CN106906463A - 一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,涉及一种不锈钢的表面处理工艺,包括如下步骤:(1)机械抛光、(2)除油处理、(3)酸洗处理、(4)钝化处理、(5)清洗处理、(6)干燥处理。本发明钝化处理方法可在喷嘴外层形成较为稳定的钝化膜,有效提升了其防锈、防腐能力,延长了使用寿命,推广价值较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢的表面处理工艺,具体涉及一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法。
背景技术
随着近些所电动车生业的快速发展,铅酸电池行业的发展也突飞猛进,铅作为生产铅酸电池必备的原材料,其市场需求也大大提高;铅粒的制造是铅酸电池企业加工必须经历的环节,传统的铅粒制造是通过将铅锭在熔铅炉中熔化,再将铅液流入铅粒铸造机中冷却或铸造成棒状再切断,目前国内铅酸电池行业多用岛津法生产铅粉,需将电解铅铸造成铅球或铅段,再利用球磨机磨碎成铅粉,由于受铅粒铸造工艺的影响,致使整个生产铅粉流程高污染、高能耗,对此需要改进设备特征,节约能源,并提高生产效率。铅锭冷制粒机是目前铅酸蓄电池生产线上最前端最先进的产品,设备主动力全部采用液压***,操作流程简单方便,运行状况稳定良好,具备环保、节能、降耗、增效等功能,自投入市场使用以来,社会效益和经济效益显著,深得业内人士一致好评。喷雾装置是铅锭冷制粒机的流体喷雾装置,主要起到冷却、润滑滚刀、表面及方形孔,不让滚刀孔堵塞或堵铅等功效,其中喷嘴是喷雾装置中必不可少的部件之一,多由不锈钢制成,且表面多经过锌或镁镀层镀覆,虽然能起到一定的防腐、防锈效果,但大量的使用后仍会出现刻蚀,造成冷却效果不佳等问题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,能有效提升喷嘴的防腐防锈特性,进一步提升使用寿命。
本发明通过以下技术方案来实现:
一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,包括如下步骤:
(1)机械抛光:
用砂纸按照先粗后细的方式对喷嘴表面进行打磨抛光处理;
(2)除油处理:
将步骤(1)抛光处理后的喷嘴放入除油液中进行浸泡除油,浸泡的时长为8~12 min,完成后取出备用;
(3)酸洗处理:
将步骤(2)处理后的喷嘴放入体积分数为10~15%的磷酸溶液中浸泡处理3~5min后取出备用;
(4)钝化处理:
a.按对应重量份称取相应物质配制成钝化液备用,所述钝化液中各成分及浓度为:纳米二氧化钛 10~20g/L、柠檬酸 10~15g/L、植酸 15~25g/L、硝酸铈 8~13 g/L、硝酸亚镧 4~8g/L、硼酸 2~7g/L、硝酸 1~5g/L、乙酰丙酮钒 4~8g/L、甲基丙烯酸正丁酯 18~23g/L、表面活性剂 0.3~0.6g/L、稳定剂 0.1~0.4g/L,余量为水;
b.将步骤(3)处理后的喷嘴放入加热炉中,以10~12℃/min的速度从常温升温至260~270℃,然后在此温度下保温3~5min,最后将喷嘴浸入到操作a所得的钝化液中,直至喷嘴恢复至常温后取出备用;
c.将操作b处理后的喷嘴取出再次放入加热炉中,以4~7℃/min的速度从常温升温至90~100℃,然后在此温度下保温4~6min,最后将喷嘴浸入到操作a所得的钝化液中,直至喷嘴恢复至常温后取出备用;
(5)清洗处理:
将步骤(4)处理后的喷嘴放入到质量分数为4~6%的碳酸氢钠溶液中浸泡处理2~4 min,取出后再用去离子水冲洗一遍后备用;
(6)干燥处理:
将步骤(5)处理后的喷嘴放入干燥室内,控制干燥室内的温度为70~80℃,相对湿度控制为40~45%,干燥处理20~60min后取出即可。
进一步的,步骤(2)中所述的除油液中各溶质的浓度为:碳酸钠 0.4~0.6g/L、氢氧化钠 0.3~0.6g/L、三聚磷酸钠 0.2~0.4g/L、十二烷基苯磺酸钠 0.05~ 0.15g/L,所述除油液的溶剂为水。
优选的,步骤(4)操作a中所述的钝化液中各成分及浓度为:纳米二氧化钛 15g/L、柠檬酸 13g/L、植酸 20g/L、硝酸铈 11 g/L、硝酸亚镧 6g/L、硼酸 5g/L、硝酸 3g/L、乙酰丙酮钒 6g/L、甲基丙烯酸正丁酯 21g/L、表面活性剂 0.5g/L、稳定剂 0.3g/L,余量为水。
进一步的,所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。
进一步的,所述的稳定剂为硬脂酸镁、硬脂酸锉、硬脂酸钾中的任意一种。
