一种铁丝镀锌生产线及无酸镀锌方法与流程

本发明涉及铁丝镀锌技术领域，具体涉及一种铁丝镀锌生产线及无酸镀锌方法。

背景技术：

现有技术中，铁丝镀锌装置及工艺多为酸洗镀锌铁丝设备，采用酸洗工艺去除铁丝表面铁锈。在对铁丝进行除锈时，需要用到大量的盐酸，通常作法是在地下挖一个池子，将盐酸倒入其中。盐酸是一种强酸，具有强烈的刺激性气味，且极易挥发，长期接触，引起慢性鼻炎、支气管炎、牙齿酸蚀症，可引起急性中毒，对鼻、口腔粘膜有烧灼感，眼、皮肤接触可灼伤，而盐酸遇到氨化物则会生成巨毒氰化氢。生产过程中产生大量的废酸，酸性废水、含油废水，通常不经处理直接排放到环境中，经常挥发的hci气体对周边环境也会造成污染。另外，清洗槽中水槽的水均为常流水，入水口以3000m3/h的流速不断流入清洗槽，溢出的污水则不加处理，许许多多厂家选择偷偷直接从排放口排到了自然环境中，造成地下水污染，给自然环境带来的危害是巨大的。镀前水洗和镀后水洗使用的都是流动水，每天每条生产线上都要排放几十吨甚至上百吨使用后的清洗水，不仅有大量的污水排放，而且极大的浪费了水资源。

技术实现要素：

为了解决上述技术存在的缺陷，本发明提供一种对环境无污染，工人的劳动强度低，可使工人摆脱强酸雾的工作环境，降低镀锌铁丝生产成本的一种铁丝镀锌生产线及无酸镀锌方法。

本发明实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种铁丝镀锌生产线，包括按工艺条件依次连接的放线机、助镀槽、高频感应加热装置、锌锅、气体抹试装置、水冷装置和收线机，在高频感应加热装置和锌锅之间设置有前定心调整辊，在锌锅和收线机之间设置有后定心调整辊；所述锌锅为水平溢流式双锌锅结构，包括大锌锅和小锌锅，大锌锅内安装有锌泵，大锌锅采用浸入式合金管电加热，小锌锅采用耐蚀合金锌锅，小锌锅沿生产线方向浸入到大锌锅内，小锌锅上设有锌液入口和溢流口，通过锌泵将大锌锅内的锌液抽入到小锌锅内，通过溢流口将小锌锅内的锌液溢流回大锌锅；所述气体抹试装置包括氮气供给单元、气刀和气刀安装架，在大锌锅内壁上部，且在小锌锅后方安装有气刀支架，气刀支架上安装有气刀，且气刀能在气刀支架上前后移动，氮气供给单元与气刀相连。

优选地，所述气刀的孔径为3mm或6mm。

优选地，所述的锌锅的槽体上平面上至少安装有一个阳极极板，阳极极板与电源正极连接，锌锅底部通过回水管和进水管与位于锌锅下方的镀锌储液缸连接。

一种基于上述的铁丝镀锌生产线的铁丝无酸镀锌方法，包括步骤：

s1、对直径为0.6-1.2mm的铁丝进行电镀锌处理，得到电镀锌铁丝；

s2、将步骤s1的电镀锌铁丝装入放线机，控制铁丝的走线速度为2.5m/s，在常温下直接浸入助镀槽内的助镀剂中，进行助镀，得到助镀后的铁丝；

s3、经过步骤s2的铁丝进入高频感应加热装置中，烘干至助镀后的铁丝表面的助镀剂盐膜出现熔融为止；其中高频感应加热装置中的感应加热电流为8-22a；

s4、调整锌锅前后的前定心调整辊和后定心调整辊的位置，将步骤s3烘干后的铁丝浸入锌锅进行热浸镀；

s5、将步骤s4热浸镀后的铁丝提出锌锅，在气体抹试装置中进行气体抹试，控制气体抹试中气体温度为380-450℃，气流量为2-4m3/h，气体压力为0.4-0.8mpa；

s6、通过水冷装置采用循环水对步骤s5处理后的铁丝进行降温冷却，调节收线，实现铁丝热镀锌铝合金。

优选地，所述高频感应加热装置中的感应加热电流为12-20a。

优选地，所述助镀剂为热浸镀galfan合金助镀剂，该助镀剂的组成为：氯化锌100-150g/l，氯化钾20-30g/l，氟化钠10-20g/l，氯化亚锡5-10g/l，羧酸盐阴离子表面活性剂5-15g/l，余量为去离子水。、

