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鍍鋅鋅鍋鋅渣計算方法

發布時間:2022-11-05 07:28:51

Ⅰ 帶鋼中熱鍍鋅普通上鋅量是多少,熱鍍鋅的原理是什麼

50/50g
熱鍍鋅理論

一、一、鋅的金屬擴散原理與鍍鋅層的形成過程

鋼鐵表面熱鍍鋅是固態金屬與液態金屬間的反應和擴散過程。從上世紀初以來,有不少學者從事過這方面的理論研究,他們大都是從研究鐵-鋅反應動力學著手,找出決定擴散層結構的重要因素和各因素之間的相互關系,確定擴散層生長的規律。

研究證明,擴散層的厚度在給定溫度之下主要取決於擴散時間,可由下式表示:

y2=2Pt

式中 y-----擴散層厚度,微米

t----擴散時間,時;

2P---系數,微米2/時

由式2-1可知,在給定溫度下,擴散層的厚度將按照擴散時間呈拋物線的規律增加。

當難熔金屬在易熔金屬中溶解時,由於擴散層一面在增加,一面又在液體金屬中溶解,情況就復雜了。這時,在所研究的擴散層界面上的濃度可能在變化。因而使增長規律偏離拋物線。只有當液態金屬中的被熔物呈飽和狀態時,或者當難溶金屬在易溶金屬中一般溶解不多時(例如,由於熔點相差太大),拋物線規律才保持正確。

在研究鐵-鋅的互擴散時,已證實符合拋物線的只有г相。因為這一相不與溶體金屬直接接觸,並具有最鮮明的邊界(即邊界上成分不變)。

在所有的情況中,y2與t保持著線性關系。每一拋物線的平均參數2P則取決於此直線與T軸間傾斜角的正切。有了各不同溫度下2P的數值後,便可以研究擴散系數隨溫度變化的情形。

當固態難溶金屬與液態易溶金屬互相作用時,中間相層的形成次序並不隨時符合於接觸面上的平衡條件,實際在反應初期所形成的相,在結構上與成分上都不是該系中最易溶的相。對此,通過研究鐵-鋅反應已證實,在擴散層中間相(即鍍鋅層的合金層)的形成過程中有兩種基本過程在進行:第一鐵溶解在鋅中,第二形成金屬化合物。

1、 鐵溶解在液態鋅中的過程

熱鍍鋅時,鐵原子跑到了液態鋅中形成了一定濃度的溶液。如果這種溶液的濃度低於該溫度下的飽和濃度(鍍鋅時間短),則在該反應過程中就不產生固相。於是,當鐵試樣從鋅液中取出時,其表面上的結晶或者是一種共晶(FeZn7+Zn),或者是共晶中夾著多餘的均勻分布的FeZn7晶體。如果鐵溶解在液體鋅中的濃度大於該溫度下的飽和濃度(鍍鋅時間長),則在反應過程中FeZn7晶體就應形成並且長大。顯然,這一相的長大應從鐵表面開始。同時,一些單個的FeZn7晶體會從鐵表面上剝下而溶到液態合金中,常把單位時間內被溶解掉的物質量Dq/dt作為溶解速度。

2、 形成金屬化合物Fe5Zn21的過程

形成金屬化合物Fe5Zn21的過程,顯然可以和第一種過程平行地、無直接聯系地進行,因為在這里並非擴散過程,而純粹是反應過程。研究證實,化合物Fe5Zn21並不是一開始便形成,而至少經一定時間後才出現。這段推遲的時間一般稱為孕育期t,它的倒數1/t稱為化合物Fe5Zn21的形成速度。

在給定的熱鍍鋅條件下,鍍鋅層的合金層厚度及結構主要取決於以上所說的鐵的溶解速度和金屬化合物形成速度的對比關系。

如果鐵在鋅中的溶解速度等於或稍微大於Fe5Zn21的形成速度,則當試樣浸入液態鋅中時,在最早的一段時間內鐵將在鋅中溶解,並形成共晶與FeZn7晶體。之後不久,便形成化合物Fe5Zn21,它有力地阻止鐵的進一步溶解。如果鐵在鋅中的溶解速度比Fe5Zn21的形成速度大得多,則由於與液態鋅相接觸的試樣面上的鐵很快地跑到溶液中,所以表面上形成Fe5Zn21的這一反應便大大減慢,這樣,化合物Fe5Zn21就完全不會形成。如果Fe5Zn21的形成速度大於鐵的溶解速度,則鍍鋅一開始Fe5Zn21便首先形成,並阻止了鐵的進一步溶解。在這種情況下,鍍鋅層的合金層就可能只由一種Fe5Zn21晶體組成。實踐證明,就是鍍鋅時間較短,也有可能形成這樣的結構。

到此為止,前面所討論的都是鋼鐵在純鋅中熱鍍鋅時所發生的過程。因為金屬化合物Fe5Zn21與鋼基間的結合力非常薄弱,所以的Fe5Zn21生成對鍍鋅層的粘附性是最不利的。