进一步的,所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为10~50nm。
进一步的,步骤(4)操作b、操作c中所述的加热炉中加热时控制其内为氮气保护的无氧环境。
本发明具有如下有益效果:
本发明根据传统钝化工艺的缺陷进行了对应的改进处理,通常镀锌或镁后的不锈钢经由含稀土盐钝化剂处理后,形成双膜层钝化结构,一层是紧靠基体的内层,另一层是外层,其中内层结构相对致密,外层具有较多微孔,内层存在结合力不强的问题,外层存在腐蚀物质易渗入的问题,对此本发明合理配制了钝化液,其中纳米二氧化钛能有效填补外层的微孔,提升外层的致密性,同时配合甲基丙烯酸正丁酯等的成膜性,有效阻止了水等杂质的渗入,柠檬酸、植酸以及稀土盐的配合起到了显著的钝化效果,在钝化时先将喷嘴升温至260~270℃,再将其浸入到钝化液中钝化处理,可改善喷嘴表层的晶体结构组成,有利于钝化膜内层与基体的结合,之后再将其回温至90~100℃,再将其浸入到钝化液中钝化处理,此时有效的促进了纳米二氧化钛、甲基丙烯酸正丁酯等成分在钝化膜外层的填附效果。最终在各步骤的合理配合作用下,本发明钝化处理方法可在喷嘴外层形成较为稳定的钝化膜,有效提升了其防锈、防腐能力,延长了使用寿命,推广价值较好。
具体实施方式
实施例1
一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,包括如下步骤:
(1)机械抛光:
用砂纸按照先粗后细的方式对喷嘴表面进行打磨抛光处理;
(2)除油处理:
将步骤(1)抛光处理后的喷嘴放入除油液中进行浸泡除油,浸泡的时长为8 min,完成后取出备用;
(3)酸洗处理:
将步骤(2)处理后的喷嘴放入体积分数为10%的磷酸溶液中浸泡处理3min后取出备用;
(4)钝化处理:
a.按对应重量份称取相应物质配制成钝化液备用,所述钝化液中各成分及浓度为:纳米二氧化钛 10g/L、柠檬酸 10g/L、植酸 15g/L、硝酸铈 8 g/L、硝酸亚镧 4g/L、硼酸 2g/L、硝酸 1g/L、乙酰丙酮钒 4g/L、甲基丙烯酸正丁酯 18g/L、表面活性剂 0.3g/L、稳定剂0.1g/L,余量为水;
b.将步骤(3)处理后的喷嘴放入加热炉中,以10℃/min的速度从常温升温至260℃,然后在此温度下保温3min,最后将喷嘴浸入到操作a所得的钝化液中,直至喷嘴恢复至常温后取出备用;
c.将操作b处理后的喷嘴取出再次放入加热炉中,以4℃/min的速度从常温升温至90℃,然后在此温度下保温4min,最后将喷嘴浸入到操作a所得的钝化液中,直至喷嘴恢复至常温后取出备用;
(5)清洗处理:
将步骤(4)处理后的喷嘴放入到质量分数为4%的碳酸氢钠溶液中浸泡处理2min,取出后再用去离子水冲洗一遍后备用;
(6)干燥处理:
将步骤(5)处理后的喷嘴放入干燥室内,控制干燥室内的温度为70℃,相对湿度控制为40~45%,干燥处理20~30min后取出即可。
进一步的,步骤(2)中所述的除油液中各溶质的浓度为:碳酸钠 0.4g/L、氢氧化钠0.3g/L、三聚磷酸钠 0.2g/L、十二烷基苯磺酸钠 0.05g/L,所述除油液的溶剂为水。
进一步的,所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
进一步的,所述的稳定剂为硬脂酸钾。
进一步的,所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为10~50nm。
进一步的,步骤(4)操作b、操作c中所述的加热炉中加热时控制其内为氮气保护的无氧环境。
实施例2
一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,包括如下步骤:
(1)机械抛光:
用砂纸按照先粗后细的方式对喷嘴表面进行打磨抛光处理;
(2)除油处理:
将步骤(1)抛光处理后的喷嘴放入除油液中进行浸泡除油,浸泡的时长为10 min,完成后取出备用;
(3)酸洗处理:
将步骤(2)处理后的喷嘴放入体积分数为13%的磷酸溶液中浸泡处理4min后取出备用;
(4)钝化处理:
a.按对应重量份称取相应物质配制成钝化液备用,所述钝化液中各成分及浓度为:纳米二氧化钛 15g/L、柠檬酸 13g/L、植酸 20g/L、硝酸铈 11 g/L、硝酸亚镧 6g/L、硼酸 5g/L、硝酸 3g/L、乙酰丙酮钒 6g/L、甲基丙烯酸正丁酯 21g/L、表面活性剂 0.5g/L、稳定剂0.3g/L,余量为水;
b.将步骤(3)处理后的喷嘴放入加热炉中,以11℃/min的速度从常温升温至265℃,然后在此温度下保温4min,最后将喷嘴浸入到操作a所得的钝化液中,直至喷嘴恢复至常温后取出备用;
