CN114369780A - 电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，涉及热镀锌技术领域，包括以下步骤：针对不同的工件采用不同的挂具，将预镀工件挂在挂梁上；采用多槽技术利用盐酸酸洗清除工件表面的锈渍、铁屑；采用两级水洗去除工件表面的残留酸液，并将两级水洗的废水循环利用；将助镀液加热并添加防爆剂，将工件浸入助镀液，在表面形成氯化锌铵盐膜，然后去除废助镀液中亚铁离子并循环利用；将工件烘干，去除残余水分；将工件浸入锌液中直至锌层牢固生成在工件表面；本发明采用两级水洗技术，对水洗废水短暂循环，不仅可有效解决水洗废水长期循环导致盐度过高需处理的问题，而且在一定程度提高了酸洗效率，促进了生产，实现零排放。

Description

电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺
技术领域
本发明涉及热镀锌技术领域，尤其涉及电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺。
背景技术
电力铁附件和光伏太阳能支架是电力***中普遍用到的工件，在电力铁附件和光伏太阳能支架的生产中，需要对其表面进行热镀锌，热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌：是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上，是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的；
现有的热镀锌工艺中，水洗过程会造成大量的废水排放，污染环境，助镀过程中会产生大量的废助镀剂，成本高且造成污染，钝化过程中，废钝化剂等废水需要大量排放，又会加剧污染，因此，本发明提出电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，该电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺促进了生产，实现零排放。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，包括以下步骤：
针对不同的工件采用不同的挂具，将预镀工件挂在挂梁上；
采用多槽技术利用盐酸酸洗清除工件表面的锈渍、铁屑；
采用两级水洗去除工件表面的残留酸液，并将两级水洗的废水循环利用；
将助镀液加热并添加防爆剂，将工件浸入助镀液，在表面形成氯化锌铵盐膜，然后去除废助镀液中亚铁离子并循环利用；
将工件烘干，去除残余水分；
将工件浸入锌液中直至锌层牢固生成在工件表面；
采用自来水直接冷却，降低工件的表面温度，采用冷却塔将受热的冷却水循环冷却利用；
采用软化水配置无铬钝化剂，对工件钝化，在表面生成无铬氧化膜；
检验镀层外观和厚度。
进一步改进在于：挂件一经挂好，在钝化工序前不再卸件，同时，在挂件之前，对工件表面进行洁净，去除油污。
进一步改进在于：酸洗过程采用低浓度、40-85℃的酸洗技术，配制的盐酸酸洗液浓度为15％，将酸洗槽设置四个个，其中两个槽用于新件酸洗，另外设置一个脱锌酸洗槽和一个废酸暂存槽，利用脱锌酸洗槽对返工的工件及挂具进行清洗，利用废酸暂存槽暂时存放浓度低于5％、铁盐浓度超过300g/L的废盐酸，工件在任何一个酸洗槽中酸洗，控制时间10-20min，最后，用酸雾吸收塔处理酸洗过程中产生的盐酸雾。
进一步改进在于：两级水洗具体为：设置两个水洗槽，分两级水洗，水洗池废水中主要含H+和铁盐，当酸洗池需更换新酸时，一级水洗池废水的铁盐浓度大幅度低于酸洗池酸液最佳除锈效率时的铁盐浓度，故利用一级水洗废水来配制新酸，另外，二级水洗池废水中H+和铁盐的浓度相对于一级水洗池更低，待一级水洗池废水配制新酸后将二级水池的废水通过水泵抽入一级水洗池进一级水洗，二级水洗池再通过补充新鲜水来进行二级水洗，最后，利用污水处理站来处理三分之二个周期内产生的一级水洗废水，再回用于一级水洗用水。
