浙江盛达铁塔有限公司 浙江省杭州市 311232
摘要：在电力铁塔中，主要采用热镀锌工艺对其钢制件进行保护。传统钢制件热镀锌工艺不仅有许多生产上的质量问题，更重要的是在生产过程中会产生大量的水质污染和空气污染等问题。因此本文主要对电力铁塔上的钢制件的传统热镀锌工艺的现状进行了阐述，分析了当前传统热镀锌工艺中存在的问题和不足，通过在镀锌前的预处理以及在镀锌过程中的各种技术优化，如低铬钝化处理和无水漂洗及烘干可减少水资源的浪费、分类酸洗、优化熔锌锅的结构尺寸、采用合适的锌锅材质、控制镀锌温度和镀锌时间以及镀锌工艺中的一些细节等，从而保证了钢制件镀锌工艺的顺利进行，为我国电力铁塔钢制件的镀锌生产提供了一定的理论指导基础。
关键词：电力铁塔；钢制件；热镀锌；工艺优化
引言
在进行电力的输送时，铁塔是十分重要的构件，而铁塔钢制件的质量好坏也直接决定了电力输送的安全性和人们日常的生产生活能否正常进行。在进行铁塔钢制件的生产时，其表面一般采取热镀锌的生产工艺，以保护钢制件的表面受到外界空气和各种环境的腐蚀[1]。使用热镀锌工艺能够起到良好的防腐蚀效果。随着我国电力输送的要求越来越高，对于钢制件热镀锌生产工艺的要求也越来越高。但是在传统热镀锌生产过程中，会产生大量的粉尘和有害气体，这些有害物质会严重危害自然环境，造成各种水质污染和空气污染。
1、钢制件热镀锌生产工艺现状
在传统热镀锌生产工艺过程中，通常是把金属锌融到钢制件的基础材料中，这样就可以在钢制件的表面产生一层镀锌薄膜层，起到阻止大气对钢制件腐蚀的作用[2]。其基本工作原理就是利用阴阳电极的电池反应，钢制件作为电池的阴极，而镀锌薄膜层则作为阳极，从而为钢制件提供了物理性的保护屏障。
在进行传统热镀锌生产工艺时，首先应当对钢制件进行脱脂和水化处理，其次是用硫酸洗去钢制件上的铁锈，除去水垢后再用水冲洗；然后用溶剂进行镀锌和烘干操作，采用热镀锌的技术后进行冷却，并用高铬钝化的技术，进行水洗后再除去多余的物质，并进行烘干和质检，完成制件后再进行完整的包装。整个传统生产工程虽然不是很复杂，但是在生产过程中还有许多问题有待改进。
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（1）在钢制件的水洗过程中，由于需要使用大量的水，会造成水资源的大量浪费和严重污染；
（2）在对钢制件进行脱脂处理时，必须使用强碱才能在高温下完成脱脂的处理过程，由于强碱在高温下易挥发，碱性气体挥发后就会产生刺鼻的气味，导致生产工人的不适应，更甚者会危及工人的身心健康；另一方面，如果碱性溶液的浓度过高，就会在长时间对钢制件浸泡时出现钢制件表面镀锌层的凹凸不平；
（3）用硫酸对钢制件进行清洗时，如果硫酸的浓度太高就会导致钢制件产生氢脆的情况；
（4）如果手动控制热镀锌的温度，一旦控制不当，导致热镀锌的温度过高，就会产生较多的锌渣，从而造成了金属锌的浪费；
（5）对钢制件进行热镀锌而形成镀层的生产成本过高，同时在镀锌时产生的废水处理起来也较困难，从而造成了较为严重的环境污染。
2、钢制件热镀锌生产工艺的优化
由于传统热镀锌工艺存在着种种问题，所以就需要针对性地解决这些问题。在对钢制件的热镀锌的生产过程中，可主要在两方面进行改进，一方面是对热镀锌生产工艺的预处理相关技术进行优化；另一方面就是对热镀锌钢制件的生产过程和工艺进行各种改进。
2.1、钢制件热镀锌工艺预处理技术的改进
