[发明专利]一种磷化液及利用该磷化液进行钢丝在线磷化的方法和磷化装置

说明书

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种磷化液及利用该磷化液进行钢丝在线磷化的方法和磷化装置。

背景技术

目前，在钢丝线材的制作工艺中，为了提高钢丝的综合性能，通常需要对钢丝表面进行磷化处理，在钢丝表面形成一层磷化膜。钢丝表面的磷化膜可以使钢丝表面具有适度的粗糙度，是钢丝润滑涂层的载体，钢丝润滑涂层的良好质量是保证钢丝正常拉拔的重要条件，特别是在高速拉拔时，高质量的润滑载体极为重要，钢丝表面的磷化膜在拉拔时可以随着钢丝一起延伸变形，参与钢丝与拉丝模模壁的辅助分离，改善拉拔条件，提高拉拔速度。因此，良好的钢丝磷化膜是钢丝产品品质的保证。

钢丝磷化膜的质量主要取决于磷化液和磷化工艺。配比合理的磷化液，使钢丝磷化之后能够获得均匀、致密、附着力强的磷化膜，并且磷化膜厚度适宜；工艺合理的磷化工艺，是磷化膜成型必要保证；同时磷化工艺也受到磷化装置的影响。因此，要想提高钢丝磷化膜的质量，就需要从磷化液、磷化工艺及磷化装置入手来解决这个问题。

目前现有的钢丝磷化液存在的问题是：磷化膜层厚度控制不均匀，膜层附着力不强，导致钢丝拉拔工艺受到影响。

现有的钢丝磷化工艺存在的问题是：钢丝在进行磷化工艺之前，为了使磷化膜与钢丝表面结合更好，一般都需要对钢丝表面进行前处理除去钢丝表面的氧化铁皮及铁锈，现有的钢丝在线磷化工艺中钢丝前处理都是采用酸洗的方法，其工艺流程为：放线→热处理→硫酸或盐酸浸泡→高压冲洗→清水冲洗→磷化→清水清洗→皂化→烘干→拉拔。在上述工艺中，存在的问题是：酸洗过程中需要耗费额外的酸和大量清水，每吨钢材耗酸达15kg，耗水达300kg，产生的废酸难以回收利用，形成的含酸废水达不到环保要求难以排放，带来很大的环保压力。

现有的钢丝磷化装置存在的问题是：（1）磷化池过于简单，磷化时是将酸洗处理后的钢丝直接浸泡在磷化池的磷化液中进行磷化，这种方法占用空间较大，钢丝磷化产生的磷渣较多，而且钢丝堆积在一起不易控制磷化程度，容易产生钢丝表面磷化不均匀的情况；（2）磷化池中安装有蒸汽管对磷化液进行加热，钢丝在热磷化液中进行磷化，这种结构的磷化池，在磷化液加热过程中会在蒸汽管上产生大量磷渣，这些磷渣通常需要人工及时进行清理才能保证加热效果，并且为了保证加热均匀，磷化池中布置的蒸汽管也比较多，清理不方便，造成大量的原料浪费和人工浪费。

因此，研发一种新的钢丝磷化液及磷化工艺和磷化装置，是改善钢丝成品质量的关键。

发明内容

本发明的目的就是针对目前钢丝磷化液及磷化工艺和磷化装置中存在的上述问题，提供一种磷化液及利用该磷化液进行钢丝在线磷化的方法和磷化装置，采用本发明的磷化液、磷化工艺及磷化装置进行钢丝磷化，钢丝表面形成的磷化膜膜层牢固、均匀性、致密性好、附着力强、厚度适宜，能够提高钢丝拉拔速度，并且采用无酸洗磷化工艺，大大降低了企业的环保成本。

本发明的一种磷化液，包括下述重量份的原料：

磷酸0.18-0.22g硝酸锌0.22-27g

硫脲0.03-0.07g氧化锌0.02-0.03g

草酸0.03-0.07g氟化钠0.01-0.02g

硝酸镍0.03-0.07g水1000g；

所制得的磷化液总酸度为50-70点，游离酸度为8-14点，处理温度65-75℃，处理时间为1-2分钟。磷化液配置好以后，若酸度达不到要求，可适量加入磷酸或硝酸锌进行微调。

本发明一种磷化液，其优选配方包括下述重量份的原料：

磷酸0.2g硝酸锌0.25g

硫脲0.05g 氧化锌0.025g

草酸0.05g 氟化钠0.015g

硝酸镍0.05g 水1000g；

所制得的磷化液总酸度为50-70点，游离酸度为8-14点，处理温度65-75℃，处理时间为1-2分钟。

利用本发明的磷化液进行钢丝在线磷化的方法，包括下述步骤：

（1）从钢丝盘卷上抽出钢丝的端头塞入钢丝去皮机的钢丝进口，依次经过纵向去皮腔和横向去皮腔对钢丝去除氧化皮，再从钢丝出口出来进入下一道工序；

（2）将钢丝去皮机中出来的钢丝塞入钢丝除锈机的钢丝入口、依次穿过两个穿线孔，被穿线孔两边的钢丝刷刷除钢丝表面其他杂质，再从钢丝出口出来进入下一道工序；