优选地，所述锌锅中还添加有缓蚀剂，所述缓蚀剂在所述锌锅中的浓度为1.35％，所述缓蚀剂按照重量百分比包含0.15～0.20％的镍、0.06～0.08％的稀土和0.02～0.025％的铝，其它为锌。

优选地，在所述步骤s4中，烘干的铁丝以1.5m/s的速度穿过温度为450～500℃的添加有缓蚀剂的锌锅。

优选地，在所述助镀槽与所述高频感应加热装置之间还设有收卷减速轮，用于将走线速度为2.5m/s的铁丝的走线速度调整为1.5m/s的走线速度。

本发明的有益效果为：

1、本发明生产线中采用高频感应加热装置对铁丝进行烘干及预热，能够快速地将助镀后的铁丝进行烘干，显著缩短烘干时间；

2、本发明生产线采用气体抹试装置，气刀可以在气刀支架上前后移动，可以更方便地调整铁丝的上锌量，氮气供给单元为在线既热加热系统，可以自动设定氮气的加热温度，实现气体温度的自动控制；

3、采用气体抹试方式，选择热氮气为保护性气体，能够有效控制铁丝的上锌量，并保证了铁丝表面的均匀性；

4、克服了单镀galfan合金易产生的漏镀的问题，应用电镀法代替双镀法的第一步镀锌，不仅使提高了铁丝的抗疲劳性能及塑性，且该工艺方法得到的产品表面更平整光亮、耐腐蚀性强、镀层组织致密、上锌量高；

5、无氰、无酸洗，循环水不排放，清洁环保，可取代传统的镀锌铁丝设备，节约用水，对环境无污染，降低了工人的劳动强度，使工人摆脱了强酸雾的工作环境，消除了酸对工人身体的伤害，降低了镀锌铁丝的生产成本，提高了企业的竞争力。

附图说明

图1为本发明的生产线结构示意图；

图2为本发明的锌锅结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明公开的一种铁丝镀锌生产线，其包括按工艺条件依次连接的放线机1、助镀槽2、高频感应加热装置3、锌锅5、气体抹试装置6、水冷装置7和收线机9，在高频感应加热装置3和锌锅5之间设置有前定心调整辊4，在锌锅5和收线机9之间设置有后定心调整辊8。

锌锅5为水平溢流式双锌锅结构，包括大锌锅51和小锌锅52，大锌锅51内安装有锌泵54，大锌锅51采用浸入式合金管电加热，小锌锅52采用耐蚀合金锌锅，小锌锅52沿生产线方向浸入到大锌锅51内，小锌锅52上设有锌液入口53和溢流口55，通过锌泵54将大锌锅51内的锌液抽入到小锌锅52内，通过溢流口55将小锌锅52内的锌液溢流回大锌锅51，控制小锌锅内锌液液面高度恒定。所述气体抹试装置包括气刀61、氮气供给单元和气刀安装架(图中未标出)，在大锌锅内壁上部，且在小锌锅后方安装有气刀支架，气刀支架上安装有气刀61，且气刀能在气刀支架上前后移动，氮气供给单元与气刀相连。图2中箭头所在直线为待加工的铁丝。

进一步地，在本发明的优选实施例中，所述气刀61的孔径为3mm或6mm，所述的锌锅的槽体上平面上至少安装有一个阳极极板，阳极极板与电源正极连接，锌锅底部通过回水管和进水管与位于锌锅下方的镀锌储液缸连接。

进一步地，本发明还提出了一种基于上述的铁丝镀锌生产线的铁丝无酸镀锌方法，该铁丝无酸镀锌方法包括步骤：

s1、对直径为0.6-1.2mm的铁丝进行电镀锌处理，得到电镀锌铁丝；

s2、将步骤s1的电镀锌铁丝装入放线机，控制铁丝的走线速度为2.5m/s，在常温下直接浸入助镀槽内的助镀剂中，进行助镀，得到助镀后的铁丝；

s3、经过步骤s2的铁丝进入高频感应加热装置中，烘干至助镀后的铁丝表面的助镀剂盐膜出现熔融为止；其中高频感应加热装置中的感应加热电流为8-22a；

s4、调整锌锅前后的前定心调整辊和后定心调整辊的位置，将步骤s3烘干后的铁丝浸入锌锅进行热浸镀；

s5、将步骤s4热浸镀后的铁丝提出锌锅，在气体抹试装置中进行气体抹试，控制气体抹试中气体温度为380-450℃，气流量为2-4m3/h，气体压力为0.4-0.8mpa；

