專利名稱：一種熱浸鍍阻鍍劑以及配制該阻鍍劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱浸鍍技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可以使鋼鐵結(jié)構(gòu)件在整個熱浸鍍過程中局部不浸染鍍層的阻鍍劑，以及配制這種阻鍍劑的方法。
背景技術(shù)：
熱浸鍍是一種有效的金屬防腐方式，主 要用于各行業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施上，是將除銹后的結(jié)構(gòu)件浸入融化的金屬溶液中，使結(jié)構(gòu)件表面附著金屬鍍層，從而起到防腐的目的。但是，隨著發(fā)展的需要，要求在結(jié)構(gòu)件表面某些特定的部位，“不允許浸鍍涂層金屬”?，F(xiàn)有技術(shù)中是將整個結(jié)構(gòu)件完整熱浸鍍之后，再把技術(shù)上不允許浸鍍涂層金屬的特定部位進行退鍍處理。顯然這種做法費工費力，浪費了大量的金屬鍍液，增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中，為使結(jié)構(gòu)件局部不浸鍍金屬涂層，而采用局部退鍍方法所存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在熱浸鍍過程中，使結(jié)構(gòu)件按要求在特殊部位不浸鍍金屬涂層的阻鍍劑，以及配制這種阻鍍劑的方法。將結(jié)構(gòu)件在技術(shù)要求上“不允許浸鍍的部分”涂上本發(fā)明提供的非金屬耐高溫阻鍍劑，利用該阻鍍劑涂層完全阻斷結(jié)構(gòu)件表面，不直接暴露在液態(tài)金屬中(即不與鋅液或鋁液接觸)，從而實現(xiàn)局部避鍍。而對于結(jié)構(gòu)件要求浸鍍的部分照舊進行熱浸鍍。使用本發(fā)明提供的阻鍍劑進行局部避鍍和整體浸鍍相結(jié)合的方法，來達到浸鍍整個結(jié)構(gòu)件而局部不沾染金屬鍍液的目的，不僅省去鍍后再進行退鍍處理的步驟，并且節(jié)省了大量金屬鍍液，降低了生產(chǎn)成本。就本發(fā)明所提供的阻鍍劑而言，其包括耐火骨料和膠結(jié)劑。其中耐火骨料包括a耐火粘土細粉、b耐火高鋁土細粉、c耐火纖維棉，abc三種物質(zhì)中任意選擇一種或兩種或三種物質(zhì)的組合配制而成上述耐火骨料。由于結(jié)構(gòu)件在熱浸鍍過程中，金屬鍍液的溫度極高，為了使耐火骨料能夠很好的附著于結(jié)構(gòu)件表面不被高溫的金屬鍍液破壞，經(jīng)過大量實驗，我們選擇上述abc三種物質(zhì)中的一種或幾種作為耐火骨料涂層。其中，a耐火粘土細粉可耐1000°C高溫，b耐火高鋁土細粉可耐高溫1200°C，c耐火纖維棉可耐高溫1300°C，我們可以根據(jù)具體金屬鍍液的溫度來適當選擇abc三種物質(zhì)配制耐火骨料。優(yōu)選地，其耐火粘土細粉的生料熟料為I : 2到I : 4之間適宜。優(yōu)選地，其耐火高鋁土細粉的生料熟料為I : 2.5到I : 5之間適宜。其中，耐火粘土細粉和耐火高鋁土細粉的熟料均為生料經(jīng)過高溫加工燒制而成，在高溫?zé)七^程中，生料中的水份被蒸發(fā)，所以熟料失去大部分水份而喪失粘性，不易粘附在結(jié)構(gòu)件表面，但是，由于熟料在高溫?zé)七^程中已經(jīng)發(fā)生了相應(yīng)的膨脹，所以當熟料粘附于結(jié)構(gòu)件表面，浸入高溫金屬鍍液后，不會如生料那樣發(fā)生較大的膨脹變形，而產(chǎn)生裂紋，麻點，造成部分金屬鍍液滲入，而導(dǎo)致最終局部避鍍的失敗。因此，發(fā)明人根據(jù)生料和熟料的各自特性，進行了大量實驗，最終確定出最佳的耐火粘土細粉和耐火高鋁土細粉生熟料配比，使得配制好的耐火骨料一方面可以很好的粘附于結(jié)構(gòu)件表面，另一方面，在結(jié)構(gòu)件浸鍍金屬鍍液時，不至于因耐火骨料受熱膨脹變形而產(chǎn)生裂紋，麻點。優(yōu)選地，耐火骨料中的細粉粗細程度為單個細粉顆粒直徑O. 088 一 100微米。耐火骨料的粗細程度在一定程度上決定局部避鍍的效果，耐火骨料中細粉顆粒越小意味著粘附在結(jié)構(gòu)件表面的骨料越密實，其間的縫隙越小，金屬鍍液越不易鉆過縫隙接觸到結(jié)構(gòu)件表面。但過于細小的骨料細粉，粘附強度不佳，容易在浸鍍過程中脫落，影響局部避鍍效果，而且，細粉顆粒越小，造價越高，也造成不必要的浪費。