进一步改进在于：利用高速脉冲镀锌炉余热将助镀液加热到60-80℃进行助镀，助镀时间3-5min，助镀液采用“氯化锌+氯化铵”复合盐水溶液，氯化锌氨浓度200-400g/L、氨锌比1.2-1.6、FeCl2质量分数＜1％、杂质质量分数＜1％，并添加有机聚合物构成的防爆剂；
废助镀液的处理采用在线除铁***，将废助镀液通过双氧水氧化，使亚铁离子转变为三价铁离子后，再加入氨水和助镀液中的氯化铁反应生成氯化铵和氢氧化铁，使铁离子转化成氢氧化铁沉淀得以去除，从而得到了再生后的助镀液：氯化铵和氯化锌溶液，重新使用。
进一步改进在于：预留烘干炕，利用高速脉冲火焰镀锌炉尾气余热，通过烘干炕将工件烘干。
进一步改进在于：将工件浸入锌液中，锌液温度控制在440℃-450℃，控制浸锌时间2-3min。
进一步改进在于：冷却时，将镀好锌的工件浸到冷却水池中，冷却浸泡时间30s，由于冷却水水质不变，所以采用冷却塔直接将受热的冷却水循环冷却利用。
进一步改进在于：无铬钝化剂配置流程为：采用软化水控制钝化液浓度为0.5-1.0％，将钝化液循环使用，不外排，定期补充用软化水，软化水采用离子交换树脂工艺制备。
进一步改进在于：检验镀层外观时，观察镀层外观光亮、细致、无流挂、皱皮现象，则工件视为合格产品，厚度检验采用涂层测厚仪。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用两级水洗技术，当酸洗池需更换新酸时，一级水洗池废水的铁盐浓度大幅度低于酸洗池酸液最佳除锈效率时的铁盐浓度，故可利用一级水洗废水来配制新酸，可有利于提高酸洗过程的除锈效率，另外，二级水洗池废水中H+和铁盐的浓度相对于一级水洗池来说更低，故待一级水洗池废水配制新酸后可将二级水池的废水通过水泵抽入一级水洗池进行一级水洗，二级水洗池再通过补充新鲜水来进行二级水洗，如此水洗废水短暂循环，不仅可有效解决水洗废水长期循环导致盐度过高需处理的问题，而且在一定程度提高了酸洗效率，促进了生产，实现零排放。
2、本发明将废助镀液通过双氧水氧化，使亚铁离子转变为三价铁离子后，再加入氨水(氨水和助镀液中的氯化铁反应生成氯化铵和氢氧化铁)，使铁离子转化成氢氧化铁沉淀得以去除，从而得到了再生后的助镀液(氯化铵和氯化锌溶液)，助镀液返回到助镀槽重新使用，没有废助镀液产生，避免污染。
3、本发明在助镀液中添加了少量防爆剂，防爆剂主要成分为有机聚合物，能够起到改变助镀液表面张力的作用，镀件从助镀槽中提出后能够快速排挤表面的助镀液，使镀件迅速干燥，进而有效防止镀件进入锌液时发生锌爆，降低了锌耗，减少了锌灰、锌渣的产量。
4、本发明采用软化水控制钝化液浓度，由于钝化液基本为工件带走、自然蒸发等途径直接损耗，也基于采用软化水，故钝化液可循环使用，不外排，只需定期补充用水即可，实现零废水排放，更加环保。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的两级水洗示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
根据图1所示，本实施例提出了电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，包括以下步骤：
针对不同的工件采用不同的挂具，将预镀工件挂在挂梁上；
采用多槽技术利用盐酸酸洗清除工件表面的锈渍、铁屑；
采用两级水洗去除工件表面的残留酸液，并将两级水洗的废水循环利用；
将助镀液加热并添加防爆剂，将工件浸入助镀液，在表面形成氯化锌铵盐膜，然后去除废助镀液中亚铁离子并循环利用；
将工件烘干，去除残余水分；
