保持在10~15mm之間。          

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