因此，發(fā)明人，經(jīng)過了大量的實驗，最終確定出耐火骨料中細粉粗細程度為單個細粉顆粒直徑O. 088 一 100微米為且。優(yōu)選地，膠結(jié)劑為水玻璃。并且，水玻璃的模數(shù)為2. 6-3. O。 我們選擇水玻璃作為膠結(jié)劑，一方面由于水玻璃具有較高的粘度特性，可把耐火骨料膠結(jié)在一起牢固的涂覆在結(jié)構(gòu)件表面，另一方面，由于水玻璃本身就是堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成堿金屬硅酸鹽材料，其中包含大量的二氧化硅，因此，其本身就具有耐火骨料的耐高溫等特性，可以阻斷金屬鍍液與結(jié)構(gòu)件表面接觸，達到局部避鍍的目的。而發(fā)明人在此，經(jīng)過多次試驗，確定出最佳的水玻璃模數(shù)為2. 6-3. O為宜。當水玻璃的模數(shù)增大時，表明二氧化硅含量越高，其粘度越大，但水玻璃越難溶于水，因此，將水玻璃作為阻鍍劑的膠結(jié)劑，使之發(fā)揮更好的效果，一定要選擇合適的模數(shù)范圍。就配制以上成分熱浸鍍阻鍍劑的方法而言，本發(fā)明所提供的步驟是用水先將耐火骨料調(diào)成稀泥狀，之后再添加膠結(jié)劑，最后再次加水把耐火骨料和膠結(jié)劑的組合物調(diào)成稀泥漿狀物，並攪拌均勻。優(yōu)選地，其水玻璃與耐火骨料的體積配比為3 : I到I : I之間適宜。在配制過程中，水玻璃與耐火骨料的體積配比也對避鍍效果起到了關(guān)鍵性的作用，如果阻鍍劑中水玻璃含量過多，耐火骨料含量少，則耐火骨料中的細粉顆粒將無法全面覆蓋結(jié)構(gòu)件表面，會使少量金屬鍍液透過水玻璃接觸到結(jié)構(gòu)件表面，影響避鍍效果。相反，如水玻璃含量較少，則阻鍍劑的粘度下降，不能牢固的涂覆在結(jié)構(gòu)件表面，容易在浸鍍過程中脫落，造成避鍍的失敗。實施方式下面以一鋼結(jié)構(gòu)橫梁鍍鋅為例，對本發(fā)明的具體實施方式
進行描述。該鋼結(jié)構(gòu)橫梁長8. 5米至11米，寬O. 4米，高O. 2米，斷面為“工”字型鋼，要求該鋼結(jié)構(gòu)橫梁兩端面不鍍鋅。首先配制阻鍍劑，由于熱浸鍍鋅溫度一般在450°C -460°C左右，所以我們選擇耐火粘土細粉、耐火高鋁土細粉、耐火纖維棉中的一種或幾種組合搭配作為耐火骨料均可，考慮到耐火粘土細粉價格相對低廉而又能滿足工藝要求，所以我們選擇單一的耐火粘土細粉作為骨料，配制阻鍍劑。膠結(jié)劑則選擇水玻璃即可。為了使耐火粘土細粉一方面可以很好的粘附于鋼結(jié)構(gòu)橫梁兩端表面位置，另一方面，不至于由于生料加入過多，在橫梁整體熱鍍鋅受熱時，而引起耐火粘土細粉的膨脹變形，以至于產(chǎn)生裂紋，麻點，影響避鍍效果，我們選擇耐火粘土細粉的生料熟料為I : 2到
I 4之間最為適宜。
又考慮到涂覆在鋼結(jié)構(gòu)橫梁上耐火粘土細粉的粗細程度也對最終的避鍍效果起到了重要的作用，顆粒太細，其粘附強度不佳，容易在浸鍍過程中脫落，造成避鍍的失敗，而顆粒太粗，意味著涂覆在橫梁端面上的耐火粘土細粉太過松散，中間有縫隙，容易使熔融鋅液透過縫隙鉆入，而與橫梁端面接觸，嚴重影響避鍍效果。經(jīng)過發(fā)明人大量實驗發(fā)現(xiàn)，其耐火粘土細粉的單個顆粒直徑在O. 088-100微米最佳。在這里我們用專用工具篩選耐火粘土細粉顆粒在10-20微米左右，取細粉生料
O.5L，熟料I. 5L，并用4L清水均勻調(diào)成泥漿狀。考慮到水玻璃的粘稠度和溶于水的難易程度，發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)實驗證明，水玻璃作為本發(fā)明阻鍍劑的膠結(jié)劑，其模數(shù)為2. 6-3. O最佳。又因為水玻璃與耐火粘土細粉的體積配比也對避鍍效果起到了關(guān)鍵性的作用，如·果阻鍍劑中水玻璃含量過多，耐火粘土細粉含量少，則耐火粘土細粉顆粒將無法全面覆蓋鋼結(jié)構(gòu)橫梁表面，會使少量熔融鋅液透過水玻璃接觸到橫梁表面，影響避鍍效果。相反，如水玻璃含量較少，則阻鍍劑的粘度下降，不能使耐火粘土細粉牢固的涂覆在橫梁兩端面，容易在鍍鋅過程中脫落，造成避鍍的失敗。同樣經(jīng)過發(fā)明人反復(fù)實驗，其水玻璃與耐火粘土細粉的體積配比為3 : I到I : I之間適宜。接著，我們?nèi)∧?shù)為2. 