Primero, una introducción a la tecnología de galvanización por inmersión en caliente:
Galvanización por inmersión en caliente Es una forma de evitar que el acero se oxide (se corroa). El galvanizado se ha utilizado ampliamente para la protección del acero desde su primera aplicación, hace más de 170 años. El galvanizado por inmersión en caliente se divide en diferentes métodos, como el galvanizado continuo de varillas de acero. Galvanización de placasSemicontinuo. Galvanización de tuberías de aceroProcesamiento en lotes de acero estructural para galvanización, así como galvanización mecánica.
En segundo lugar, el proceso de galvanización por inmersión en caliente se realiza de la siguiente manera:
Desengrasado → Lavado → Decapado → Lavado → Enjuague → Secado → Galvanizado en inmersión caliente → Separación (envoltura) → Enfriamiento (pasivación) Una buena operación de galvanizado en inmersión caliente debe estar bajo un estricto control de cada uno de los procesos. Es esencial aprovechar al máximo la función de cada etapa del proceso. Si alguno de los pasos previos no se realiza correctamente, puede provocar una reacción en cadena que afecte negativamente los siguientes procesos, lo que aumentará significativamente los costos operativos o resultará en productos de baja calidad. Por ejemplo, si el pretratamiento no es adecuado, el zinc fundido no podrá reaccionar completamente con el acero para formar una película de galvanizado perfecta. De igual manera, un mal post-tratamiento dañará la apariencia de la película de galvanizado y reducirá su valor comercial. Cada proceso del galvanizado en inmersión caliente tiene sus propias características técnicas, y algunos requieren controles específicos en relación con los procesos anteriores y posteriores. En los últimos años se han utilizado nuevos agentes desengrasantes, inhibidores de la formación de niebla ácida durante el decapado, así como disolventes especiales para el tratamiento del metal. Además, se ha incorporado antioxidantes al baño de zinc para mejorar la fluidez de la solución y reducir la velocidad de reacción entre hierro y zinc, lo que evita la formación de manchas en la película de galvanizado y mejora su apariencia. En el proceso de enfriamiento, se puede optar por aplicar o no una pasivación; las técnicas de pasivación pueden incluir el uso de cromo u otros agentes.
Tercero, ventajas y desventajas de la tecnología de galvanización por inmersión en caliente:
Ventajas: Largo período de resistencia a la corrosión, de hasta más de 20 años. Desventajas: 1. El proceso técnico es complicado; cualquier error en su ejecución puede reducir efectivamente la capacidad del recubrimiento para proteger contra la corrosión. 2. Alto consumo de energía: la temperatura necesaria para el galvanizado en caliente supera los 400–500 grados Celsius, lo que implica un elevado costo eléctrico y aumenta significativamente el precio del producto. Para China, donde escasea la energía, esto representa un desperdicio de recursos valiosos. 3. Grave contaminación: durante el proceso de galvanizado se generan grandes cantidades de residuos, lo que afecta negativamente el medio ambiente (atmósfera, agua y suelo), perjudicando la vida y la salud de las personas, así como la salud de los trabajadores que participan en este proceso. 4. Costos totales elevados: para evitar estos problemas es necesario invertir una gran cantidad de dinero en soluciones tecnológicas y en el tratamiento de los residuos generados. 5. Después de dos a tres meses de uso, se forman sales de zinc que oscurecen la superficie del material, impidiendo su limpieza y recuperación de su brillo original.
Cuarto punto: Mecanismo de corrosión del acero:
La corrosión del acero se debe a sus reacciones químicas y electroquímicas; desde el exterior hacia el interior, el acero se destruye y pierde sus propiedades originales. El acero tiene una tendencia espontánea a transformarse en su estado natural más estable. En la naturaleza, debido a diferentes medios corrosivos, existen varios tipos de corrosión del acero, que pueden dividirse en: corrosión atmosférica, corrosión por agua y agua de mar, corrosión del suelo y corrosión en medios químicos. El acero está compuesto por ferrita y trazas de cementita; en presencia de agua con electrolito, ocurren las siguientes reacciones electroquímicas: Reacción en el ánodo: Fe → Fe2+ + 2e鈦?Reacción en el cátodo: 2H鈦?+ 2e鈦?→ H鈧?uarr; O en solución: Fe²鈦?+ 2OH鈦?→ Fe(OH)鈧?Bajo la acción del agua y el oxígeno, Fe(OH)鈧?se convierte en óxido de hierro hidratado, es decir, óxido.