c.将操作b处理后的喷嘴取出再次放入加热炉中,以6℃/min的速度从常温升温至95℃,然后在此温度下保温5min,最后将喷嘴浸入到操作a所得的钝化液中,直至喷嘴恢复至常温后取出备用;
(5)清洗处理:
将步骤(4)处理后的喷嘴放入到质量分数为5%的碳酸氢钠溶液中浸泡处理3min,取出后再用去离子水冲洗一遍后备用;
(6)干燥处理:
将步骤(5)处理后的喷嘴放入干燥室内,控制干燥室内的温度为75℃,相对湿度控制为40~45%,干燥处理30~40min后取出即可。
进一步的,步骤(2)中所述的除油液中各溶质的浓度为:碳酸钠 0.5g/L、氢氧化钠0.4g/L、三聚磷酸钠 0.3g/L、十二烷基苯磺酸钠 0.1g/L,所述除油液的溶剂为水。
进一步的,所述的表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚。
进一步的,所述的稳定剂为硬脂酸镁。
进一步的,所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为10~50nm。
进一步的,步骤(4)操作b、操作c中所述的加热炉中加热时控制其内为氮气保护的无氧环境。
实施例3
一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,包括如下步骤:
(1)机械抛光:
用砂纸按照先粗后细的方式对喷嘴表面进行打磨抛光处理;
(2)除油处理:
将步骤(1)抛光处理后的喷嘴放入除油液中进行浸泡除油,浸泡的时长为12 min,完成后取出备用;
(3)酸洗处理:
将步骤(2)处理后的喷嘴放入体积分数为15%的磷酸溶液中浸泡处理5min后取出备用;
(4)钝化处理:
a.按对应重量份称取相应物质配制成钝化液备用,所述钝化液中各成分及浓度为:纳米二氧化钛 20g/L、柠檬酸15g/L、植酸 25g/L、硝酸铈 13 g/L、硝酸亚镧 8g/L、硼酸7g/L、硝酸 5g/L、乙酰丙酮钒 8g/L、甲基丙烯酸正丁酯 23g/L、表面活性剂 0.6g/L、稳定剂0.4g/L,余量为水;
b.将步骤(3)处理后的喷嘴放入加热炉中,以12℃/min的速度从常温升温至270℃,然后在此温度下保温5min,最后将喷嘴浸入到操作a所得的钝化液中,直至喷嘴恢复至常温后取出备用;
c.将操作b处理后的喷嘴取出再次放入加热炉中,以7℃/min的速度从常温升温至100℃,然后在此温度下保温6min,最后将喷嘴浸入到操作a所得的钝化液中,直至喷嘴恢复至常温后取出备用;
(5)清洗处理:
将步骤(4)处理后的喷嘴放入到质量分数为6%的碳酸氢钠溶液中浸泡处理4 min,取出后再用去离子水冲洗一遍后备用;
(6)干燥处理:
将步骤(5)处理后的喷嘴放入干燥室内,控制干燥室内的温度为80℃,相对湿度控制为40~45%,干燥处理50~60min后取出即可。
进一步的,步骤(2)中所述的除油液中各溶质的浓度为:碳酸钠 0.6g/L、氢氧化钠0.6g/L、三聚磷酸钠 0.4g/L、十二烷基苯磺酸钠0.15g/L,所述除油液的溶剂为水。
进一步的,所述的表面活性剂为高碳脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步的,所述的稳定剂为硬脂酸锉。
进一步的,所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为10~50nm。
进一步的,步骤(4)操作b、操作c中所述的加热炉中加热时控制其内为氮气保护的无氧环境。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比,将步骤(4)钝化处理中操作b和操作c的加热温度进行对调,除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比,在步骤(4)钝化处理中不进行操作b的加热升温操作,除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例3相比,在步骤(4)钝化处理中不进行操作c的加热升温操作,除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的钝化处理方法。
为了对比本发明效果,选用同一批次的由316不锈钢材料(表面镀锌)制得的喷嘴作为实验对象,分别用上述七种方法进行钝化处理,完成后按照相关规范对喷嘴进行品质测试,具体对比数据如下表1所示:
表1
腐蚀点位(V) | 中性盐雾试验 | 耐黑变 | ||
实施例1 | 2.643 | -0.621 | <1% | 轻微 |
实施例2 | 2.746 | -0.630 | <1% | 轻微 |
实施例3 | 2.629 | -0.628 | <1% | 轻微 |
