鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝，其包括在線依次進行的脫脂處理、漂洗、酸洗除銹、漂洗、助鍍處理和烘干步驟；所述脫脂處理和酸洗除銹均是在低于40℃的條件下進行的，不僅降低了能耗，而且顯著降低了酸霧和堿霧的排放；而且采用本發(fā)明的前處理工藝，在不添加稀土助鍍劑，在鋅浴中不添加稀土的情況下，能實現(xiàn)對鋅鋁合金的熱浸鍍，并且鋅鋁合金鍍層厚度更加均勻，不出現(xiàn)漏鍍等缺陷。
【專利說明】鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱浸鍍鋅的【技術領域】，更具體地說，本發(fā)明涉及一種鋼管熱浸鍍鋅在 線自動化前處理工藝。

【背景技術】
[0002] 鋼鐵材料的腐蝕無時無刻不在發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計，每年約有10%的鋼材因為腐蝕而無 法回收。為防止腐蝕，減少因鋼鐵材料腐蝕而造成的巨大損失，就必須采取各種各樣的防腐 方法，對鋼鐵表面，例如鋼管表面進行熱津鍍鋅處理就是一種普遍采用的處理方法。熱浸鍍 鋅鋼管具有較強的耐腐蝕性和強度，能夠廣泛應用于煤氣、暖氣和水的輸送管道。但是單獨 的鋅鍍層即使增加厚度，其抗腐蝕能力以及使用壽命也難以達到實際應用的要求，而熱浸 鍍鋅鋁合金，不容易達到理想的工藝條件，即使加入少量的稀土合金也難以避免出現(xiàn)漏鍍 的缺陷；而且現(xiàn)有技術中，對鋼管進行的堿洗脫脂和酸洗除銹工序均是在加熱的條件下進 行的，不僅熱量消耗大，而且會產生大量的酸霧和堿霧，還需要消耗大量的電能用于集霧， 而且酸霧或堿霧的大量溢出，還會影響施工現(xiàn)場的環(huán)境以及工作人員的身體健康。


【發(fā)明內容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術中的上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種鋼管熱浸鍍鋅 在線自動化前處理工藝。
[0004] 為了解決發(fā)明所述的技術問題并實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：
[0005] 本發(fā)明所述的鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝，包括在線依次進行的脫脂 處理、漂洗、酸洗除銹、漂洗、助鍍處理和烘干步驟；其特征在于：所述脫脂處理是指在脫脂 槽內利用堿性脫脂液對鋼管進行脫脂，并且脫脂處理的溫度為25?40°C，脫脂處理時間 為8?lOmin ;脫脂處理后的漂洗在流動的清水中漂洗，所述的漂洗水的pH值不應超過9 ; 所述酸洗除銹是指在酸洗槽內利用酸洗液對鋼管進行酸洗，并且酸洗處理的溫度為15? 30°C，酸洗處理時間為5?8min ;所述助鍍處理是指在助鍍槽中利用助鍍劑在55?65°C處 理60?120秒；烘干步驟是指在80?150°C的熱空氣中烘干3?7分鐘。
[0006] 其中，根據(jù)需要在所述脫脂槽和所述酸洗槽上還安裝有集霧罩。
[0007] 其中，所述的堿性脫脂液含有：12?15wt%的NaOH，3?5wt%的草酸鈉，1? 2wt %的羥乙基亞氨基二乙酸鈉，0. 2?0. 5wt %的十二烷基硫酸鈉和余量的水。
[0008] 其中，所述的酸洗液含有：15?18wt%的HC1，3?5wt%的草酸鈉，1?2wt%的 聚燒氧基化帖稀，1. 2?1. 8wt %的十_燒基苯橫酸納和余量的水。
[0009] 其中，所述聚烷氧基化萜烯的結構為：二環(huán)[2,2，1]庚烯-0CH2CH 20-[P0]n-[E0] p-[P0] q-R，在所述分子式中，η為2-4, p為10-20, q為10-20,并且R為C1-C6烷基。
