Способ подготовки поверхности стальных изделий к горячему цинкованию

(54) СПОСОБ П СТАЛЬНЫХ ИЗДЕ ВАНИЮ(57) Изобрет товке поверх редытий и может быть испо ргической и металл омышленности. Цел нижение расхода р ьзовано ообрабатыва- изобретеагентов и металл щеиия уменьшениесоб включаеботку в водчем в трех азо ания отходов. Спо довательную обрапос елочных и не мене слых а основе солянои ачальный и конеч циркулидентич 1-10 г точный уют по заы по сост соляно5-80 Способ упрощ поверхности, образования тов. 1 табл. ри дит к уменьшениюв и расхода реа тход ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗ(7) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии "ВНИПИЧерметэнергоочистка" (72) И.А. Вайнштейн, С.А. Бессонова, А.А. Щербинин, Н.М. Липовецкий, В.А. Холодный, И.В. Каленский, В,С. Хараб и Б.Г, Левченко (53) 621.793.5(088.8)(56) Патент Великобритании В 1454352, кл, С 7 Р, С 7 М, 1974.Патент США В 3943270, кл. 427-310, 1976.Заявка Великобритании В 2048951 А, кл. С 25 Р 21/6, 1979. ГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ Й К ГОРЯЧЕМУ ЦИНКОение относится к подгности стальных изделии несением горячих цинковых поводных растворах кислоты, при этом ый кислые растворы кнутому контуру, ву и содержат ислоты, а промежусоляной кислоты. хнологию подготовки дИзобретение относится к подготов= ке поверхности стальных изделий перед нанесением горячих цинковых покрытий и может быть использовано в металлургической и меташтообрабатывающей промьппленности.Целью изобретения является снижение расхода реагентов и уменьшение образования отходовСпособ подготовки поверхности стальных изделий к горячему цинкова- нию по изобретению включает последовательную обработку в водных щелочных и не менее чем в трех кислых водных растворах на осно:ве соляной кислоты, при этом начальный и конечный кислые растворы циркулируют по замкнутому контуру, идентичны по составу и содержат 1-10 г/л соляной кислоты, а промежуточные - 5-80 г/л. Способ осуществляют сле,цующим образом.Стальные иэделия первоначально погружают в емкость, заполненную водным щелочным раствором, содержащим едкий натр или едкий натр с дополнительным содержанием поверхностно-активного вещества и хлорида цинка. Рабочая температура раствора 50-60 С, Затем изделия, минуя промывку, опускают в емкость, заполненную кислым Флюсом, в состав которого вхоцят следующие компоненты: хлорид цинка, хлориды одновалентных металлов, например хлорид аммония, соляная кислота, поверхностно-активное вещество, например ОПили ОП, и окислитель, в качестве которого может использоваться перекись водорода. Температура раствора 25-60 С.Обработку изделий в растворе кислого Флюса осуществляют так, что вначале идет обработка в слабокислом растворе с содержанием соляной кислоты .1-10 г/и, затем:в более концентрированном по кислоте (15-80 г/л), после чего вновь в растворе с содержанием кислоты в пределах 1-10 г/л.Водные, щелочные и кислые растворы для предварительной обработки имеют следующий состав, г/и: щелочные - едкий натр 3-50; хлорид цинка О, в О; поверхностно-активное вещество (011-7, ОП) 0,1-3; кислые - хлорид цинка 50-400; хлориды одновалентных металлов .15-200," соляная кислота 1-80; поверхностно-активное вещество (ОП,5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 ОП) 1-3; окислитель (Н О ) 0,1-51вода - остальное. При этом в первоми последнем кислых растворах концентрация соляной кислоты составляет1-10 г/л, а в промежуточных - 1580 г/л. Обработку изделий ведут вуказанных выше щелочных и кислых растворах, составы которых таковы, чтокомпоненты предшествующих растворов,заносимые с обрабатываемыми иэделиямив последуюшие .ванны, не препятствуюттехнологическим процессам в этих ваннах.Введение в щелочной раствор хлорида цинка вместо традиционных солевыхкомпонентов ИаРО, Г 1 а БО, 1 а ЯО,удаление которых с поверхности металла требует тщательной промывки, позволяет отказаться от нее и тем самымисключить целую категорию сточных води их сложную очистку.