对比实施例1 | 2.245 | -0.596 | <3% | 明显 |
对比实施例2 | 1.926 | -0.577 | <5% | 明显 |
对比实施例3 | 2.017 | -0.583 | <5% | 严重 |
对照组 | 1.802 | -0.560 | <7% | 严重 |
注:上表1中所述的中性盐雾试验是按照 GB/T10125-1997 进行中性盐雾试验,将时间调整为144h,观察其表面白蚀面积,用以评价钝化膜的耐蚀性能;所述的耐黑变是将对应试件置于恒温恒湿箱内,在70℃×80% 相对湿度条件下进行耐黑变试验,检测钝化膜耐黑变性能的试件挂于湿热试验箱中的自动旋转架上,自动旋转架按相同的间隔时间进行正转和反转。
由上表1可以看出,本发明方法的综合钝化效果较好,可有效提升对喷嘴的防锈、防腐保护效果,推广价值较高。
Claims (7)
1.一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)机械抛光:
用砂纸按照先粗后细的方式对喷嘴表面进行打磨抛光处理;
(2)除油处理:
将步骤(1)抛光处理后的喷嘴放入除油液中进行浸泡除油,浸泡的时长为8~12 min,完成后取出备用;
(3)酸洗处理:
将步骤(2)处理后的喷嘴放入体积分数为10~15%的磷酸溶液中浸泡处理3~5min后取出备用;
(4)钝化处理:
a.按对应重量份称取相应物质配制成钝化液备用,所述钝化液中各成分及浓度为:纳米二氧化钛 10~20g/L、柠檬酸 10~15g/L、植酸 15~25g/L、硝酸铈 8~13 g/L、硝酸亚镧 4~8g/L、硼酸 2~7g/L、硝酸 1~5g/L、乙酰丙酮钒 4~8g/L、甲基丙烯酸正丁酯 18~23g/L、表面活性剂 0.3~0.6g/L、稳定剂 0.1~0.4g/L,余量为水;
b.将步骤(3)处理后的喷嘴放入加热炉中,以10~12℃/min的速度从常温升温至260~270℃,然后在此温度下保温3~5min,最后将喷嘴浸入到操作a所得的钝化液中,直至喷嘴恢复至常温后取出备用;
c.将操作b处理后的喷嘴取出再次放入加热炉中,以4~7℃/min的速度从常温升温至90~100℃,然后在此温度下保温4~6min,最后将喷嘴浸入到操作a所得的钝化液中,直至喷嘴恢复至常温后取出备用;
(5)清洗处理:
将步骤(4)处理后的喷嘴放入到质量分数为4~6%的碳酸氢钠溶液中浸泡处理2~4 min,取出后再用去离子水冲洗一遍后备用;
(6)干燥处理:
将步骤(5)处理后的喷嘴放入干燥室内,控制干燥室内的温度为70~80℃,相对湿度控制为40~45%,干燥处理20~60min后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,其特征在于,步骤(2)中所述的除油液中各溶质的浓度为:碳酸钠 0.4~0.6g/L、氢氧化钠 0.3~0.6g/L、三聚磷酸钠 0.2~0.4g/L、十二烷基苯磺酸钠 0.05~ 0.15g/L,所述除油液的溶剂为水。
3.根据权利要求1所述的一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,其特征在于,步骤(4)操作a中所述的钝化液中各成分及浓度为:纳米二氧化钛 15g/L、柠檬酸13g/L、植酸 20g/L、硝酸铈 11 g/L、硝酸亚镧 6g/L、硼酸 5g/L、硝酸 3g/L、乙酰丙酮钒6g/L、甲基丙烯酸正丁酯 21g/L、表面活性剂 0.5g/L、稳定剂 0.3g/L,余量为水。
4.根据权利要求1或3所述的一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,其特征在于,所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。
5.根据权利要求1或3所述的一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,其特征在于,所述的稳定剂为硬脂酸镁、硬脂酸锉、硬脂酸钾中的任意一种。
6.根据权利要求1或3所述的一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,其特征在于,所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为10~50nm。
7.根据权利要求1所述的一种铅锭冷制粒机喷雾装置中喷嘴的钝化处理方法,其特征在于,步骤(4)操作b、操作c中所述的加热炉中加热时控制其内为氮气保护的无氧环境。
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