s6、通过水冷装置采用循环水对步骤s5处理后的铁丝进行降温冷却，调节收线，实现铁丝热镀锌铝合金。

优选地，在本发明的优选实施例中，所述高频感应加热装置中的感应加热电流为12-20a。所述助镀剂为热浸镀galfan合金助镀剂，该助镀剂的组成为：氯化锌100-150g/l，氯化钾20-30g/l，氟化钠10-20g/l，氯化亚锡5-10g/l，羧酸盐阴离子表面活性剂5-15g/l，余量为去离子水。所述锌锅中还添加有缓蚀剂，所述缓蚀剂在所述锌锅中的浓度为1.35％，所述缓蚀剂按照重量百分比包含0.15～0.20％的镍、0.06～0.08％的稀土和0.02～0.025％的铝，其它为锌。该助镀剂为无烟助镀剂，热浸镀过程几乎没有烟尘冒出。其中，氯化锌可以在镀件表面生成一层致密的保护膜，起到隔离保护的作用，有效防止镀件经除脂、酸洗后工件再次氧化；氯化钾(kcl)可以使盐膜更容易干透，同时减少烟尘的产生，不会对环境带来伤害，满足环保的要求；氟化钠(naf)的加入可以效防止铁丝的二次氧化，并改善钢基与镀液的浸润性，氟化物在水中的溶解度比较小，本申请中加入氟化钠的量为10-20g/l，可以有效防止铁丝的二次氧化；氯化亚锡(sncl2)可以与工件表面的铁发生置换反应，在钢基表面生成一薄层锡，保护钢基表面，防止其再次氧化。

进一步地，在所述步骤s4中，烘干的铁丝以1.5m/s的速度穿过温度为450～500℃的添加有缓蚀剂的锌锅。在所述助镀槽与所述高频感应加热装置之间还设有收卷减速轮，用于将走线速度为2.5m/s的铁丝的走线速度调整为1.5m/s的走线速度。

本发明采用电镀锌铁丝代替传统热镀锌工艺中的热镀纯锌工艺。应用电镀法代替“双镀法”的第一步镀锌，即先电镀后热镀，显著提高了铁丝的抗疲劳性能及塑性，使得产品表面更平整光亮、耐腐蚀性强。本发明中电镀锌铁丝常温下直接浸入助镀剂，即助镀剂不需要加热，能够进一步清洗钢板表面残留的铁盐和氧化物，同时防止钢基表面再次氧化；使镀液表面的张力减小，改善熔锌对铁的润湿性；抵消氧化锌、氧化铝等氧化物的影响。

铁丝经过高频感应加热装置烘干，将液体状态的助镀剂膜转化为固体状态的助镀剂膜，消除生产过程中存在的安全隐患。高频感应加热装置内有玻璃管，铁丝在其中穿过，铁丝通过高频感应加热装置时，瞬时提供大量热能，将助镀后的铁丝进行烘干加热，至铁丝表面助镀剂盐膜轻微熔融。铁丝经过高频加热之后浸入锌锅热镀，期间应清理锌锅液面氧化物、浮渣等。本发明抹拭方式为气体抹拭，而气体抹拭需要在走丝过程中保持足够的稳定性不能发生抖动，所以需要调整好锌锅前后定心调整辊的位置。

本发明采用气体抹拭，通过调节气流量和气体压力，以及走丝速度可以有效控制铁丝的上锌量及铁丝表面质量。热镀锌铁丝在高温下急易氧化，所以经过气体抹拭之后应立即降温冷却，本发明采用循环水冷却。随即张力调节收线，完成铁丝热浸镀。无氰、无酸洗，循环水不排放，清洁环保，可取代传统的镀锌铁丝设备，节约用水，对环境无污染，降低了工人的劳动强度，使工人摆脱了强酸雾的工作环境，消除了酸对工人身体的伤害，降低了镀锌铁丝的生产成本，提高了企业的竞争力。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。