将工件浸入锌液中直至锌层牢固生成在工件表面；
采用自来水直接冷却，降低工件的表面温度，采用冷却塔将受热的冷却水循环冷却利用；
采用软化水配置无铬钝化剂，对工件钝化，在表面生成无铬氧化膜；
检验镀层外观和厚度。
在助镀液助镀和锌液热镀锌的过程中，产生的锌烟、氨气、锌尘采用布袋阻尼除尘和氨气洗涤塔喷淋处理。
本发明采用两级水洗技术，当酸洗池需更换新酸时，一级水洗池废水的铁盐浓度大幅度低于酸洗池酸液最佳除锈效率时的铁盐浓度，故可利用一级水洗废水来配制新酸，可有利于提高酸洗过程的除锈效率，另外，二级水洗池废水中H+和铁盐的浓度相对于一级水洗池来说更低，故待一级水洗池废水配制新酸后可将二级水池的废水通过水泵抽入一级水洗池进行一级水洗，二级水洗池再通过补充新鲜水来进行二级水洗，如此水洗废水短暂循环，不仅可有效解决水洗废水长期循环导致盐度过高需处理的问题，而且在一定程度提高了酸洗效率，促进了生产，实现零排放。且本发明将废助镀液通过双氧水氧化，使亚铁离子转变为三价铁离子后，再加入氨水(氨水和助镀液中的氯化铁反应生成氯化铵和氢氧化铁)，使铁离子转化成氢氧化铁沉淀得以去除，从而得到了再生后的助镀液(氯化铵和氯化锌溶液)，助镀液返回到助镀槽重新使用，没有废助镀液产生，避免污染。同时，本发明在助镀液中添加了少量防爆剂，防爆剂主要成分为有机聚合物，能够起到改变助镀液表面张力的作用，镀件从助镀槽中提出后能够快速排挤表面的助镀液，使镀件迅速干燥，进而有效防止镀件进入锌液时发生锌爆，降低了锌耗，减少了锌灰、锌渣的产量。另外，本发明采用软化水控制钝化液浓度，由于钝化液基本为工件带走、自然蒸发等途径直接损耗，也基于采用软化水，故钝化液可循环使用，不外排，只需定期补充用水即可，实现零废水排放，更加环保。
实施例二
根据图1、2所示，本实施例提出了电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，包括以下步骤：
将预镀工件挂在挂梁上，挂件一经挂好，在钝化工序前不再卸件，同时，在挂件之前，对工件表面进行洁净，去除油污。将预镀工件挂在挂梁上，挂梁上的工件重量按锌锅最佳生产效率计算。为保证镀锌质量及效率，对于不同的工件要采用不同的挂具，以适应工件的镀锌要求。挂件一经挂好，除非生产工艺调整或质量返修，一般在钝化工序前不再卸件，以提高生产效率。本项目金属构件由自身生产，工件表面洁净、基本不存在油污，因此无需对金属构件进行酸性脱脂。
对工件酸洗，酸洗过程采用低浓度、40-85℃的酸洗技术，配制的盐酸酸洗液浓度为15％，将酸洗槽设置四个，其中两个槽用于新件酸洗，另外设置一个脱锌酸洗槽和一个废酸暂存槽，利用脱锌酸洗槽对返工的工件及挂具进行清洗，利用废酸暂存槽暂时存放浓度低于5％、铁盐浓度超过300g/L的废盐酸，工件在任何一个酸洗槽中酸洗，控制时间10-20min，取决于酸洗槽中的深度及工件的锈蚀情况，最后，用酸雾吸收塔处理酸洗过程中产生的盐酸雾。
对工件两级水洗，两级水洗具体为：设置两个水洗槽，分两级水洗，水洗池废水中主要含H+和铁盐，当酸洗池需更换新酸时，一级水洗池废水的铁盐浓度大幅度低于酸洗池酸液最佳除锈效率时的铁盐浓度，故利用一级水洗废水来配制新酸，另外，二级水洗池废水中H+和铁盐的浓度相对于一级水洗池更低，待一级水洗池废水配制新酸后将二级水池的废水通过水泵抽入一级水洗池进一级水洗，二级水洗池再通过补充新鲜水来进行二级水洗，最后，利用污水处理站来处理三分之二个周期内产生的一级水洗废水，再回用于一级水洗用水。工件经酸洗后进入水洗槽水洗，目的是洗去镀件表面的残留酸液，避免过量的HCl和铁离子被带入助镀溶剂。过量的酸和铁离子带入助镀溶剂将导致pH降低，从而影响助镀溶剂处理效果，增加铁溶解到助镀溶剂中，增加锌锅炉体***中，锌渣和锌灰的产生量。