Функцию солевых компонентов выполняет хлорид цинка, который в силу амФотерности в щелочной среде образуетанионы ЕпО, действующие аналогичноФосфат-ионам и др., но в отличие отних легко удаляемые с поверхности металла в кислой среде в последующихоперациях, где хлорид цинка выполняетроль флюсующего компонента. При этомкислые растворы на основе хлористогоцинка и хлоридов одновалентных металлов с кислотностью 1-10 г/л циркулируют между собои по замкнутому контуру, Жидкость, выносимая изделиямииз щелочного раствора в кислый, благодаря циркуляции растворов используется для их корректировки, и попадание щелочи во флюс компенсируется попаданием в него кислоты. Образующийсяв процессе нейтрализации хлористыйнатрий является компонентом флюса,Применение циркуляции позволяетсократить реагенты на корректировкурастворов и упрощает регенерацию растворов, которая сводится в основномк восполнению промежуточного кислогораствора соляной кислотой в ходе процесса,Введение в кислый раствор кромехлоридов цинка хлоридов одновалентныхметаллов и соляной кислоты, а такжеПАВ и окислителя, позволяет уменьшитьперетрав поверхности, образованиегартцинка в ванне цинкования и исключить операцию промывки.Сочетание окислителя и ПАВ приводит к ингибированию поверхности за25 30 Операция пп 2 1 БаОН 3 БаОН 32 пс 12 ОфОП3Оо10 2 пс 1 50ИН, С 1 185Иас 1 15 2 пс 1 0,1ОП360 Бас 1 15 НС 1 1НС 1 15 НС 1 1 НС 1 15 ОПО 3 ОПО 3 ОПО 3 ОПО 3Н ф 5, НО30 1 = 60 Н,Ог 5 о:60 о 7=3 НО 51 =30, =5 5 3 гпС 1, 250 ИН+С 1 150 НС 1 . 5 2 пС 1 50 2 пс 1 250 1 Н С 1 15 ИН С 150 НС 1 70 НС 1 5 2 ИаОН 50 БаОН 3 2 псЗ 3 ОП3 2 оС 1 О, 1 ОПОз 13302 счет более полного протекания флюсования 1,образования интерметаллических соединений ) в кислой среде, Кроме того, окисление части ионов железа из Ре до Ге способствует более2+ 3+ 5 полному его удалению с поверхности металла при сушке флюса и погружении изделий в расплав цинка за счет того, что Рес 1 более летуч, чем Реса . Это 1 О уменьшает образование гартцинка в ванне горячего цинкования.Конкретные примеры подготовки поверхности образцов углеродистой стали размером 30 х 50 х 2 мм, имеющих на по верхности загрязнения, аналогичные тем, что присутствуют на поверхности труб, обрабатываемых в промышленных условиях (образцы группы 2), приведены в таблице, На всех образцах опре деляли адгезию цинкового покрытия, которая соответствовала ГОСТУ. Использование предлагаемого способа подготовки поверхности позволяет по сравнению с известным в широком диапазоне варьировать режимы обработки поверхности, концентрацию, температуру, время обработки, выбирая оптимальные варианты в зависимости от местных условий - степени загрязнения, производительности линзы, наличия реагентов, энергоресурсов, позво" ляет применять стацуюнарное или противоточное расположение ванн с растворами, исключить операции промывок и тем самым исключить образование промывочных сточных вод и отработанных травильных растворов, сократить расход реагентов на приготовление и регенерацию растворов, а также упростить процессы регенерации отработанных растворов.Таким образом, применение предлагаемого способа упрощает технологию подготовки поверхности и приводит к уменьшению образования отходов, а также снижению затрат на их переработку. Формула изобретения Способ подготовки поверхности стальных изделий к горячему цинкова-: нию, включающий последовательную обработку в водных щелочных и водных кислых растворах на основе соляной кислоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода реагентов и уменьшения образования отходов, после щелочной обработки иэделие обрабатывают не менее чем в трех водных кислых растворах, причем начальный и конечный кислые растворы идентичны по составу и содержат 1-О г/л соляной кислоты, а промежуточный - 15-80 г/л, при этом начальный и конечный растворы циркулируют по замкнутому контуру. 2 пс 1 50 2 пС 1 50 2 пС 1 50БНС 1 185 БНС 1 200 БН С 1 200Заказ 3543/29 Тираж 936 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул. Проектная, 4 4 ИаОН 50 ЕпС 1 1 О ОПО, 1 МаОН 1 О ЕпС 1 0,5 ОПО 1 1; =60 г ИаОН 50 ЕпС 1 10 ОП-О 0,1 НС 1 5 ОП3 Н О 0,5 ОП1 0,1 1;= 40 о 7: 6