PREDA VIETNAM

I. Mạ kẽm nhúng nóng là gì ?

Phương pháp mạ kẽm kim loại bằng nhúng nóng bắt đầu xuất hiện vào năm 1742, khi nhà hóa học người Pháp P. J. Melouin trình bày đề tài bảo vệ bề mặt chi tiết thép bằng cách nhúng vào bể kẽm nóng chảy tại viện Hàn lâm Pháp. Tiếp nối đề tài này, vào năm 1836, một nhà hóa học người Pháp khác là Stanislas Sorel đã chính thức được cấp bằng sáng chế cho công trình mạ kẽm nhúng nóng. Ông đã sử dụng axit sulfuric để loại bỏ những cặn bẩn và dầu loang trên bề mặt kim loại, giúp lớp mạ kẽm bám dính kim loại tốt hơn, tạo ra lớp bảo vệ chắc chắn hơn.

II. Quy trình mạ kẽm nhúng nóng diễn ra như thế nào:

1. Làm sạch trước khi mạ: Việc đầu tiên cần làm là loại bỏ dầu, mỡ và lớp sơn cũ (nếu có). Các lớp rỉ sét và tạp chất trên bề mặt tấm kim loại cần được làm sạch bằng axit, axit sulfuric hoặc hydrochloric, sau đó rửa sạch lại. Axit hydrochloric được sử dụng nhiều vì nó được thu hồi dễ dàng hơn. Trong một số trường hợp sản phẩm có thể được làm sạch bằng điện phân để loại bỏ carbon trên bề mặt. Bề mặt thép cán nóng được bao phủ bởi lớp phủ thép cán dày cần phun cát để làm sạch trước khi dùng axit.

2. Nhúng trợ dung: Nhúng sản phẩm vào dung dịch Kẽm clorua và Amoni clorua ( Tỷ trọng dung dịch 12 -15^o Be, hàm lượng Fe < 1,5gram/lít). Nhiệt độ từ 60 – 80 ^oC trong khoảng 2 -3 phút. Việc làm này giúp loại bỏ oxit đã hình thành trên bề mặt thép, giúp ngăn ngừa quá trình oxy hóa. Hơn nữa, qua quá trình nhúng trợ dung, thép được sấy khô và đã sẵn sàng cho quá trình mạ.

3. Mạ kẽm: Phản ứng mạ khi nhiệt độ đạt vào khoảng giữa 445 và 465 ° C. Khi phần thép khô được nhúng trong bể mạ, bề mặt thép sẽ được làm ướt bằng kẽm nóng chảy và phản ứng để tạo thành một loạt các lớp hợp kim kẽm sắt. Việc còn lại là bạn chỉ cần chờ cho tới khi nhiệt độ trong bể mạ đạt tới mức nóng chảy. Khi đó, tất cả các phản ứng mạ có thể kết thúc. Sau đó, gạt xỉ ở trên bề mặt kẽm nóng chảy và tiến hành lấy sản phẩm lên trong khoảng từ 1 – 2 phút, kết hợp tạo rung để làm rơi kẽm thừa. Nhúng sản phẩm vào dung dịch Cromate nồng độ 1 – 1,5 o/¬¬oo khoảng 30 giây. Vớt sản phẩm ra và để nguội.

4. Kiểm tra sản phẩm: Kiểm tra bề mặt sản phẩm bằng mắt và bằng máy đo chiều dày lớp mạ. Nếu sản phẩm không đạt sẽ chuyển qua bước tảy axit và tiến hành làm lại.

III. Tại sao phải lọc bể trợ dung ?

1. Nguyên nhân hình thành cặn:

Trong quá trình nhúng trợ dung tẩy rửa bề mặt nguyên liệu sẽ xảy ra quá trình oxy hóa kim loại và tạo ra oxit kim loại tự do hình thành cặn, cặn này sẽ bám lên bề mặt nguyên vật liệu. Quá trình này ảnh hướng tới việc mạ kẽm nhúng nóng làm tăng xỉ nổi, giảm tiêu thụ kẽm bởi sự hình thành xỉ nổi (Zn Ash) và xỉ chìm (Dross). Làm tăng chi phí xử lý.

2. Phương pháp xử lý & khắc phục tình trạng:

2.1. Phương pháp bơm lắng tự nhiên:

Đây là phương pháp phổ thông được thực hiện bằng quá trình bơm dung dịch từ bể trợ dung lên tháp phun mưa giúp xúc tiến quá trình oxy hóa FeO + O₂ hình thành Fe₂O₃ (dạng rắn), Fe₂O₃ sẽ được lọc và giữ lại trên bề mặt vật liệu lọc, dung dịch trợ dung sẽ được hồi về bể trợ dụng.

Ưu điểm:

- Lọc được cặn tầng đấy và cặn lơ lửng.

- Sắt oxit dễ dàng loại bỏ trong quá trình lọc tuần hoàn.

- Chi phí đầu tư thấp, chi phí thay vật liệu lọc thấp dễ thay thế, lưu lượng lọc lớn.

Nhược điểm:

- Mất nhiệt.

- Vật liệu lọc bắt buộc phải thay định kỳ.

- Tốn nhiều nhận lực & thời gian bảo trì định kỳ.

2.1 Phương pháp lọc túi / lọc lõi:

Đây là phương pháp lọc cơ bản được sử dụng để lọc cặn tầng trung bể trợ dung. Khả năng lọc cặn siêu tinh với dãi lọc 0.5-200 micron. Quá trình lọc liên tục không bị mất nhiệt, hiệu quả lọc cao giảm hàm lượng Fe tự do <5g/l.

Ưu điểm:

- Lọc tuần hoàn, lọc liên tục 24/24.

- Chi phí đầu tư thấp.

- Vật tư tiêu hao dễ thay thế.

- Vận hành đơn giản.

- Hiệu quả xử lý cao.

- Giảm xỉ nổi, không bị mất nhiệt.

Nhược điểm:

- Chỉ áp dụng với lọc tầng trung bể trợ dung.

- Vật liệu lọc thay định kỳ.

3. Phương pháp lọc khung bản (Filter Press for Flux):

Đây là phương pháp lọc cao cấp với lưu lượng lọc lớn và đang được áp dụng ở hầu hết tại các nhà máy mạ kẽm nhúng nóng, áp dụng cho bể trợ dung >25 m³.

Khả năng hoạt động liên tục 24/24, lọc được ở tầng đấy & tầng trung bể trợ dung không bị mất nhiệt trong quá trình lọc. Giúp giảm tải hàm lượng oxit sắt tự do và cặn oxit sắt trong bể trợ dung. Giúp sản phẩm sau khi trợ dung không bị xỉ bám dính trên bề mặt, giảm chi phí xử lý & chi phí KCS sản phẩm.