随着行业技术的提高，由于水洗后构件在助镀过程中可利用在线除铁设备来控制氢离子和铁离子浓度，因此现在行业中水洗工序的作用是减轻在线除铁设备对氢离子和铁离子浓度过高时的调节控制。此外，考虑到酸洗池酸液失效后需换新酸，并且新酸对工件表面的除锈效率不是最佳，它会随着铁盐浓度增加到达一个最佳状态(除锈效率顶峰值)，然后再随着铁盐浓度的增加而下降直至酸洗作用失效。所以，含有一定铁盐浓度的酸液有利于酸洗效率，基于这点本项目设计将水洗池废水用于配制新酸。本项目设置两个水洗槽，分两级水洗，可避免水洗件将过量的酸和铁离子带入助镀溶剂中而影响在线助镀除铁设备的工作范围。根据同行业实际生产情况调查可知，水洗池废水中主要含H+和铁盐；当酸洗池需更换新酸时，一级水洗池废水的铁盐浓度大幅度低于酸洗池酸液最佳除锈效率时的铁盐浓度，故可利用一级水洗废水来配制新酸，可有利于提高酸洗过程的除锈效率。另外，二级水洗池废水中H+和铁盐的浓度相对于一级水洗池来说更低，故待一级水洗池废水配制新酸后可将二级水池的废水通过水泵抽入一级水洗池进行一级水洗，二级水洗池再通过补充新鲜水来进行二级水洗。但是由于酸洗废酸和水洗废水更换周期分别为3个月和1个月，故不可能直接实现将水洗废水直接全部回用于配制新酸。为了解决这一难题，拟定自建一座污水处理站来处理一个周期内(3个月)前2个月产生的一级水洗废水，即通过自建污水处理站除去H+和铁盐后回用于一级水洗用水。通过这种方式，一个周期内(3个月)前2个月产生的一级水洗废水经过污水处理站处理后循环使用，待到第3个月酸洗池需更换新酸时将一级水洗废水直接回用于配制新酸，将二级水洗废水直接抽入一级水洗池作为一级水洗用水，然后再在二级水洗池中补充新鲜水。如此水洗废水短暂循环，不仅可有效解决水洗废水长期循环导致盐度过高需处理的问题，而且在一定程度提高了酸洗效率，促进了生产。综上所述，项目两级水洗废水合理回用，可实现零排放。
利用高速脉冲镀锌炉余热将助镀液加热到60-80℃进行助镀，助镀时间3-5min，助镀液采用“氯化锌+氯化铵”复合盐水溶液，氯化锌氨浓度200-400g/L、氨锌比1.2-1.6、FeCl2质量分数＜1％、杂质质量分数＜1％，并添加有机聚合物构成的防爆剂；废助镀液的处理采用在线除铁***，将废助镀液通过双氧水氧化，使亚铁离子转变为三价铁离子后，再加入氨水和助镀液中的氯化铁反应生成氯化铵和氢氧化铁，使铁离子转化成氢氧化铁沉淀得以去除，从而得到了再生后的助镀液：氯化铵和氯化锌溶液，重新使用。水洗后的工件浸入助镀槽内，利用高速脉冲镀锌炉余热将助镀池加热到60-80℃进行助镀，助镀时间约3-5min。温度、时间控制原因：①低于60℃，提出助镀池后制件表面助镀盐膜不易干透，易引起锌爆；另外，温度过低时还会引起溶液没有足够的活性清洁制件表面，同时沉积在制件表面的盐膜也不充分，助镀效果变差，从而需要增加助镀液的浓度。②温度高于80℃会造成助镀液在制件表面过度沉积而形成双层盐膜结构，发生锌爆，镀层增厚及锌灰增多；更高的温度还将消耗更多的热能。③制件应在助镀液中保持3-5min，使制件在溶液中充分清洗并尽量热透；这样，较热的制件提出后助镀液后，其表面的助镀液盐膜可以很快干透；助镀的作用是为了保证钢件在热浸镀锌时，其表面的钢基体在短时间内与锌液起正常的反应，生成铁一锌合金层。为了提高作业效率，本方案中助镀溶剂温度控制在65℃以上，利用辅剂，加速助镀溶剂的速干，减少烘干作业周期。助镀溶剂采用“氯化锌+氯化铵”复合盐水溶液(成分及工艺参数为：氯化锌氨浓度200-400g/L、氨锌比[质量比]1.2-1.6、FeCl2质量分数＜1％、杂质[NaCl、KCl等]质量分数＜1％)，助镀溶剂的处理采用在线除铁***，处理后的助镀溶剂循环用于生产，返回到助镀槽；助镀原理：助镀是将水洗后制件浸入助镀液，提出后在制件表面形成一层薄的氯化锌铵盐膜的过程。助镀的作用有：①清洁钢铁表面，去除酸洗、水洗后残留在制件表面的铁盐或氧化物，使制件在浸入锌锅锌浴时具有最大的表面活性。