[0010] 與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝具 有以下有益效果：
[0011] (1)鋼管在低于40°C的條件下進行堿洗除油和酸洗除銹，不僅降低了能耗，而且 顯著降低了酸霧和堿霧的排放，據(jù)估算酸霧和堿霧的排放量與常規(guī)工藝相比減少90%以 上。
[0012] (2)采用本發(fā)明所述的前處理工藝，在不添加稀土助鍍劑，在鋅浴中不添加稀土 的情況下，能實現(xiàn)對鋅鋁合金的熱浸鍍，并且鋅鋁合金鍍層厚度更加均勻，不出現(xiàn)漏鍍等缺 陷。

【具體實施方式】
[0013] 以下將結合具體實施例對本發(fā)明所述的鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝做 進一步的闡述，以幫助本領域的技術人員對本發(fā)明的發(fā)明構思、技術方案有更完整、準確和 深入的理解。
[0014] 實施例1
[0015] 本實施例所述的鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝，其工藝流程包括依次進行 的脫脂處理、漂洗、酸洗除銹、漂洗、助鍍處理和烘干步驟。烘干后在溫度為430?450°C 的鋅浴溫度下進行浸鋅處理，浸鋅時間為90?180秒。作為示例性地，所述的鋅浴中含有 5 ?8wt% 的 Α1、0· 2 ?0· 3wt% 的 Ti、0. 6 ?0· 8wt% 的 Si、l. 2 ?1. 5wt% 的 Ni 和余量的 鋅。其中，所述脫脂處理是指在脫脂槽內利用堿性脫脂液對鋼管進行脫脂，所述的堿性脫 脂液含有：12?15wt%的Na0H，3?5wt%的草酸鈉，1?2wt%的羥乙基亞氨基二乙酸鈉， 0. 2?0. 5wt %的十二烷基硫酸鈉和余量的水，脫脂處理的溫度為25?40°C，脫脂處理時 間為8?lOmin。脫脂處理后的漂洗在流動的清水中漂洗，所述的漂洗水的pH值不應超 過9 ;所述酸洗除銹是指在酸洗槽內利用酸洗液對鋼管進行酸洗，所述的酸洗液含有：15? 18wt%的HC1，3?5wt%的草酸鈉，1?2wt%的聚燒氧基化廠烯，1. 2?1. 8wt%的十二燒 基苯磺酸鈉和余量的水，所述聚烷氧基化萜烯的結構為：二環(huán)[2,2，1]庚烯-0CH2CH 20-[P0] n-[EO]p-[PO]q_R，在所述分子式中，η為2_4，p為10_20，q為10-20,并且R為C1-C6烷基； 并且酸洗處理的溫度為15?30°C，酸洗處理時間為5?8min ;所述助鍍處理是指在助鍍槽 中利用助鍍劑在55?65°C處理60?120秒，所述的助鍍劑含有3?5wt%的ZnCl2、8? 12wt %的NH4C1、2?3wt %的CaF2、1?2wt %的三乙醇胺和余量的水；烘干步驟是指在80? 150°C的熱空氣中烘干3?7分鐘。在本發(fā)明所述的前處理工藝中，根據(jù)需要在所述脫脂槽 和所述酸洗槽上還安裝有集霧罩。采用本實施例所述的方法不僅可以在低于40°C的條件 下進行堿洗除油和酸洗除銹，不僅降低了能耗，而且顯著降低了酸霧和堿霧的排放。而且， 對于熱浸鍍鋅鋁合金，在不添加稀土助鍍劑的情況下，鋼管表面出現(xiàn)漏鍍的面積不高于1 % (漏鍍是指鍍鋅層厚度低于平均厚度的50%以下的地方）。
[0016] 比較例1
[0017] 采用的堿性脫脂液含有：12?15wt%的NaOH，1?2wt%的羥乙基亞氨基二乙酸 鈉，0. 2?0. 5wt %的十二烷基硫酸鈉和余量的水。該堿性脫脂液只有當溫度達到70?90°C 時才能對所述鋼管進行滿意的脫脂處理（脫脂效果與實施例1相當）；而且脫脂處理時間 需要12?20min。
[0018] 比較例2
[0019] 采用的堿性脫脂液含有：12?15wt %的NaOH，3?5wt %的乙酸鈉，1?2wt %的羥 乙基亞氨基二乙酸鈉，〇. 2?0. 5wt%的十二烷基硫酸鈉和余量的水。該堿性脫脂液只有當 溫度達到60?90°C時才能對所述鋼管進行滿意的脫脂處理（脫脂效果與實施例1相當）； 而且脫脂處理時間需要12?15min。