二、鍍鋅層的結構和性質

很久以來有不少學者從事鐵—鋅合金系統圖的研究工作,直到本世紀三十年代末,主要由西拉姆(Schramm)的工作而使鐵—鋅狀態圖起了重大改變,這種狀態圖一直沿用至今(見圖6-1)。

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2009-7-24 23:26

圖6-1 鐵鋅合金系統圖

由狀態圖可以看出,當鍍鋅溫度在450~670℃的范圍內時,所產生的相層,由鐵開始其順序如下:

(1) α固溶體,是鋅溶入鐵所形成的,當溫度為450℃時,其含量約為6%。此層內含有冷卻到室溫時呈細小散布析出的г相;

(2) α+г的共晶混合物;

(3) г相,它是以化合物Fe5Zn21為基礎的中間金屬相;

(4) г+δ1的包晶混合物;

(5) δ1相,它是以FeZn7為基礎的中間金屬相;

(6) δ1相+ξ相的包晶混合物;

(7) ξ相,它是以FeZn13為基礎的中間金屬相;

(8) η相,它幾乎是由純鋅組成的含有微量鐵(0.003%)的固溶體。

在熱鍍鋅生產中,實際獲得的鍍層,其結構不一定完全含有上述八個相層。實踐證明,當鍍件在鋅液中浸沒時間很短時,α固溶體根本不會形成。另外α+г共晶、г+δ1包晶、δ1+ξ包晶分別在623℃、672℃、530℃的溫度下才能形成。所以在鍍鋅溫度為450~470℃的范圍內上述四個相層是不會形成的。而只可能形成г相、δ1相、ξ相、η相等四個相層。當浸鋅時間極短時,例如5秒左右,г相也不會形成,η相幾乎由純鋅組成又稱純鋅層,鋅鐵合金層就只存在δ1相和ξ相。各相層的結構參數和性質見表6-1。http://lqefei.blog.163.com/edit/熱鍍鋅博客

表6-1 各種鐵鋅合金層的晶體結構和性質

相名稱

分子式

鐵的含量

晶體結構

顯微硬度HD

性質

原子(%)

重量(%)

α

鋅在鐵中的固溶體



80~100

體心立方

150

г

Fe5Zn21

23.2~31.1

20.5~28

體心立方

大於515

脆性

δ1

FeZn7

8.1~13.2

7.0~11.5

六方

454

塑性

ξ

FeZn13

7.2~7.4

6.0~6.2

單斜

270

脆性

η

鐵在鋅中的固溶體



0.01~0.02

六方緊密排列

37

塑性

把低碳鋼試樣浸入450℃的鋅液中,經兩小時之後,將獲得的鍍層結構進行顯微照相,發現鍍鋅層的結構是由若干順序排列的組分所組成的。它們的排列順序絲毫不差地符合於鐵鋅系統狀態圖上沿鍍鋅溫度線的那一部分,見圖6-2。

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2009-7-24 23:26

圖6-2 鋅層顯微結構圖

圖中的г相緊靠鋼基體,所以常稱為粘附層,實際浸鋅時間短時,它是不會形成的。而δ1相以兩種形式出現,位於鋼基的一側晶體排列較密集稱為δ1密相;而另一側較為稀疏,稱為δ1稀相。研究發現,δ1密相的晶體生成速度大於長大速度,因此晶體多而密集。但是δ1稀相的晶體生成速度小於長大速度,所以晶體少而大,並呈現柵欄態,由此稱做柵狀層,它表現較為稀疏。從狀態圖可知,直到640℃,這種δ1相都是很穩定的。

ξ相位於δ1相和純鋅層之間,它是呈柱狀或束狀,並且沒有δ1相那麼緻密。在450℃時,ξ相形成緻密層保護在δ1相之上;在490℃時,ξ相是連續形成的,鋅可滲入ξ晶體之間,直接與δ1相起反應;在500℃時就完全不形成ξ相。在高溫下鍍鋅時,這種ξ結晶首先部分地從合金層脫落下來,並漂入鋅液中,所謂的漂走層就是由此得名的。在液態鋅中這些ξ晶粒便形成了鋅渣而沉入鍋底,常常稱作底渣。最外層的η相即純鋅層,它的形成和鐵-鋅狀態圖無關,其生成厚度只取決於氣刀噴吹壓力和帶鋼速度等因素,它是延展性最佳的一層。

一、

http://lqefei.blog.163.com/edit/熱鍍鋅博客鍍鋅

理論的發展

1、 熱鍍鋅經典理論與生產實踐的矛盾現象

長期以來人們一直認為,造成鍍鋅層粘附性不好,易發生鋅層脫落的原因有兩個:

(1)在鋼基表面殘留有未被還原的氧化物,從而干擾了正常鐵-鋅合金層的形成。因此,導致鍍層的粘附性不良;

