[发明专利]一种钢铁热镀锌用合金元素添加方法

说明书

本发明公开了一种钢铁热镀锌用合金元素添加方法，涉及冶金工程技术领域。本发明包括以下步骤：S1：将Al材、Ni材、Bi材、La材、Ce材和Zn材进行批量粉碎，粉碎后按重量配比进行称重；S2：熔炼Zn‑Ni中间合金；S3：熔炼Al‑Ni中间合金；S4：熔炼Zn‑Al‑稀土中间合金；S5：制备多元合金锭，将剩余的Zn材粉加入中频炉内，升温至500～550℃，熔化成锌液，将Zn‑Ni中间合金和Al‑Ni中间合金同时加入中频炉内，升温至650～750℃，保温20～30min，之后充分搅拌。本发明采用金属锭与中间合金的方式熔炼多元合金，该方法充分利用中间合金熔点低的特点，大幅缩短中间合金的熔炼时间，减少易氧化元素的氧化烧损，提高金属收得率，提高生产效率。

技术领域

本发明属于冶金工程技术领域，特别是涉及一种钢铁热镀锌用合金元素添加方法。

背景技术

热浸镀锌是延缓钢铁材料环境腐蚀的最有效手段之一，它是将表面经清洗、活化后的钢铁制品浸于熔融的锌液中，通过铁锌之间的反应和扩散，在钢铁制品表面镀覆附着性良好的锌合金镀层。

在热镀锌过程中为提高镀锌的耐腐蚀、厚度均匀性和亮度，常在锌液中添加多种合金元素，如铝、铋、镍和镧等，市场上销售的合金多为二元合金，如Zn-Al、Zn-Ni、Zn-Bi和Zn-La合金。热镀锌企业要采购多种合金，流动资金占用量大，企业运行成本高。此外，在热镀锌过程中，需要添加四种合金，造成生产控制困难，而且添加合金时需要停止生产，造成热镀锌产能下降。生产五元合金Zn-Al-Ni-Bi-RE是解决上述问题的主要途径。在熔炼多元合金的过程中，如采用一次熔炼(即全部元素使用单质金属在熔炼炉中进行熔化)的方法会受到很多限制，首先各种金属的熔点差异较大：Zn的熔点为419℃、Al的熔点为660.3℃、Bi的熔点为271.3℃、La的熔点为919℃、Ni的熔点为1455℃。如果熔炼温度低，在熔炼过程中依次加入各合金元素的金属，高熔点的金属如镍和镧的熔化速度慢，造成合金的熔炼周期长，生产效率低且合金液氧化严重，如果在熔炼过程中采用高温熔炼，锌易挥发和氧化，稀土元素易氧化，造成各组元的烧损大、金属收得率低，且化学成分稳定性差，造成合金生产过程难度大。

基于上述问题，因此，现有的热镀锌合金元素添加方法，无法满足实际使用中的需求，所以市面上迫切需要能改进的技术，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢铁热镀锌用合金元素添加方法，采用金属锭与中间合金的方式熔炼多元合金，多元合金锭熔点低、溶解快、收率稳定，该方法充分利用中间合金熔点低的特点，大幅缩短中间合金的熔炼时间，减少易氧化元素的氧化烧损，提高金属收得率，提高生产效率，解决了金属单质易烧损、高熔点不易熔入、密度大易偏析等问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种钢铁热镀锌用合金元素添加方法，包括以下步骤：

S1：将Al材、Ni材、Bi材、La材、Ce材和Zn材进行批量粉碎，粉碎后分别称取100kg的Al材粉、10kg的Ni材粉、15kg的Bi材粉、5kg的La材粉、5kg的Ce材粉和865kg的Zn材粉；

S2：熔炼Zn-Ni中间合金；

S3：熔炼Al-Ni中间合金；

S4：熔炼Zn-Al-稀土中间合金；

S5：制备多元合金锭，将剩余的Zn材粉加入中频炉内，升温至500～550℃，熔化成锌液，将Zn-Ni中间合金和Al-Ni中间合金同时加入中频炉内，升温至650～750℃，保温20～30min，之后充分搅拌，再将15kg的Bi材粉和Zn-Al-稀土中间合金同时加入中频炉内，升温至700～750℃，保温20～30min，扒渣后，在铸铁模具内浇铸成多元合金锭；

S6：将多元合金锭投入热浸镀槽中；