②在制件表面沉积一层盐膜，防止制件从助镀池到锌锅一段时间内在空气中锈蚀。③净化制件浸入锌浴处的液相锌，使制件与液相锌快速浸润并反应。制件表面覆盖的氯化锌按盐膜的活化作用：①在制件表面形成一种复合盐酸，近似形式为[ZnCl2(OH)2]H2，这是一种强酸，可保证制件在干燥过程中表面无法形成氧化膜而保持活化状态。②助镀液盐膜中的NH4Cl会分解成NH3和HCl，此时HCl对钢基的侵蚀占了主导作用，使得钢基表面不能形成氧化物，保持钢基的活化状态，活化作用反应机理：
Figure BDA0003469408550000101
根据以上原理分析，助镀液使用一段时间后，HCl和亚铁离子浓度会逐渐升高，当亚铁离子浓度超过1g/L时锌灰产生量会明显增加，另外FeCl2与锌反应时会产生Fe-Zn键结而产生锌渣。因此，助镀液中亚铁离子含量高时会对后面热镀锌产生影响，应予以去除。将废助镀液通过双氧水氧化，使亚铁离子转变为三价铁离子后，再加入氨水(氨水和助镀液中的氯化铁反应生成氯化铵和氢氧化铁)，使铁离子转化成氢氧化铁沉淀得以去除，从而得到了再生后的助镀液(氯化铵和氯化锌溶液)，助镀液返回到助镀槽重新使用。本项目助镀液再生主要为助镀剂除铁再生设备，该设备的基本原理是：废助镀剂通过双氧水氧化、氨水中和及沉淀后，亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀去除，并且清洁的助镀剂溶液返回到助镀槽中。氨水和双氧水均储存在密闭的容器中，通过泵入反应槽中反应，反应过程由调节器自动控制。通常情况3个月再生一次。此外，本项目助镀液中添加了少量防爆剂，防爆剂主要成分为有机聚合物，能够起到改变助镀液表面张力的作用，镀件从助镀槽中提出后能够快速排挤表面的助镀液，使镀件迅速干燥，进而有效防止镀件进入锌液时发生锌爆，降低了锌耗，减少了锌灰、锌渣的产量。综上，本项目没有废助镀液产生，只有在助镀液再生过程中产生的助镀废渣(主要成分氢氧化铁)。
预留烘干炕，利用高速脉冲火焰镀锌炉尾气余热，通过烘干炕将工件烘干。为了防止工件在浸镀时由于温度急剧升高而变形，并除去残余水分，防止产生爆镀，造成锌液爆溅，在镀锌之前要先进行烘干。
将工件浸入锌液中，锌液温度控制在440℃-450℃，控制浸锌时间2-3min。镀锌作业就是将烘干后的工件浸入锌液中直至锌层牢固地生成在工件表面。锌层的厚度取决于锌液温度、浸锌时间、钢材材质和锌液成份。因此浸锌过程要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中引出的速度、角度等。锌液温度控制一般设定在440℃-450℃，浸锌时间2-3min。本项目金属构件的镀层厚度为85μm，表层镀锌总面积约为111.4×104m2/a，锌的总用量按照610g/m2镀件进行折算，约为680t/a；包括锌灰、锌渣、吊具表面粘附的纯锌(一次性稳定值)。
对工件冷却，冷却时，将镀好锌的工件浸到冷却水池中，冷却浸泡时间30s，由于冷却水水质不变，所以采用冷却塔直接将受热的冷却水循环冷却利用。钝化前工件由于刚完成热镀锌作业，温度较高，需要将镀件进行冷却。本项目采用自来水直接冷却，降低工件的表面温度。受热的冷却水采用冷却塔进行循环冷却利用。工作时，直接将镀好锌的钢结构件浸到冷却水池中，冷却浸泡时间约30s。水洗过程中冷却水的水质情况不会发生明显变化，故本项目冷却水可循环使用，定期补充，不外排。