(2)操作條件不佳,例如,鍍鋅溫度高、浸鍍時間長、鋁含量低等因素使鐵鋅合金層過厚,造成鋅層脫落。

因此,在熱鍍鋅操作中,總是十分強調爐體的密封性和爐內充分的還原條件,並且准確地控制各個生產因素,力爭獲得盡可能薄的鐵-鋅合金層。然而,在生產實踐中會出現反常現象,即有些產品雖然鐵鋅合金層很薄而且鋼基表面也無殘留氧化物,但是其鍍層的粘附性還不如另外一些具有較厚鋅鐵合金層產品的鍍層。若改變一下操作條件,即在保持鋅液中鋁含量不變的情況下,減慢鍍鋅速度(即延長浸鋅時間)、提高帶鋼入鋅鍋溫度,就可以使這種產品的鍍層粘附性得到改善。這種現象是和熱鍍鋅經典理論相互矛盾。

2、 熱鍍鋅層的粘附機理

熱鍍鋅經典理論認為,在不加鋁熱鍍鋅時,希望γ相優先形成,因為此相是四方晶格,各向的擴散速度相等,所以擴散速度較慢,這樣就能形成較薄的鐵-鋅合金層。在加鋁熱鍍鋅時,也認為能形成阻止擴散的鐵-鋁相層,從而獲得了較薄的合金層。但是,在實際中發現,薄的鐵鋅合金層不一定都具有好的鍍層粘附性。這就說明,鐵鋅合金層的厚薄絕不是決定鍍層粘附力的唯一標准,而鐵鋅合金層的結構和含鋁量可能起到更加重要的作用。

根據熱鍍鋅理論的研究,鍍層的附著力不取決於鐵-鋅合金層的厚薄,而取決於鋼基和鐵-鋅合金層之間由Fe2Al5形成的中間層。

隨著帶鋼入鋅鍋溫度的提高和鍍鋅時間的延長,不僅鐵-鋅合金層的厚度會增加,而且中間層的鋁含量也同時上升。在此情況下,鍍層的粘附力一般有所提高。

合金層中吸鋁量愈高,則鍍層的粘附性愈好;合金層中的吸鋁量不僅取決於鋅液中的鋁含量,而且在更大程度上取決於浸入鋅液中的帶鋼溫度。

凝固之後,這個過程一直進行到低於擴散和反應所需要的溫度為止。因為鋅的熔點比鋁的熔點更接近鋅液溫度,因此,鋅的擴散能力較大。所以,鋅化合物或鐵-鋅化合物也向含鋁的中間層擴散,或者以一定方式首先與中間層的鐵-鋁化合,形成鐵-鋁化合物和鐵-鋅化合物的凝聚層,並且作為相混合體而共生。

由於鋁對鐵比鋅對鐵有較大的熱力學親和力,所以在加鋁法帶鋼熱鍍鋅中,在溫度和時間的影響下,總是優先在鋼基表面形成鐵-鋁化合物,這個薄而均質的中間層能夠牢固地附著在鋼基表面,實際上它是起到粘附鍍層的媒介質作用。

在熱鍍鋅中,由於多種因素交織在一起,鍍層的形成過程是錯綜復雜的。可以通過下列模擬過程扼要說明鋅層形成的步驟。

(1)帶鋼表面的氧化鐵皮,經過還原爐被還原為海綿狀純鐵,其表面已處於活化狀態。並且經退火爐的冷卻段已把帶鋼冷卻到所要求的入鋅鍋溫度,例如480℃。

(2)帶鋼浸入鋅液中,有兩個過程同時發生,一是帶鋼的熱量傳遞給鋅液,同時導致自身溫度下降,並基本與鋅液溫度保持平衡,例如460℃;二是Fe2Al5中間相層開始形成,並達到一定厚度。

(3)鐵與液態鋅間進行反應擴散,鐵-鋅合金層開始形成並繼續長大。由於Fe2Al5中間層的阻止作用,使此擴散過程進行得比較緩慢。

(4)帶鋼離開鋅鍋,其表面帶出的液態鋅開始冷卻,並一直冷卻到鋅的凝固點419℃。

(5)液態鋅的凝固和結晶,並在表面形成一層緻密的氧化膜。

(6)固態鋅的冷卻。

從上述鍍層形成的過程中,完全可以看出步驟2是獲得良好鍍層的關鍵。因為在此區間將形成完整的鍍層粘附媒介物——Fe2Zn5中間相層。

研究證明,中間層的形成需要一定的溫度和時間,若提高鋅液中的鋁含量也可加速此層的形成。帶鋼熱鍍鋅時,如果浸鋅溫度、時間和鋅液含鋁量三個條件不具備,則Fe2Zn5中間相層就不易形成,或者形成得不完整。這樣,由於鍍層缺乏粘附媒介質,所以鐵-鋅合金層就很薄,其鍍層的粘附力也會很差,稍微彎曲即發生鋅層脫落。這時,若改變操作條件,例如:提高帶鋼入鋅鍋溫度、延長浸鋅時間(即降低帶鋼運行速度)或增加鋅液中鋁含量,便會促使中間層的形成,當具備了完整的粘附媒介質時,則鍍層的附著力才有可能獲得改善。在不良的操作條件下,如鋅液溫度過高、浸鋅時間過長或帶鋼離開鋅鍋沒有及時冷卻,鐵、鋅繼續向含鋁的中間相層擴散,這樣在中間層厚度增長的情況下而降低了鋁的濃度。如果鋅或鐵-鋅超過了在含鋁的中間層中的溶解度,便形成富鋅固溶體,則粘附介質的作用就遭到了破壞,同時中間層失去了阻止擴散的作用。