2 Fe(OH)鈧?+ H鈧侽 → Fe鈧侽鈧?2H鈧侽 + O鈧?+ 4e鈦?→ 4OH鈦?En la reacción electroquímica, el ánodo se corroe.
Composición del óxido de hierro: Desde el punto de vista de su composición química, el óxido de hierro está formado por las siguientes sustancias: FeO·nH鈧侽; Fe鈧侽鈧?middot;nH鈧侽; Fe鈧僌鈧? Está compuesto por tres capas de nH鈧侽, y el proceso de formación del óxido de hierro puede considerarse como un proceso de oxidoreducción del hierro hacia su estado original en mineral. Por lo tanto, al igual que el mineral de hierro natural, está constituido por FeOOH, Fe鈧僌鈧?y algunas sustancias amorfas con diferentes formas cristalinas (α, β, γ, δ). Desde el punto de vista estructural, la capa de óxido de hierro es un sólido suelto y poroso que contiene agua. Desde el punto de vista de su composición química, se trata de compuestos de hierro relativamente estables (como Fe鈧僌鈧?y Fe鈧侽鈧?, así como compuestos más activos (como γ-FeOOH y Fe(OH)鈧?.
2. Fe(OH)
La mezcla de los dos tipos de óxido de hierro resultantes del proceso de corrosión es la siguiente: el nuevo óxido de hierro (ruga) es principalmente γ-FeOOH, mientras que el antiguo óxido de hierro es principalmente Fe3O4. El proceso de corrosión del acero se desarrolla de la siguiente manera: O2 → (reorganización química) → α-FeOOH → Fe3O4 → Fe → FeO → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 → γ-FeOOH → (dehidratación) → Fe2O3.
Debido a que el óxido de hierro es suelto y poroso, la capa de óxido suele contener mucha agua, lo que provoca que el metal siga corroyéndose. El óxido primario en la superficie del acero se adhiere firmemente al substrato metálico. A medida que el óxido avanza, este se vuelve más compacto y se desplaza hacia la superficie de la capa de óxido; en esta superficie, se puede distinguir entre dos capas: la capa externa (óxido flotante), que no está firmemente adherida al acero, y la capa interna (óxido fijo), que sí lo está. 2. Dificultad para eliminar el óxido del acero: Es muy difícil eliminar por completo el óxido interno del acero. Mientras quede óxido residual en su superficie, este puede seguir provocando la corrosión del substrato metálico. Incluso si el óxido parece estar completamente eliminado, el área de superficie del metal aumentará, lo que aumenta la cantidad de agua que puede ser absorbida. Esto, a su vez, afecta significativamente su susceptibilidad a los agentes corrosivos del entorno, aumentando así las posibilidades de que vuelva a oxidarse. Basándose en esta situación, se recomienda utilizar pinturas antirrojo convencionales para la protección del metal.
El efecto no será ideal. Actualmente, se utiliza pintura común para prevenir la oxidación del metal; sin embargo, la capa de pintura se agrieta y se desprende después de entre seis meses y un año, y además se oxida y mancha, lo que impide completamente su función preventiva. La clave para utilizar la pintura con efectos anticorrosivos es lograr que la superficie metálica no vuelva a oxidarse. Se debe promover enérgicamente el uso de pinturas especiales diseñadas específicamente para prevenir la oxidación; se trata de un nuevo tipo de pintura que puede aplicarse directamente sobre superficies de acero que aún contienen restos de óxido. 3. Pintura permeable al óxido: Esta clase de pintura proviene de países europeos y estadounidenses. Funciona aprovechando el efecto humectante y penetrante de la pintura y sus aditivos para separar y rodear los restos de óxido, aislando así las áreas afectadas. Además, con la ayuda de aditivos especiales, contribuye a prevenir el desarrollo futuro del óxido.
Quinto punto: Formas de protección contra la corrosión:
Las formas más avanzadas de protección contra la corrosión incluyen: pintura común, pintura Dacromet, pintura antióxido ZY, galvanización en caliente, pulverización electrostática, inyección conjunta de gases con múltiples elementos, etc. Además de la pintura antióxido ZY, se utilizan otros métodos para eliminar el óxido del acero. Los requisitos de calidad son elevados; las propiedades anticorrosivas de las pinturas comunes son deficientes, mientras que los costos de tratamiento contra la corrosión de las pinturas Dacromet, la galvanización en caliente y la pulverización electrostática son altos, y los procesos son complejos, lo que las hace inadecuadas para su aplicación en el lugar de trabajo.
En sexto lugar, la presentación de los productos ZY.
Este producto está compuesto por caucho y resina plástica, polvo de zinc-aluminio en escamas (con un contenido sólido del 80%), inhibidores de la corrosión química, agentes auxiliares y un diluyente ecológico. No contiene disolventes a base de benceno, plomo, mercurio, cromo u otros ingredientes tóxicos.
