1、熱浸鍍鋅生產技術與環保治理 宋明皓歡迎下載引言電鍍是機械制造業中的一項基礎工藝,在現代經濟飛速進展的電子信息產品制造業中,它是一項必不行少的加工工藝,在工業生產中發揮著格外重要的作用。電鍍項目投資少,收效快,但管理不善卻極易造成環境污染。因此各個城市都把電鍍業作為一個限制盲目進展的特殊行業加以管理。電鍍行業的現狀是數量多,分布散亂,除部分大型國有企業、高科技民營企業和三資企業具有較高的生產水平之外,大多數企業規模小,管理落后,污染重,效益低下。在某些小型企業,由于工藝技術和裝備落后,管理混亂,造成資源利用率低下,大量的金屬和化工原料變成廢物排出,不僅鋪張了資源,污染了環境,而且加大了末端治理的

2、成本和難度。因此,單純以電鍍加工為主營業務的專業電鍍廠的生存和進展格外困難。一 電鍍業的進展電鍍業進展的必定趨勢電鍍是機械制造業中的一項基礎工藝,在現代經濟飛速進展的電子信息產品制造業中,它是一項必不行少的加工工藝,在工業生產中發揮著格外重要的作用。電鍍項目投資少,收效快,但管理不善卻極易造成環境污染。 因此各個城市都把電鍍業作為一個限制盲目進展的特殊行業加以管理。電鍍行業的現狀是數量多,分布散亂,除部分大型國有企業、高科技民營企業和三資企業具有較高的生產水平之外,大多數企業規模小,管理落后,污染重,效益低下。在某些小型企業,由于工藝技術和裝備落后,管理混亂,造成資源利用率低下,大量的金屬和化

3、工原料變成廢物排出,不僅鋪張了資源,污染了環境,而且加大了末端治理的成本和難度。因此, 單純以電鍍加工為主營業務的專業電鍍廠的生存和進展格外困難。對于電鍍生產來說,工作的重點不能只放在末端治理污染物排放達標上,不能忽視源頭污染,割裂污染治理與生產的有機聯系,必需從源頭開頭抓物料流失,從根本上解決污染物的產生。電鍍之所以產生污染,是由于某些重要加工工序的資源利用率極 低。例如鍍鉻是電鍍行業中的重要鍍種,鉻酸是主要原材料,但它是一種主要污染物,目前電鍍生產中鉻酸的利用率極低,其中裝飾性鍍鉻物料利用率只有%,鍍硬鉻也只有%, 也就是說,重要化工原料的大部分都流失了,形成嚴峻污染。可見在電鍍業,開展清

4、潔生產,提高資源利用率,大有潛力。這樣不僅減輕了末端治理的壓力,同季節省了化工原料,降低了生產成本。二 國內電鍍產生的環保問題改革開放30年來,隨著汽車、電子、五金和機械 制造業的飛速進展,也帶動了電鍍產業的富強和進 步。在充分生疏電鍍產業在工業進展中作用的同時,也不能忽視在環境愛護和能源消耗方面給社會帶來的問題。1中小型電鍍企業進展快、數量多。目前,在我國電鍍行業中,中小型電鍍企業占確定多數,總體上素養不高、工藝水平低、管理粗放、能 源較高及污染嚴峻。小作坊式的生產方式普遍存在。有些小廠生產條件相當簡陋;挖地坑襯塑料膜當鍍槽;借助陽光和風力干燥鍍件及生產流程全靠人力完成等。而具備先進設備和技

5、術的大型企業較少。有統計表明:國內自動化或半自動化的生產線,平均每個電鍍企業為0.14條。2電鍍裝備水平低在我國,為電鍍生產配套的設備機械化、自動化 水平低。在一些較正規的電鍍企業中,設備完好率 低,過濾機等設備使用壽命短、修理不便。整流電源設備電能損耗大。 3管理水平低不少電鍍企業追求短期效益、缺乏長遠進展規劃,市場應變力量差,在原材料上漲,加工費降低、市 場需求不旺的狀況下舉步困難,牽強維持經營,甚至虧損。4電鍍污染治理水平低有些電鍍企業雖有三廢治理設備,但運行維護和管理較差,時開時停;有些則形同虛設,只為應付環保部門檢查,對污染的有效處理率低。少數電鍍廠廢水仍有無組織排放,處于脫離監管的

6、無序狀態。5資源鋪張嚴峻 有統計資料表明:在我國廣泛應用的裝飾性電鍍中,鉻酐利用率不足20%。單位面積鍍層的物耗、能耗和水耗較高。我國電鍍生產的平均用水量為國外先進水平的10倍左右。綜上所述,這些問題的存在,只能導致我國工業生產能源短缺,污染加劇。開展清潔生產是電鍍行業的當務之急、生存之路。要達到節能、節水、降耗、減污及增效的目標,電鍍工作者任重道遠。熱浸鍍是鐵塔永久性防腐的最佳手段之一。社會需求量很大,對這項技術的要求也越來越高,傳統的熱鍍工藝及設備己不適應目前的生產與環保的要求,尋求新的進展是當務之急。熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅是鋼鐵構件浸入鋅液中獲得金屬掩蓋層達到防腐目的的一種方法較厚的致密的純