采用无铬钝化剂对工件钝化，无铬钝化剂配置流程为：采用软化水控制钝化液浓度为0.5-1.0％，将钝化液循环使用，不外排，定期补充用软化水，软化水采用离子交换树脂工艺制备。镀锌层的主要成分是金属锌，由于锌是非常活泼的金属，锌的表面与环境中的潮湿空气接触，会生成一层多孔、胶粘状的腐蚀物(白锈，Zn(OH)2，2ZnCO3·3Zn(OH)2)，影响产品的使用性能和美观，为阻止腐蚀物的生成，同时确保重要的环保安全，本项目选用目前国际先进、国内领先的无铬钝化剂应用技术，由于该钝化液产品不含金属铬及任何重金属，因此经过该品钝化的镀锌产品称为无公害镀锌产品，并符合欧盟ROHS标准。钝化后镀件表面生成一层致密的无铬氧化膜，阻止镀层进一步腐蚀，并提高镀件产品的质量和美观程度。钝化剂浓度一般控制在0.5-1.0％之间，配制用水宜采用软化水。由于钝化溶液基本为工件带走、自然蒸发等途径直接损耗，也基于采用软化水；故本项目钝化液可循环使用，不外排，即定期补充用水；该工序可实现零废水排放。本项目所需软化水量较少，采用离子交换树脂工艺制备。
检验镀层外观时，观察镀层外观光亮、细致、无流挂、皱皮现象，则工件视为合格产品，厚度检验采用涂层测厚仪。本项目的镀件产品应符合国家标准DL/T768.7-2012的要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，其特征在于，包括以下步骤：
针对不同的工件采用不同的挂具，将预镀工件挂在挂梁上；
采用多槽技术利用盐酸酸洗清除工件表面的锈渍、铁屑；
采用两级水洗去除工件表面的残留酸液，并将两级水洗的废水循环利用；
将助镀液加热并添加防爆剂，将工件浸入助镀液，在表面形成氯化锌铵盐膜，然后去除废助镀液中亚铁离子并循环利用；
将工件烘干，去除残余水分；
将工件浸入锌液中直至锌层牢固生成在工件表面；
采用自来水直接冷却，降低工件的表面温度，采用冷却塔将受热的冷却水循环冷却利用；
采用软化水配置无铬钝化剂，对工件钝化，在表面生成无铬氧化膜；
检验镀层外观和厚度。
2.根据权利要求1所述的电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，其特征在于：挂件一经挂好，在钝化工序前不再卸件，同时，在挂件之前，对工件表面进行洁净，去除油污。
3.根据权利要求2所述的电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，其特征在于：酸洗过程采用低浓度、40-85℃的酸洗技术，配制的盐酸酸洗液浓度为15％，将酸洗槽设置四个个，其中两个槽用于新件酸洗，另外设置一个脱锌酸洗槽和一个废酸暂存槽，利用脱锌酸洗槽对返工的工件及挂具进行清洗，利用废酸暂存槽暂时存放浓度低于5％、铁盐浓度超过300g/L的废盐酸，工件在任何一个酸洗槽中酸洗，控制时间10-20min，最后，用酸雾吸收塔处理酸洗过程中产生的盐酸雾。
4.根据权利要求3所述的电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，其特征在于：两级水洗具体为：设置两个水洗槽，分两级水洗，水洗池废水中主要含H+和铁盐，当酸洗池需更换新酸时，一级水洗池废水的铁盐浓度大幅度低于酸洗池酸液最佳除锈效率时的铁盐浓度，故利用一级水洗废水来配制新酸，另外，二级水洗池废水中H+和铁盐的浓度相对于一级水洗池更低，待一级水洗池废水配制新酸后将二级水池的废水通过水泵抽入一级水洗池进一级水洗，二级水洗池再通过补充新鲜水来进行二级水洗，最后，利用污水处理站来处理三分之二个周期内产生的一级水洗废水，再回用于一级水洗用水。
5.根据权利要求4所述的电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，其特征在于：利用高速脉冲镀锌炉余热将助镀液加热到60-80℃进行助镀，助镀时间3-5min，助镀液采用“氯化锌+氯化铵”复合盐水溶液，氯化锌氨浓度200-400g/L、氨锌比1.2-1.6、FeCl2质量分数＜1％、杂质质量分数＜1％，并添加有机聚合物构成的防爆剂；