因此對帶鋼熱鍍鋅來說,鍍層中的鋁含量是衡量粘附強度的一個重要標准。但是,在鋼基表面的中間層中含有較高的鋁量,僅是獲得良好鍍層粘附力的必要條件,而不是充分條件。因為只有當鋅在Fe2Al5中間層中的溶解不飽和而形成貧鋅固溶體時,此層才能起到粘附作用和阻止鐵、鋅擴散的作用,並形成很薄的鐵-鋅合金層,此時,鍍層粘附性較好。若鋅在Fe2Al5中間層中的溶解度達到過飽和而形成了富鋅固溶體時,這時中間層中鋁的絕對含量雖然沒有減少,但是鋁的百分含量卻有顯著的下降,同時因為鋅的過飽和而破壞了Fe2Al5中間層的均質性,由此便使中間層喪失了了粘附作用和阻止擴散的作用,並且形成了較厚的鐵-鋅合金層,此時,鍍層的附著力也同時變壞。

四、鋅液中各元素對熱鍍鋅的影響

在加鋁熱鍍鋅中,鋅液中所含的鋁是對熱鍍鋅影響最強烈的一個元素。關於這方面的知識已在前面討論過。除了鋁之外,還有其它的元素,通常以微量雜質存在於原料鋅錠,對鐵-鋅合金層的形成和成長以及對鍍層的厚度和塑性的作用都極其微小。有時,為了達到某種目的,專門向鋅液中加入一定量的這類金屬。它們能以不同的形式對熱鍍鋅發生影響:可提高或降低鋅液的熔點;可增加或減少鋅液的表面張力和粘度;可擴大或縮小表面的結晶鋅花;可使元素本身進入鍍鋅層的各相層中,並改變結晶相的組成、厚度和形成速度等。

1、 鉛的影響

自然界中存在的總是鉛、鋅共生的礦床,在冶煉鋅時,雖然經過多次精餾,但各級成品鋅中仍然含有一定量的鉛。值得注意的是,在熱鍍鋅時總是特意向鋅液中添加一些鉛。在450℃的鋅液中,鉛的溶解極限為1.5%,如果超過此飽和濃度進一步加鉛,則會導致鋅鍋底部出現鉛層。

鉛的存在也可降低鋅液的粘度和表面張力,由此便能增大鋅液對鐵表面的浸潤能力。在熱鍍鋅時,向鋅液中加鉛,可使鍍層表面獲得美麗的大鋅花,同時可改善鋅液對鋼板的浸潤條件,從而縮短帶鋼的浸潤時間

2、 鐵的影響

當鋅液溫度為450℃時,鐵在鋅液中的最大溶解度(即飽和濃度)為0.03%,若鐵量繼續增加,則鐵便與鋅結合生成鐵-鋅合金,沉入鍋底,即所謂底渣。此外,鐵還易和鋁結合生成底渣,減少有效鋁含量,因此可使鍍層粘附性變壞。另外,鐵的存在可增加鋅液的粘度和表面張力,從而惡化鋅液對鋼板的潤濕條件,使鍍鋅時間延長。

3、 銻的影響

鋅液中加入銻可獲得美麗的鋅花。

4、 其他元素的影響

除了以上元素外,還有一些其它雜質元素,它們中的多數是由於與鋅礦石共生,在冶煉鋅時沒有除干凈而留下的(如鎘、錫、銻),有的是生產過程中不可避免帶入的(如鐵)。

鋅液中的雜質元素含量對鍍鋅會造成一些影響,其主要是下列幾個方面:

4.1 影響鍍層的性質和結構。如增加或減少鐵在鋅液中的溶解速度(如鎘、銻),使鐵鋅合金層變厚或減薄,增加或降低鋅液的流動性使純鋅層減薄或加厚(如鐵),增加鋅的脆性,使鍍層變脆(如砷);

4.2 改變鋅層的抗蝕性,使鋅層抗蝕性提高或降低;

4.3 改善鍍層外觀,使鋅花的形狀、大小、顏色發生變化;

五、鋼基板中各元素對熱鍍鋅的影響

1、 碳的影響

鋼中含碳量愈高,鐵-鋅反應就愈強烈,鐵的損失就越大,鋼基參加反應愈強烈,即鐵-鋅合金層變得愈厚使鍍鋅層粘附性變壞。因此,適合熱鍍鋅用的原板含碳量應在0.15%以下的低碳鋼板。

