[发明专利]一种镀液中添加废铝原料进行热浸镀的方法

说明书

技术领域

本发明属于热浸镀技术领域，特别涉及一种镀液中添加废铝原料进行热浸镀的方法。

背景技术

目前应用较为广泛的钢铁防腐技术主要是对钢板进行热浸镀处理，它不仅可以有效地减缓钢铁的腐蚀，延长其使用年限，并且具有生产成本低、工艺简单、镀层牢固、外观优美等优点， 因此被广泛的应用于建筑、机械、家电等领域。近年来为了进一步提高镀层的耐腐蚀性，镀层材料逐渐由单一的纯锌向锌合金方向发展。工业生产中应用最为广泛的为锌铝合金镀层，它能够提高镀液流动性，降低镀层厚度，节约生产成本等；但与此同时，在生产的过程中，对原铝的消耗量也在不断的增加。

虽然我国是世界上最大的铝生产和消耗国之一，但随着消费量的迅猛增长，生产生活中产生了大量的废铝，再加上工业中对再生铝资源需求量的日益增长，因此我国对废铝的回收利用有着巨大的发展潜力，例如生活中常用的消耗品易拉罐，它是一种档次较高的铝合金，其中包含了很多有价合金元素，回收价值高极高；可见，废铝如果能够被集中的、有区别地回收利用，将会产生更可观的经济、社会效益，资源也将能够得到更有效地配置。

多年来我国的废铝再生业只是处于我国铝材加工业的边缘地带，与发达国家相比，我国的废铝再生业发展严重滞后，再生铝产量占我国原铝产量的比例还比较低，并且由于再生铝的质量并不高，应用范围还比较小。

发明内容

本发明的目的是提供一种镀液中添加废铝原料进行热浸镀的方法，通过废铝部分或完全替代原铝结构工艺设计制备热浸镀原料，进行热浸镀生产，提高产品耐腐蚀能力，达到了保护了钢铁制品的目的，还能有效地减少对原铝的消耗，减轻环境的压力。

本发明的镀液中添加废铝原料进行热浸镀的方法按以下步骤进行：

1、将含有3004铝合金的废铝材料去除表面杂质，再烘干去除水分，然后加热至100~200℃烧去表面非金属杂质，冷却后压制成废铝合金团块；

2、在惰性气体保护条件下，将废铝合金团块置于600~700℃的电阻炉中熔炼，当废铝合金团块完全熔化后，搅拌并扒渣，然后浇铸成废铝合金锭；

3、将废铝合金锭、锌锭、铝锭和Al-RE中间合金作为原料，全部原料按重量百分比含铝锭2.00~6.00%，废铝合金锭2.50~6.50%，Al-RE中间合金0.05~0.15%，其余为锌锭；其中RE为Ce和La；选用的Al-RE中间合金中Ce的重量百分比为6.5%，La的重量百分比为3.5%；

4、在惰性气体保护条件下，将锌锭放入600~650℃的电阻炉中；待锌锭熔化成锌熔体后，将锌熔体在10~15min内升温至700~750℃，用钟罩将准备的铝锭和废铝合金锭压入锌熔体中，保温8~10min后取出钟罩；待铝锭和废铝合金锭完全熔化形成锌铝熔体后，用钟罩将有铝箔包裹的Al-RE中间合金压入锌铝熔体中，保温5~10min后取出钟罩；待全部金属熔化后，保温5~10min，搅拌熔体2~5min，扒渣后浇铸，获得热浸镀层原料；

5、将热浸镀层原料置于锌锅内，加热至完全熔化并在440~530℃保温8~10min，使镀液的成分均匀；

6、在惰性气体保护条件下，将待热浸镀的钢板安装到热浸镀模拟机的夹持设备上；将镀液扒渣，通过热浸镀模拟机将钢板浸入到镀液中进行热浸镀，保持3~20s，在钢板表面获得热浸镀层。

上述方法中，热浸镀完成后以0.5~2.0m/s的提拉速度将钢板从镀液中拉出，同时用喷吹压强为0.01~0.10MPa的气刀抹拭钢板的表面，使表面的镀层均匀平整。

上述方法中采用的钢板为普通低碳钢板。

上述的含有3004铝合金的废铝材料选用废旧易拉罐。

上述方法中，选用的惰性气体为氩气。

上述方法中，含有3004铝合金的废铝材料中铝的回收率≥80%。

本发明的方法利用含有3004铝合金的废铝材料中的微量元素，将其引入到合金热浸镀层原料中，在进行热浸镀的过程中，能够提高镀层的耐腐蚀性能，改善镀层的微观组织。通过后期的腐蚀机理分析和相关文献可知，加入废铝后的镀层组织很大程度上得到了细化，有利于使其产生对镀层有保护性、致密性和不易溶解的腐蚀产物，进而保护了镀层。

本发明的合金热浸镀层原料的制备方法能够有效利用废铝原料，不仅达到了保护了钢铁制品的目的，还能有效地减少对原铝的消耗，减轻环境的压力；采用该热浸镀原料进行钢板的热浸镀，镀层耐腐蚀性得到了极大的提高，镀层微观组织得到了很大的改善，晶粒得到了极大的细化，具有很好的市场应用前景。

附图说明