钢带(steel-belt)是指以碳钢制成的输送带作为带式输送机的牵引和运载构件，也可用于捆扎货物；是各类轧钢企业为了适应不同工业部门工业化生产各类金属或机械产品的需要而生产的一种窄而长的钢板
铁丝钢带的连续碱性镀锌工艺
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摘要介绍了──种采用水溶性低泡光亮剂的碱性镀锌工艺适用于铁丝和钢带的连续镀锌其工艺流程主要包括盐酸酸洗氢氧化钠中和在含有氧化锌18～25g/L氢氧化钠200～280g/L和光亮剂（由苄基吡啶钳盐和聚乙烯亚胺及其衍生物组成）10～14mL/L的镀液中镀锌硝酸出光蓝白钝化或彩色钝化以及烘干讨论了光亮剂用量温度pH波美度及电流密度对碱性镀锌工艺的影响与传统的硫酸锌明酸体系相比该工艺所得镀锌层质量稳定废水处理简单彩色钝化膜更鲜艳牢固耐蚀性更强
关键词铁丝钢带碱性镀锌钝化耐蚀性
中图分类号TQ153.15文献标志码A
1前言
铁丝镀锌可追溯到上世纪30年代工艺配方简单成本较低以硫酸锌为主盐采用阿拉伯树胶甘草精糊精──类作增亮剂由于阴极极化较差结晶较粗糙镀锌层也只是灰白色无光亮度可言
上世纪六七十年代人们尝试过多种方法却依然得不到全光亮的镀锌层进入80年代苯亚甲基丙酮作为镀锌主光亮剂被广泛采用配制的组合光亮剂加到硫酸锌──硼酸型镀锌液中可得到全光亮的镀锌层随后在生产中大规模应用但是苯亚甲基丙酮不溶于水需要大量表面活性剂助溶才能使它均匀分散在镀锌液中以提高镀锌液的阴极极化度使镀锌层细致光亮在清洗过程中高分子表面活性剂会随清洗液排放导致废水的COD值很难达标因此既环保又经济的碱性连续镀锌工艺再次引起了人们的关注
2环保碱性镀锌工艺
碱性镀锌工艺开发应用已有30多年的历史早期开发的DPE-I到DPE-IIIDE等添加剂可使镀锌层达到结晶细致平滑的效果但光亮度远不及硫酸锌──硼酸型随着新──代碱性镀锌光亮剂的问世碱性镀锌的光亮度也大幅度提升达到了与酸性镀锌相同的亮度带动了碱性镀锌的大力发展新型碱性镀锌光亮剂为水溶性水基型不像硫酸锌──硼酸型镀锌液中含有大量高分子表面活性剂而使铁丝走丝时产生大量泡沫影响工作环境工艺流程开卷──酸洗──水洗──中和碱性镀锌──水洗──出光──钝化──水洗──烘干──收卷
经过回火的铁丝在生产线前需要进行预酸洗洗去氧化皮及锈斑钢带则直接上生产线进入工艺流程
开卷后的酸洗采用50%的盐酸
中和采用3%～5%的氢氧化钠水溶液
碱性镀锌配方及工艺条件如下
3工艺条件的影响
3.1光亮剂
上述工艺配方中的光亮剂是本世纪初开发应用于碱性镀锌中的多成分组合光亮剂新型组合光亮剂抛弃了传统的以二甲氨基丙胺为主的添加剂采用合成的苄基吡啶筠盐和聚乙烯亚胺及其衍化生物等组合而成在镀液中加大了锌沉积的阴极极化使镀锌层结晶细致平滑达到全光亮且沉积速度快提高了电流密度上限不易产生烧焦现象因此该工艺较适合铁丝钢带的连续快速镀锌生产光亮剂的消耗量为80～100
mL/kAh
3.2温度
目前开发的碱性镀锌组合光亮剂使用温度为5～40℃镀液温度如果超过40
℃光亮度明显下降由于该工艺配方中镀液浓度比普通碱性镀锌浓度偏高采用的电流密度较高镀液不可避免地升温较快考虑到镀液使用温度上限问题如果连续不停工生产最好采用冷冻降温设备控制镀液温度在25～30
℃为好这样可以减少光亮剂因温度过高而消耗也能保证光亮剂起到正常的光亮作用
3.3pH
碱性镀锌液的pH控制在9.5～11.0之间为好pH与电流密度及铁丝钢带的走速相关由于电流密度较高走丝速度较快pH很容易升高pH值升高锌板溶解就会变慢镀液中锌离子会逐渐减少从而造成铁丝钢带析氢而无镀层因此维持镀液的正常pH及时补加氢氧化钠才能保证镀锌液的正常使用稳定生产
3.4波美度
波美度是一种可简便快捷地推测镀液浓度的方法该碱性镀锌液浓度比常规碱性镀锌浓度高出5～6个点宜于铁丝钢带的快速电镀波美度若低于23
086应及时补充Zn0和NaOH以保证在1.0～1.5min内沉积出光亮平滑的镀层
3.5电流密度
电流受镀锌温度及镀液浓度的影响较大而碱性镀锌的阴极极化度小只有较大的电流才能推动锌离子离解析出镀液温度越高浓度越大所需的电流密度也就越大铁丝钢带的走线速度相应较快反之温度低浓度小所需的电流密度就小运行速度也慢虽然电流密度越大生产效率越高但槽液的升温也越快因此合理选择电流密度至关重要
4结语
目前铁丝钢带的镀锌仍较多采用硫酸锌──硼酸型工艺此工艺存在不少缺点如所用组合光亮剂对人体皮肤有较强的刺激作用时常引起操作工皮肤过敏电镀过程中会产生大量胶状油泥或沉淀于槽底有时又漂浮于液面而粘附于铁丝钢带上从而影响镀锌质量因走速较快会使镀液中的表面活性剂产生大量泡沫覆盖于液面影响工作环境时常产生析氢的爆鸣清洗废水中含脂肪醇聚氧乙烯醚和苯亚甲基丙酮其COD值很难达到排放标准的要求而碱性镀锌光亮剂为水基型不含高分子表面活性剂废水处理简便
就抗蚀性而言硫酸锌──硼酸型镀锌不如碱性镀锌彩色钝化后的耐蚀性更是无法比硫酸锌硼酸型镀锌层经彩色钝化后由于有有机物夹杂容易变色发乌发暗──擦就掉膜相反碱性镀锌彩色钝化膜牢固耐擦不掉膜可长期保持鲜艳的五彩花色因此环保碱性铁丝钢带镀锌工艺是──种值得推广应用的工艺
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