7、鋅層掩蓋在鋼鐵表面上河以避開鋼鐵基體與住何的腐蝕介質的接觸愛護鋼鐵基體免受腐蝕我國目前熱鍍鋅企業已超過千家各企業技術水平參差不齊加之熱鍍鋅行業能耗高、物耗高、污染嚴峻各地正加緊對熱鍍鋅企業進行清潔生產技術改造降低鋅耗提高鋅的直接利用率，削減能源過渡消耗和環境污染的問題是技術改造的重中之重。三 浸鍍生產工藝比較 國內外生產的雙浸鍍作業線工藝流程相同。國外引進的作業線整體水平較高,如高速收放線(工字輪或倒立式)、大盤重、超聲波清洗、密閉式酸洗或電解酸洗、電解堿洗、氮氣抹拭等技術,Dv值可達75150mm·m/min,鍍層面質量可達到ASTMB 802標準中規定的A,B,C級,而且鋼絲表面

8、光滑,呈銀灰色。而國內的作業線大都是傳統臥式收線模式,車速低,Dv值為30mm·m/min左右,盤重小,用固體材料抹拭的鋼絲表面質量遠不及氮氣抹拭的產品。但經過不斷的生產實踐和創新改進,國內生產的作業線日趨成熟,我國新旺公司的作業線于2002年7月投產,試生產的第一批產品2.50mm等規格鋅-5%鋁-稀土合金鍍層鋼絲應用于電力部門三峽 工程中,鍍層成分和面質量達到ASTMB802的要求,2005年,抹拭材料經過不斷的試驗和摸索,新的固體抹拭鍍層表面質量達到氮氣抹拭的效果。1.雙浸鍍生產線具有的特點:(1)作業線的線速度高于國內同類型企業,Dv值可達60mm· m/min,鋼

9、絲直徑和鍍層面質量不但可以達到 ASTMB802中的A級要求,而且滿足用戶的更高技術條件。(2)接受嚴格的化學酸堿洗前處理工藝,鋼絲表面前處理質量效果良好,與美國引進作業線的脫脂爐、超聲波清洗、密閉式酸洗或加拿大引進作業線 的電解脫脂、電解酸洗相比較,投資大為削減,生產成本較低。(3)依據鋼絲直徑不同,接受不同顆粒度的固體混合抹拭劑,能如氮氣抹拭一樣,得到連續、光滑 的鍍層表面,相應削減作業線的投資和生產成本。(4)原設計的臥式收線機一般狀況下,盤重可以達到250kg,最大可以達到300kg。為了滿足國外市場的需要,接受大工字輪放線和倒立式收線機收線組合,最大盤重可以達到800kg以上。與單浸

10、鍍工藝比較,雙浸鍍工藝突出的優點是得到的鍍層較厚。鍍鋅鋼絲和鋼絞線的A,B,C級別鍍層都可以達到。不足的是第1次鍍鋅的純鋅層 會在合金鍍槽內熔化,Fe-Zn合金層吸取合金鍍槽的鋁轉變成Fe-Zn-Al金屬間化合物,因而導致鍍槽成分把握較難。從理論上講,最好能將第一次熱鍍鋅的純鋅層全部抹去,由于Fe-Zn合金層吸取的 鋁的數量不多,鍍槽內和鍍層成分都簡潔把握。然而國內外的作業線都沒有解決合金鍍槽和鍍層成分 把握困難的問題。第一次熱鍍鋅時,引進的作業線 在鋅鍋斜向引出的出口處雖有彈簧壓塊裝置抹鋅, 但實際只能抹去鋼絲受壓的上下兩面,鋼絲的兩側 則基本沒有得到擦拭。第一次熱鍍鋅后的鋼絲的大 部分純鋅

11、層帶入到合金鍍槽中去。2單浸鍍工藝單浸鍍工藝的優點是工藝流程短,能耗、物耗低,鍍槽成分和鍍層顯微組織簡潔把握。在國外,在對鍍層厚度要求不高的單根鋼管、單張鋼板等方面應用得很普遍,但在多根鋼絲的鍍層作業線卻沒有實例。依據試驗爭辯,單浸鍍Galfan鍍層在多根鋼絲的生產中遇到的難題:(1)不論接受何種助鍍劑(包括電解活化),部分鋼絲漏鍍問題仍舊存在;(2)鍍層面質量只能達到70100g/m2。美國Galfan爭辯中心表示也在試驗爭辯這2個難題,并認為提高 速度,鍍層面質量有可能提高到120130g/m2,但再提高的可能性不大。單浸鍍工藝的鍍層厚度相對于較厚的純鋅鍍層來說,提高耐腐蝕壽命的優越性并不突出,從而限制了其推廣應用價值。不同于雙浸鍍工藝,鋼絲單浸鍍Galfan合金時,過渡層很薄,鋼基體與表面層界面上的金屬間化合物呈線狀。將1根2.5mm的鋼絲試樣在Galfan合金鍋內浸置7h,也未見合金層長大,過渡合金層的厚度約為0.10.3m,說明生成的富鋁Fe-Zn-Al過渡層對基體鐵元素向鍍液集中具有較大的阻礙作用。而在雙鍍時,第一次熱鍍鋅生成的約7m左右的鋅鐵合金層在