2、 硅的影響

鋼基中硅含量較高會給熱鍍鋅帶來困難。一般認為,含硅量較高的鎮靜鋼是不能用來熱鍍鋅的,故長期以來多半是採用含硅量小於0.07%的沸騰鋼作為熱鍍鋅原板。

經驗證明,鋼基中的硅含量高會引起鍍鋅層中鐵-鋅合金層ξ相劇烈增厚,形成灰色鍍層,而使鍍鋅層粘附性變壞。

鋼基板中含較高的硅對熱鍍鋅所產生的不利影響已被公認,然而,其作用原理是相當復雜的,但一般認為,鋼板中硅對熱鍍鋅的影響主要取決於二氧化硅,而不是取決於游離態的硅。原因主要是硅的原子體積較小並且硅對氧具有較大的親和力,在退火爐中很難被氫氣還原,鋼板在加熱或在罩式爐中進行再結晶退火時,可引起硅的表面富集並發生下列化學反應:

Si + O2 = SiO2

Si +2FeO = SiO2 + 2Fe

這樣不僅在鋼板表面,而且在內部也會形成一層SiO2氧化膜,鍍鋅後即得到灰色鍍層。觀察金相組織發現,在灰色鍍層中脆性的ξ相特別發達,從而導致鐵-鋅合金層的劇烈增長,造成了鍍層粘附性下降。由此可見,鋼板中SiO2是影響熱鍍鋅的主要因素。

3、 鈦的影響

鈦是生產低合金高強度熱鍍鋅板的主要添加元素,對鍍鋅過程並沒有太大的影響,但對鋼板的機械性能有一定的影響。由於鈦與碳和氮具有較大的親和力,它在鋼中可以成為TiC和TiN的狀態存在,因為碳和氮是引起鋼材時效的主要元素,所以鋼中含有鈦就固定了氮和碳,對鋼材的防老化具有重要的作用。

4、 錳、磷、硫

在低碳鋼中一般含錳、磷、硫較少。實踐證明,鋼中錳和硫的含量對鍍鋅層結構的影響很小。而鋼中的磷對熱鍍鋅卻有顯著的壞影響。當含磷量在0.15%左右時,因η相變薄而ξ相和δ1相的成長很快。在η相變薄甚至完全沒有η相的地方,鍍層便會出現無光澤的斑點,並且使鍍層的粘附性變壞。

Ⅱ 熱鍍鋅鋼管的鋅粉,鋅土,鋅渣是怎樣產生的

熱鍍鋼管時,鋼管上的一些雜質會與鋅形成化合物,並且鋅會氧化成為氧化鋅,而氧化鋅的熔點比鋅的熔點高很多,所以會產生大量雜質!

Ⅲ 熱鍍鋅鋅鍋有鋅渣是怎麼回事

根本原因是鋅液中溶解了鐵,一旦含鐵量超出其溶解度,鐵就會從鋅液中以固體形式析出,此固體就是鐵鋅金屬化合物也就是鋅渣。

Ⅳ 鋅渣含量計算公式

GB/T。
鋅渣主要是熱鍍鋅廠鍍鋅過後遺留下來的有一點雜質的鋅。鋅渣的化學特性:淺灰色的細小粉末,具強還原性,通常含有少量氧化鋅。
相對密度:7、133(25℃)熔點:419、58℃,沸點:907℃在空氣中發火點:約500℃爆炸極限:下限420克/米,最大爆炸壓力:34、3牛/厘米,氣化潛熱:114、8千焦/摩爾,蒸氣壓:133、3帕(487℃)。

Ⅳ 怎樣計算鋅鍋里的鋅渣有多少

利用鍋的反刻度顯示鋅渣的厚度,可計祘。

Ⅵ 熱鍍鋅的成本核算,按車間核算熱鍍鋅廠的成本,主要我需要知道怎麼去盤點鋅池裡的鋅。

鍍鋅廠一般都是接受外委加工,可以按不同客戶來料登記,地面上的數盤一下,來料盤一下,池中的數也就出來了;當然如果是小件,量大無法查清個數,可以按重量算。
工藝人員一般能算出每件所需鋅量,池中加鋅量現場人員要有統計。或月末以盤代耗。

Ⅶ 熱鍍鋅鋅渣的鋅含量一般多少如用此生產氧化鋅,收成率能達到多少

一般鋅含量為百分之95.5,其餘為鐵及雜質,以此製造氧化鋅純度符合要求嗎?