废助镀液的处理采用在线除铁***，将废助镀液通过双氧水氧化，使亚铁离子转变为三价铁离子后，再加入氨水和助镀液中的氯化铁反应生成氯化铵和氢氧化铁，使铁离子转化成氢氧化铁沉淀得以去除，从而得到了再生后的助镀液：氯化铵和氯化锌溶液，重新使用。
6.根据权利要求5所述的电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，其特征在于：预留烘干炕，利用高速脉冲火焰镀锌炉尾气余热，通过烘干炕将工件烘干。
7.根据权利要求6所述的电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，其特征在于：将工件浸入锌液中，锌液温度控制在440℃-450℃，控制浸锌时间2-3min。
8.根据权利要求7所述的电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，其特征在于：冷却时，将镀好锌的工件浸到冷却水池中，冷却浸泡时间30s，由于冷却水水质不变，所以采用冷却塔直接将受热的冷却水循环冷却利用。
9.根据权利要求8所述的电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，其特征在于：无铬钝化剂配置流程为：采用软化水控制钝化液浓度为0.5-1.0％，将钝化液循环使用，不外排，定期补充用软化水，软化水采用离子交换树脂工艺制备。
10.根据权利要求9所述的电力铁附件和光伏太阳能支架的热镀锌工艺，其特征在于：检验镀层外观时，观察镀层外观光亮、细致、无流挂、皱皮现象，则工件视为合格产品，厚度检验采用涂层测厚仪。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107475767A (zh) * 2017-07-28 2017-12-15 张家港市亚亨金属制品有限公司 一种在线镀铜生产线
CN109112518A (zh) * 2018-11-08 2019-01-01 镇江市昌辉新材料有限公司 一种热镀锌无铬钝化剂
CN109735850A (zh) * 2018-12-28 2019-05-10 南京馥安投资管理有限公司 一种钢铁酸洗与水循环利用的方法
CN112030088A (zh) * 2020-08-28 2020-12-04 青岛龙程昊宇工贸有限公司 新型环保无污染热镀锌生产工艺
CN113755852A (zh) * 2021-09-13 2021-12-07 浙江金洲管道科技股份有限公司 一种降低钢材酸洗除锈过程中酸耗和减排红泥的处理***及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107475767A (zh) * 2017-07-28 2017-12-15 张家港市亚亨金属制品有限公司 一种在线镀铜生产线
CN109112518A (zh) * 2018-11-08 2019-01-01 镇江市昌辉新材料有限公司 一种热镀锌无铬钝化剂
CN109735850A (zh) * 2018-12-28 2019-05-10 南京馥安投资管理有限公司 一种钢铁酸洗与水循环利用的方法
CN112030088A (zh) * 2020-08-28 2020-12-04 青岛龙程昊宇工贸有限公司 新型环保无污染热镀锌生产工艺
CN113755852A (zh) * 2021-09-13 2021-12-07 浙江金洲管道科技股份有限公司 一种降低钢材酸洗除锈过程中酸耗和减排红泥的处理***及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
马树森: "《钢材热镀锌生产技术实践应用》", pages: 169 *

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