Mecanismo anticorrosivo de la pintura antirrojo ZY
La pintura antirrojo ZY-D forma innumerables escamas de zinc extremadamente finas en la superficie de las piezas metálicas. Según la teoría de la corrosión electroquímica, en la pila de corrosión es el ánodo (con potencial eléctrico negativo) el que se corroe: Fe → Fe²鈦?+ 2e鈦?Zn → Zn²鈦?+ 2e鈦?El potencial electroquímico estándar del zinc es de entre 0,44 V y 0,50 V. En la pila compuesta por Fe y Zn, el zinc actúa como ánodo y el hierro como cátodo; además, el polvo de zinc se adhiere a la superficie del acero, formando una capa protectora conductora. El zinc se consume lentamente durante este proceso de protección, pero a una velocidad muy baja. Además, debido a la presencia de una pequeña cantidad de polvo de aluminio en la pintura antirrojo ZY-D, esta puede prevenir efectivamente la corrosión causada por el agua salada y mejorar la resistencia a las condiciones climáticas, así como la resistencia al óxido. También ofrece protección contra cambios alternados entre estados secos y húmedos, e inhibe la precipitación de zinc en la superficie metálica.
También contiene aditivos especiales y disolventes en su composición, que pueden reaccionar químicamente con el óxido para formar un complejo protector. Este complejo tiene la capacidad de penetrar profundamente en la capa de óxido, lo que permite que se forme una película continua y cerrada sobre la superficie del acero. Además, posee suficiente reactividad para pasivar o convertir los compuestos de hierro dañinos presentes en la capa de óxido en sustancias inofensivas, creando así una película de pasivación que protege al acero. Su estructura polimérica especial le permite resistir los rayos ultravioletas y retrasar el envejecimiento de la pintura, lo que garantiza una larga vida anti-corrosiva, generalmente superior a 10 años.
B. Ventajas del producto:
Excelente resistencia al agua y a las aguas saladas.
Excelente resistencia al óxido (ruido), durabilidad, resistencia a los impactos y buena adherencia.
No se produce ninguna sal de zinc, y el cuerpo de la barra no se ennegrecerá ni desvanecerá con el uso a largo plazo.
Puede lavarse con agua, y la superficie no acumula polvo con facilidad.
Durante el proceso de construcción no se generarán sustancias dañinas para el cuerpo humano ni el medio ambiente.
C. Tecnología de construcción
1. El recubrimiento es sencillo de aplicar, ya sea con una brocha pulverizadora o un rodillo.
El granallado elimina la escama de óxido, el óxido, el aceite, el polvo, el agua, etc. de la superficie.
La temperatura superficial del acero durante el proceso de recubrimiento es 3 °C más alta que la temperatura del punto de rocío.
Cuando la superficie del acero se ve afectada por la lluvia, el hielo o la nieve, no puede ser pintada.
Puede ser recubierto con… Galvanizado por inmersión en caliente (Hot-Dip Galvanized) Y barras parcialmente oxidadas al mismo tiempo.
D. Precauciones durante la construcción
1. Al abrir el barril, primero se debe eliminar el polvo y los residuos que se encuentran en su exterior para evitar que se mezclen con el contenido del mismo.
2. Al pintar, utilice un disolvente especial según los métodos de pulverización, pincelado o rodillo.
Debido a la alta proporción de polvo de zinc, el proceso de recubrimiento debe ser realizado con agitación continua para evitar que el polvo de zinc se precipite.
Al pintar sobre óxido de hierro, es necesario asegurarse de que el grosor de la capa de pintura cumpla los requisitos establecidos; en particular, dicho grosor debe ser más del triple que el de la capa de óxido.
Proceso de apoyo a la aplicación del recubrimiento (E. Coating Supporting Process)
1. Selección de pintura: Primer: Pintura antirrobo de alta permeabilidad ZY-S. Acabado: Acabado de tipo goma-plástico ZY-D (pintura de color).
2. Intervalo de tiempo entre las capas de pintura: el tiempo entre la capa base y cualquier otra capa base debe ser de ≥2 horas; el tiempo entre la capa base y la capa final debe ser de ≥12 horas; y el tiempo entre dos capas finales también debe ser de ≥2 horas.
(dos componentes) (un solo componente)
Nota: Una vez que el pieza a pintar esté lista, ajuste la pintura de dos componentes según el uso previsto y agregue el agente de curado al aceite.
Mezcle bien la pintura; úsela antes de que transcurran 3 horas si la temperatura es superior a 25°C, y antes de que transcurran 6 horas si la temperatura es baja. La duración de su uso puede variar según las condiciones climáticas. Inspección de calidad: Si se detectan defectos durante el proceso de pintado (como falta de recubrimiento, deformaciones, arrugas, agujeros o grietas), deben ser corregidos de inmediato. Antes de aplicar cada capa de pintura, se debe verificar la capa anterior, y el intervalo entre las aplicaciones debe cumplir con los requisitos establecidos.
F. Principales características: Posee una excelente resistencia a ácidos y álcalis, a la sal pulverizada, al agua de mar, al envejecimiento y al desgaste; mejora la adhesión entre las capas de pintura y no se descasca como las pinturas tradicionales. El espesor total de la película seca es de al menos 170 µm.