8的水玻璃3L，加入到上述用清水混合調(diào)成泥漿狀的耐火粘土細粉中，攪拌均勻調(diào)成稀泥漿狀即配制成本發(fā)明所述熱浸鍍阻鍍劑。之后，將配制好的阻鍍劑涂刷在整體進行助鍍處理后的鋼結(jié)構(gòu)橫梁不要求鍍鋅的兩端面上，至少涂刷2次，以保證阻鍍劑充分覆蓋在橫梁兩端面上，接著烘干阻鍍劑表面水份，之后把鋼結(jié)構(gòu)橫梁整體浸入到鋅液中進行熱浸鍍鋅，撈出冷卻后，發(fā)現(xiàn)橫梁兩端面涂刷了阻鍍劑的表面附著一層鋅皮，鋅皮手動摘除后發(fā)現(xiàn)垂直于鋅液面的橫梁表面99%面積均沒有鍍上鋅，僅I %面積上有少許鋅點附著，平行于鋅液面的橫梁表面100%沒有鍍上鋅，該阻鍍劑具有十分優(yōu)良的阻鍍鋅、避鍍鋅的特性。并且，涂刷了該阻鍍劑的結(jié)構(gòu)件整體熱浸鍍鋅完成后，其表面形成的阻鍍膜在自然冷卻過程中會自動脫落，完全省去了再次去除的步驟，節(jié)省了大量人力，物力。本發(fā)明提供的阻鍍劑同樣可以應(yīng)用到熱浸鍍鋁等的工藝生產(chǎn)中，由于熱浸鍍鋁時的溫度高達730°C左右，因此，在選擇耐火骨料時為保險起見可以選擇耐火高鋁土細粉和耐火纖維棉，或者其組合物。因耐火高鋁土細粉和耐火粘土細粉性質(zhì)上的差異，經(jīng)過發(fā)明人反復(fù)實驗證實，耐火高鋁土細粉作為耐火骨料時其生料熟料為I : 2. 5到I : 5之間最為適宜，其它操作均與上述鋼結(jié)構(gòu)橫梁熱浸鍍鋅類似，在此不做重復(fù)復(fù)述。
權(quán)利要求
1.一種熱浸鍍阻鍍劑，其特征在于包括耐火骨料和膠結(jié)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱浸鍍阻鍍劑，其特征在于耐火骨料包括a耐火粘土細粉、b耐火高鋁土細粉、c耐火纖維棉，abc三種物質(zhì)中任意選擇一種或兩種或三種物質(zhì)的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱浸鍍阻鍍劑，其特征在于耐火粘土細粉的生料熟料為I : 2至Ij I : 4之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱浸鍍阻鍍劑，其特征在于耐火高鋁土細粉的生料熟料為I : 2. 5到I : 5之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的熱浸鍍阻鍍劑，其特征在于耐火骨料中的細粉粗細程度為單個細粉顆粒直徑O. 088 一 100微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱浸鍍阻鍍劑，其特征在于膠結(jié)劑為水玻璃。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱浸鍍阻鍍劑，其特征在于水玻璃的模數(shù)為2.6-3. O。
8.—種配制如權(quán)利要求I所述的熱浸鍍阻鍍劑的方法，其特征在于按配比用水先將耐火骨料調(diào)成稀泥狀之后再添加膠結(jié)劑，最后加水調(diào)成稀泥漿狀物並攪拌均勻。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配制熱浸鍍阻鍍劑的方法，其特征在于水玻璃與耐火骨料的體積配比為3 I到I : I之間。
全文摘要
根據(jù)特殊工藝要求，鋼鐵結(jié)構(gòu)件在熱浸鍍過程中，要求某些特殊部位不允許浸涂金屬鍍液，本發(fā)明提供一種熱浸鍍阻鍍劑以及配制該阻鍍劑的方法，在結(jié)構(gòu)件助鍍處理后，準備進入鋅鍋或鋁鍋進行熱浸鍍之前，在不要求浸涂鍍層金屬的結(jié)構(gòu)件局部涂上本發(fā)明提供的阻鍍劑，可使在后續(xù)的熱浸鍍過程中，使表面附著該阻鍍劑涂層的結(jié)構(gòu)件局部不沾染金屬鍍層，以達到結(jié)構(gòu)件局部避鍍的目的。其中，該阻鍍劑由耐火骨料和膠結(jié)劑按比例配制而成，耐火骨料由耐火粘土細粉、耐火高鋁土細粉、耐火纖維棉中的一種或幾種組合配制而成，膠結(jié)劑優(yōu)選為水玻璃。
文檔編號C04B35/66GK102815953SQ20121030392
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者許雷, 張文海 申請人:北京京杰銳思技術(shù)開發(fā)有限公司, 北京海泰銳森環(huán)境能源技術(shù)開發(fā)有限公司