Ⅷ 熱鍍鋅鋅鍋三元合金渣怎麼去除

常規的合金化鍍鋅板產品和純鋅鍍鋅產品的雙品種生產線切換上述兩個品種的生產模式為雙鍋模式,即合金化鍍鋅板產品和純鋅鍍層產品分別採用專用鋅鍋。合金化鍍鋅板產品生產過程中,帶鋼入鋅鍋板溫在460-500℃左右,鋅鍋溫度在455℃左右,鋅液Al含量較低(0.15%以內),帶鋼表面無法形成有效的Fe2 Al5阻擋層,帶鋼進入鋅鍋後表面鐵不可避免的地向鋅液中大量溶解,造成鋅鍋內鐵含量急劇升高到0.04%左右,鋅液中過飽和析出的鐵會與鋅液中的鋅發生反應形成大量鋅鐵化合物沉於鍋底形成底渣。在合金化鍍鋅板產品生產完畢後切換鋅鍋生產純鋅熱鍍鋅產品,此時,需調整鋅鍋內鋅液成分使底渣與鋅液中的鋁發生反應形成浮渣(鋅鍋通過離線加入高鋁錠方式將鋅鍋中的鋅鐵化合物底渣與加入的鋁反應形成鋅鐵鋁化合物形成浮渣),從而將鋅鍋中的底渣置換去除。
武鋼三冷軋鍍鋅機組目前只有一組鋅鍋,每次合金化鍍鋅板品種生產完畢之後,需進行鋅液鋁含量調整,將鋅液鋁含量升高到0.18%以上,確保形成Fe2Al5結合層保證純鋅鍍鋅板的表面附著性能。採用這種常規的鋅液鋁含量控制工藝時,無法有效快速去除鋅液中的底渣和降低鋅液鐵含量,在升鋁過程中以及升鋁後相當長的一段時間內,鋅液中會產生大量的懸浮渣,這種細小懸浮渣如果附著在帶鋼表面則會導致鋅粒缺陷。在這段時間內無法生產高等表面要求的純鋅熱鍍鋅板產品,這是因為:由於鋅粒硬度大,因此具有該種缺陷(鋅粒缺陷)的帶鋼在軋制或沖壓過程中會損傷基板,造成壓印缺陷,極大影響表面質量。鋅粒缺陷會造成大量汽車外板不符合汽車廠要求而改判,影響汽車板成材率,給鋼鐵公司造成大量經濟損失。
影響帶鋼表面質量的鋅粒缺陷,究其實質是因為鋅鍋中鋅液溶解的鐵含量過高超過鋅液的溶解度而呈過飽和狀態,過飽和析出的鐵與鋅液中鋁或鋅反應生成高硬度高熔點的鋅鐵鋁化合物。傳統工藝控制中,鋁含量控制在0.18-0.024%左右,很難降低鋅鍋中的鐵含量,一般在0.008-0.018%,鋅粒形成的外部條件仍滿足,生產過程中無法從源頭控制鋅粒缺陷產生。而在合金化鍍鋅板產品生產完畢後,鋅液中存在大量鐵鋅化合物(底渣),在其與鋅液中的鋁反應形成鋅鐵鋁化合物的過程中會大量消耗鋅液中的鋁降低鋅液中的鋁含量;同時合金化鍍鋅板產品生產期間鋅液中的鐵含量溶解度較高(0.04%左右),切換到純鋅板生產工藝後,溶解在鋅液中的鐵呈過飽和狀態,過飽和析出的鐵與鋅液中的鋁和鋅反應形成鋅鐵鋁化合物消耗鋅液中大量的鋁,會大量降低鋅液鋁含量;上述過程中形成的鋅鐵鋁化合物即懸浮渣會大量附著於帶鋼表面形成鋅粒鋅渣缺陷,而鋅液鋁含量的降低會使鋅液中鐵含量維持在一個較高值,在較長一段時間內造成鋅液中持續產生懸浮渣,從而使帶鋼表面產生鋅粒缺陷,影響高等級表面的純鋅鍍鋅產品的表面質量,在此期間無法生產高等表面純鋅鍍鋅產品。
因此,我們迫切需要一種快速去除鋅鍋內底渣的方法,以提高帶鋼質量、縮短除渣周期,提高高等級表面純鋅鍍鋅產品的產能。

技術實現要素:

本發明的目的在於提供一種快速去除鋅鍋內底渣的方法,該方法能快速置換單鋅鍋生產線在合金化鍍鋅板生產過程中所形成的底渣,降低鋅液中的鐵含量,抑制鋅粒產生,減少鋅粒缺陷發生概率。
本發明所採用的技術方案是:
一種快速去除鋅鍋內底渣方法,具體為:在合金化鍍鋅板生產完畢後,先往鋅鍋添加鋁含量為8%的鋅鋁合金錠,將鋅鍋內鋅液的鋁含量從傳統控制工藝的0.18-0.24%左右提升至0.38%-0.5%,在添加鋅鋁合金錠過程中實時檢測鋅鍋內鋅液中的鋁含量;當鋁含量達到0.38%-0.5%時停止添加鋁含量為8%的鋁鋅合金錠,向鋅鍋添加鋁含量為0.575%的鋅鋁合金錠,當鋅鍋內鋅液的鐵含量穩定在0.01%以內時,鋅鍋內底渣清除完畢。
當鋅鍋內鋅液的鐵含量穩定在0.01%以內時,即鋅鍋底渣清除完畢後,即可生產純鋅鍍鋅板(即可進入生產高等級表面汽車板的生產周期)。
在去除鋅鍋內底渣的這段時間內(在開始增加鋁含量至鋁含量穩定保持的這段時間內),因大量底渣置換為懸浮渣粘附到帶鋼表面,影響產品表面質量,所以只能生產一般商品材(建築結構用材和家電板內板用材)。
本發明中,在去除鋅鍋內底渣的過程中,隨著鋁含量頂峰值的升高,鋅鍋底渣的置換速率越快,清除耗時越短,能夠很好的滿足控制鋅粒缺陷產生的要求。
本發明的有益效果在於:
生產完合金化品種後,鋅液Al含量為0.14%左右,需要通過加入鋁含量8%的鋅鋁合金錠快速升高鋅液Al含量到0.18%以上,使之具備純鋅鍍層的可鍍性,在加入8%鋅鋁合金錠期間,鋅液中溶解的鐵會迅速地呈過飽和狀態析出形成懸浮渣。當鋅液鋁含量增加至0.38-0.5%左右,相對於傳統的鋅液Al含量目標值,底渣的反應效率會大幅提升,懸浮渣快速形成,有效縮短了高等級表面純鋅鍍鋅板的生產前的除渣調整周期。實際生產結果表明,採用本發明的鋁含量控制方法,不會造成鍍層附著力不合,也不會形成其它新的表面缺陷,除渣周期從原來的15天以上縮短到5天左右,釋放了更多的高表面等級(高附加值產品)的產能。
本發明能快速改善在合金化產品生產期間對鋅鍋的污染,快速置換鋅鍋底渣,減少鋅液鐵含量,抑制鋅粒產生,減少鋅粒缺陷發生概率,提高帶鋼表面質量。
附圖說明
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明,附圖中:
圖1是單鋅鍋生產線單一生產周期內生產合金化鍍鋅和高等級表面熱浸鍍鋅產品的鋁含量控制示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明,並不用於限定本發明。
實施例1
合金化鍍鋅板產品生產完畢後,連續往鋅鍋中添加鋁含量為8%的鋅鋁合金錠,將鋅鍋中鋅液的鋁含量從傳統控制工藝的0.20%左右提升至0.38%,在添加鋅鋁合金錠過程中實時檢測鋅鍋鋁含量,當含量達到0.38%後停止添加含量為8%的鋅鋁合金錠,改為添加鋁含量為0.575%的鋅鋁合金錠,用時240小時左右鐵含量降至0.01%以內,此時鋅鍋內底渣基本清理完畢,具備純鋅熱鍍鋅外板生產能力。參見圖1,在開始增加鋁含量至鐵含量降至0.01%左右的這段時間內,需要最低表面要求的純鋅鍍鋅板1000噸,需要一般要求的商品材9000噸。相對於傳統的鋅液Al含量控制范圍(0.18-0.24%),除渣調整階段所需表面要求較低的品種產量減少了5000噸左右,釋放了更多的高表面等級(高附加值產品)的產能。
實施例2
合金化鍍鋅板產品生產完畢後,連續往鋅鍋中添加鋁含量為8%的鋅鋁合金錠,將鋅鍋鋁含量從傳統控制工藝的0.20%左右提升至0.45%,添加鋅鋁合金錠過程中實時檢測鋅鍋內鋅液鋁含量,當含量達到0.45%後停止添加含量為8%的鋅鋁合金錠,改為添加鋁含量為0.575%的鋅鋁合金錠,用時120小時左右,鋅液中鐵含量降至0.01%以內,此時鋅鍋內底渣基本清理完畢,具純鋅熱鍍鋅外板生產能力。在開始增加鋁含量至鐵含量穩定保持的這段時間內,需要最低表面要求的純鋅鍍鋅板200噸,需要一般要求的商品材5000噸。
實施例3
合金化鍍鋅板產品生產完畢後,連續往鋅鍋中添加鋁含量為8%的鋅鋁合金錠,將鋅鍋鋁含量從傳統控制工藝的0.20%左右提升至0.50%,添加鋅鋁合金錠過程中實時檢測鋅液鋁含量,當含量達到0.50%後停止添加含量為8%的鋅鋁合金錠,改為添加鋁含量為0.575%的鋅錠,用時72小時左右,使鋅液中鐵含量降至0.01%以內,此時鋅鍋內底渣基本清理完畢。機組具備純鋅熱鍍鋅外板生產能力,在開始增加鋁含量至鐵含量穩定保持的這段時間內,需要最低表面要求的純鋅鍍鋅板200噸,需要一般要求的商品材3000噸。
本發明能快速改善在合金化產品生產期間對鋅鍋的污染,提高純鋅板帶鋼表面質量,降低雙鍋運行成本,目前該方法已經在武鋼冷軋三分廠鍍鋅線採用,應用於高等級合金化及純鋅外板生產。使用本方法能極為高效地減少鋅鍋鐵含量污染;合金化生產完畢後高等級純鋅鍍板的生產時間由原來的15天縮減到5天以內,每月可多生產10天高等級表面產品,按日產1040噸,高等級表面與一般表面產品差價200元計算,年效益為1067*200*12=256萬元/年,減少鋅鍋電費約400萬元/年。
應當理解的是,對本領域普通技術人員來說,可以根據上述說明加以改進或變換,而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護范圍。