[0020] 比較例3
[0021] 采用的堿性脫脂液含有：12?15wt%的Na0H，3?5wt%的檸檬酸鈉，1?2wt% 的輕乙基亞氣基-乙酸納，0. 2?0. 5wt%的十_燒基硫酸納和余量的水。該喊性脫脂液只 有當溫度達到60?90°C時才能對所述鋼管進行滿意的脫脂處理（脫脂效果與實施例1相 當）；而且脫脂處理時間需要12?15min。
[0022] 比較例4
[0023] 采用的堿性脫脂液含有：12?15wt %的NaOH，3?5wt %的草酸鈉 ，(λ 2?(λ 5wt % 的十二烷基硫酸鈉和余量的水。該堿性脫脂液只有當溫度達到70?90°C時才能對所述鋼 管進行滿意的脫脂處理（脫脂效果與實施例1相當）；而且脫脂處理時間需要12?20min。
[0024] 比較例5
[0025] 采用的酸洗液含有：15?18wt%的HC1，1?2wt%的聚烷氧基化萜烯（同實施例 1)，1. 2?1. 8wt%的十二烷基苯磺酸鈉和余量的水。該酸洗液只有當溫度達到40?60°C 時才能對所述鋼管進行滿意的除銹處理（脫脂效果與實施例1相當）；而且除銹處理時間 需要8?12min。
[0026] 比較例6
[0027] 采用的酸洗液含有：15?18wt%的HC1，3?5wt%的檸檬酸鈉，1?2wt%的聚烷 氧基化萜烯（同實施例1)，1. 2?1. 8wt%的十二烷基苯磺酸鈉和余量的水。該酸洗液只 有當溫度達到40?60°C時才能對所述鋼管進行滿意的除銹處理（脫脂效果與實施例1相 當）；而且除銹處理時間需要8?12min。
[0028] 比較例7
[0029] 采用的酸洗液含有：15?18wt%的HC1，3?5wt%的乙酸鈉，1?2wt%的聚烷氧 基化萜烯（同實施例1)，1. 2?1. 8wt%的十二烷基苯磺酸鈉和余量的水。該酸洗液只有當 溫度達到40?60°C時才能對所述鋼管進行滿意的除銹處理（脫脂效果與實施例1相當）； 而且除銹處理時間需要8?12min。
[0030] 比較例8
[0031] 采用的酸洗液含有：15?18wt%的HC1，3?5wt%的草酸鈉，L2?L8wt%的 十二烷基苯磺酸鈉和余量的水。該酸洗液只有當溫度達到40?60°C時才能對所述鋼管進 行滿意的除銹處理（脫脂效果與實施例1相當）；而且除銹處理時間需要8?12min。
[0032] 比較例9
[0033] 采用的助鍍劑含有3?5wt%的ZnCl2、8?12wt%的NH4C1、2?3wt%的CaF 2和 余量的水。烘干后在溫度為430?450°C的鋅浴溫度下進行浸鋅處理，浸鋅時間為90? 180秒。采用與實施例1相同鋅浴，其中含有5?8wt%的A1、0. 2?0. 3wt%的Ti、0. 6? 0.8wt%的Si、l. 2?1. 5wt%的Ni。在相同的熱浸鍍時間下，鍍層厚度比實施例1薄，而且 漏鍍面積一般為5?10%，鍍層質量不穩(wěn)定，產品合格率不高。
[0034] 比較例10
[0035] 采用的助鍍劑含有3?5wt %的ZnCl2、8?12wt %的NH4C1、1?2wt %的三乙醇胺 和余量的水。烘干后在溫度為430?450°C的鋅浴溫度下進行浸鋅處理，浸鋅時間為90? 180秒。采用與實施例1相同鋅浴，其中含有5?8wt%的A1、0. 2?0. 3wt%的Ti、0. 6? 0. 8被％的51、1.2?1.5被％的附。在相同的熱浸鍍時間下，鍍層厚度比實施例1薄，而且 漏鍍面積一般為5?8%，鍍層質量不穩(wěn)定，產品合格率不高。
[0036] 比較例11
[0037] 采用的助鍍劑含有3?5wt%的ZnCl2、8?12wt%的NH4C1和余量的水。烘干后 在溫度為430?450°C的鋅浴溫度下進行浸鋅處理，浸鋅時間為90?180秒。采用與實施 例1相同鋅浴，其中含有5?8wt%的Α1、0· 2?0· 3wt%的Ti、0. 6?0· 8wt%的Si、l. 2? 1. 5wt %的Ni。在相同的熱浸鍍時間下，鍍層厚度比實施例1薄，而且漏鍍面積一般為5? 10%，鍍層質量不穩(wěn)定，產品合格率不高。