使用传统热镀锌工艺对钢制件进行处理时，伴随着大量的资源浪费和环境污染，在热镀锌工艺进行前对钢制件进行预处理不失为一个较好的处理手段[3]。因此，可以在对钢制件进行低铬钝化处理后进行无水漂洗及烘干，用以代替传统的脱脂和水洗，从而节约了大量的水资源。在酸洗工艺中，可以按照钢制件的腐蚀程度进行分类，分别进行水洗，然后对不同腐蚀程度的钢制件进行不同时长的酸洗，从而也就减少了酸的用量。在对严重腐蚀的钢制件进行酸洗时，首先要进行预处理，对其进行特殊的酸洗处理，并在酸洗完成后放置在酸洗池旁，静置约24h，待其产生新的铁锈后再进行二次酸洗，从而保证了除锈的效果。在酸洗时，还要注意保持钢制件之间留有一定的间隙，从而避免钢制件之间的接触面出现漏洗的问题，一般可采取悬挂钢制件的方式对其进行酸洗，从而保证酸洗的效果。
2.2、钢制件热镀锌生产过程及各种工艺的优化改良
在对钢制件热镀锌工艺的优化改良过程中，应当从以下几个方面分别对工艺进行改进：
（1）要对熔锌锅的结构尺寸进行优化。要尽可能地优化熔锌锅的尺寸，以满足镀锌工艺要求。如果锌锅的尺寸设计得太小，就会导致锌锅中的热量散发较慢，使镀锌持续的时间缩短，不利于镀锌工艺的进行；另一方面，聚集的大量热量会导致锌液的质量产生较大波动，甚至会使锌锅出现腐蚀等现象，降低了锌锅的服役寿命[4]。因此要严格控制锌锅的尺寸，保证镀锌过程顺利进行；
（2）一般来说，锌锅的材质会极大影响其服役时间，目前生产中的大部分锌锅都是采用WKS板材作为锌锅的原材料，这种材料能够保证锌锅在镀锌的温度条件下服役十年左右[5]。同时在首次使用锌锅时，应当再起内表层涂抹一层耐锌液，从而防止由于锌液的局部高温产生腐蚀而降低锌锅的使用寿命；
（3）在镀锌工艺过程中，要尤其注意对锌液的温度进行控制。一般来说，不是锌液的温度越高就越有利于加快锌液的流量的。实际生产过程中，如果温度越高，镀锌层也会越厚[6]。同时，根据相关数据研究可知，锌液的流动性与温度并无直接关系，其主要与锌液中的铁含量有关，一般含铁量越高，其流动性就会越差；而铁在锌液中的含量是与温度息息相关的，温度越高，锌液中的含铁量越高，锌液的流动性也就越差；
（4）在镀锌温度一定时，镀锌层的厚度主要是由镀锌时间直接决定的。在进行钢制件的热镀锌工艺中，应当在保证镀锌质量的前提下，尽量减少镀锌时间去降低镀锌层的厚度，从而减少镀锌工艺的生产成本；
（5）在镀锌工艺的具体工艺过程中，还需注意一些细节：1）在镀层进入锌液以前，需要使用刮板把液面表面的氧化层清除掉，同时要控制刮板深入锌液的深度；2）保证钢制件平稳而缓慢地进入锌液中，并且将钢制件与锌液保持一定的角度，使钢制件上下窜动，从而提升镀锌的工艺效果；3）镀锌完成后，钢制件从锌液中拿出时也要保证适宜的角度并振荡提出，从而使钢制件上残留的多余的锌液顺流到锌锅中；4）完成钢制件的热镀锌过程以后，要及时对钢制件进行冷却处理，防止铁和锌在高温时产生化学反应而导致色差的产生，一般可使用水冷却法进行冷却，对一些比较薄的钢制件，通常还可直接使用空气冷却的方法。
3、结语
综上所述，本文主要对电力铁塔上的钢制件的传统热镀锌工艺进行了阐述，分析了当前传统热镀锌工艺中存在的问题和不足，通过在镀锌前的预处理以及在镀锌过程中的各种技术优化，从而保证了钢制件的镀锌工艺的顺利进行，为我国电力铁塔钢制件的镀锌工艺提供了一定的理论基础和实践经验。
参考文献：
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论文作者:郑国庆,杨晓康
论文发表刊物:《防护工程》2017年第4期
论文发表时间:2017/7/5
标签：镀锌论文; 工艺论文; 热镀锌论文; 酸洗论文; 铁塔论文; 过程中论文; 传统论文; 《防护工程》2017年第4期论文;