Ⅸ 熱鍍鋅工藝流程及原理

熱鍍鋅工藝流程:
工件→脫脂→水洗→酸洗→水洗→浸助鍍溶劑→烘乾預熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化→漂洗→乾燥→檢驗
.1脫脂:可採用化學去油或水基金屬脫脂清洗劑去油,達到工件完全被水浸潤為止。
2酸洗:可採用H2SO415%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl20%,六次甲基四胺1~3g/L,20~40℃進行酸洗。加入緩蝕劑可防止基體過腐蝕及減少鐵基體吸氫量。
脫脂及酸洗處理不好會造成鍍層附著力不好,鍍不上鋅或鋅層脫落。

Ⅹ 熱鍍鋅鋅鍋三元合金渣怎麼去除

鋼材熱鍍鋅鋅渣是鋼鐵板帶或結構類工件熱浸鍍鋅時,從鋅鍋的表面或底部撈出的,可以鑄成錠的,鋅含量超過80%的固體廢物,不包括溶劑法熱鍍鋅過程中產生的廢熔劑、助熔劑和集(除)塵裝置收集的灰塵,以及採用化學法電鍍鋅所產生的鋅渣泥,以及其它被列為危廢類的鋅渣,以下簡稱鋅渣。

4 鋅渣的成分

4.1鋅渣的主要成分為鋅和少量鋁、鐵,及熱鍍鋅時加入的銻、稀土等合金元素,具體如表1所示。

表1 鋅渣的主要成分

4.2 混合鋅渣鋅含量不低於80%。

4.3 當鋅渣中含有其它合金元素時,須分開處理。

5 鋅渣的處置

從鋅鍋的表面撈出的頂渣或從鋅鍋底部撈出的底渣分別倒入渣模內鑄成塊狀。不得混入溶劑法熱鍍鋅過程中產生的廢熔劑、助熔劑和集(除)塵裝置收集的粉塵,也不得混入鋅灰、垃圾等雜質,確保其

純度和清潔衛生。鋅渣塊應於室內存放,應注意防雨、防潮,防止化學物質腐蝕。

6 回收利用方法的選擇

6.1 生產鑄造用鋅合金錠

當按照GB/T1175的要求,採用鋅渣生產鋅合金鑄件原料錠時,推薦採用熔析和精煉處理,除去鋅渣中的大部分氧化雜質和鐵鋁類化合物,獲得低雜質含量的鋅合金熔體,經檢測雜質含量符合GB/T1175

以後,鑄錠包裝。

6.2 生產鋅錠

當按照GB/T470的要求,採用鋅渣生產高純度的鋅錠時,推薦採用熔析和精煉處理後的鋅合金熔體,進一步進行真空蒸餾處理,將鋅蒸汽收集冷凝,獲得高純度的液態鋅,經檢測純度符合GB/T470以後,鑄錠包裝。

6.3 生產氧化鋅粉

當按照YS/T 1051的要求,採用鋅渣生產氧化鋅粉時,推薦採用熔析和精煉處理後的鋅合金熔體,進一步進行常態蒸餾處理,鋅蒸汽氧化成氧化鋅粉,經檢測純度符合YS/T1051以後,收集後包裝。

7 回收利用流程

7.1 熔析和精煉處理

鋅渣熔析和精煉處理方法如下:

a)採用熔析精煉爐將鋅渣熔化、升溫到580~600,並通入精煉氣體進行精煉處理。鋅渣內的氧化類和鐵鋁類雜質上浮成為浮渣,從熔體內撈出,進一步處理;鋅渣內的鐵鋅類化合物下沉成為底渣,留在爐子底部,從熔體內分離,進一步處理;中部獲得低雜質含量的鋅合金熔體;

b) 低雜質含量的鋅合金熔體可以進一步進行蒸餾處理,也可鑄錠作為鋅合金鑄件原料;

c) 當作為鋅合金鑄件原料錠時,須向客戶提供標注主要成分的質量保證書;

d) 將精煉浮渣採用球磨、篩分和風選等方法,使含鋅的金屬類物質分離出來,返回鋅渣庫,二次循環回用,雜質作為固廢處理;

f) 精煉底渣收集起來,按照7.4另行處理;熔析和精煉處理的工藝流程如圖1所示。

7.2 真空蒸餾法制備鋅錠

將熔析和精煉處理後低雜質的鋅合金熔體加入真空蒸餾爐,在密封狀態繼續升溫至900~910,並利用真空泵進行減壓蒸餾,使得鋅合金熔體中的鋅以蒸汽的形式分離開來,將鋅蒸汽引入冷凝器,進行冷卻,鋅蒸汽便冷凝成高純度鋅液,鑄成鋅錠,符合GB/T470的規定。蒸餾殘余物主要為鋅鐵、鋁鐵合金,按照7.4另行進行處理。真空蒸餾法制備高純度鋅錠工藝流

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