[0038] 比較例12
[0039] 采用的助鍍劑含有3?5wt %的ZnCl2、8?12wt %的NH4C1、2?3wt %的NaF、 1?2wt%的三乙醇胺和余量的水。烘干后在溫度為430?450°C的鋅浴溫度下進行浸鋅處 理，浸鋅時間為90?180秒。采用與實施例1相同鋅浴，其中含有5?8wt%的A1、0. 2? 0· 3wt%的Ti、0. 6?(λ 8wt%的Si、L 2?L 5wt%的Ni。在相同的熱浸鍍時間下，鍍層厚 度比實施例1薄，而且漏鍍面積一般為5?10%，鍍層質量不穩(wěn)定，產品合格率不高。
[0040] 對于本領域的普通技術人員而言，具體實施例只是對本發(fā)明進行了示例性描述， 顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案 進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合 的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝，包括在線依次進行的脫脂處理、漂洗、酸 洗除銹、漂洗、助鍍處理和烘干步驟；其特征在于：所述脫脂處理是指在脫脂槽內利用堿性 脫脂液對鋼管進行脫脂，并且脫脂處理的溫度為25?40°C，脫脂處理時間為8?lOmin ;脫 脂處理后的漂洗在流動的清水中漂洗，所述的漂洗水的pH值不應超過9 ;所述酸洗除銹是 指在酸洗槽內利用酸洗液對鋼管進行酸洗，并且酸洗處理的溫度為15?30°C，酸洗處理時 間為5?8min ;所述助鍍處理是指在助鍍槽中利用助鍍劑在55?65°C處理60?120秒； 烘干步驟是指在80?150°C的熱空氣中烘干3?7分鐘。
2. 根據(jù)權利要求1所述的鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝，其特征在于：在所述 脫脂槽和所述酸洗槽上還安裝有集霧罩。
3. 根據(jù)權利要求1所述的鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝，其特征在于：所述的 堿性脫脂液含有：12?15wt%的NaOH，3?5wt%的草酸鈉，1?2wt%的羥乙基亞氨基二 乙酸鈉，0. 2?0. 5wt %的十二烷基硫酸鈉和余量的水。
4. 根據(jù)權利要求1所述的鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝，其特征在于：所述的 酸洗液含有：15?18wt %的HC1，3?5wt %的草酸鈉，1?2wt %的聚烷氧基化萜烯，1. 2? 1. 8wt %的十二烷基苯磺酸鈉和余量的水。
5. 根據(jù)權利要求4所述的鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝，其特征在于：所述聚 烷氧基化萜烯的結構為：二環(huán)[2,2，1]庚烯-0CH 2CH20-[P0]n-[E0]p-[P0]q-R，在所述分子式 中，η為2-4, p為10-20, q為10-20,并且R為C1-C6烷基。
6. 根據(jù)權利要求1所述的鋼管熱浸鍍鋅在線自動化前處理工藝，其特征在于：所述的 助鍍劑含有3?5wt%的ZnCl2、8?12wt%的NH 4C1、2?3wt%的CaF2、l?2wt%的三乙 醇胺和余量的水。
【文檔編號】C23C2/06GK104195485SQ201410257742
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】黃國勤 申請人:丹陽市騰黃鋼管鍍鋅有限責任公司