[发明专利]铅液表面覆盖剂及其制备工艺

说明书

本发明涉及熔融态覆层材料的热浸工艺中所用的铅液槽上的覆盖物及制备工艺。

在钢丝进行铅淬火处理工艺过程中，当温度高达900℃～1200℃的钢丝进入铅浴中时，铅液迅速蒸发，严重地污染了环境和危害操作人员的身体健康，甚至造成操作人员的铅中毒。而目前解决这个问题的方法是在液铅表面覆盖木炭屑、焦碳屑、砂土、耐火土和几层不同物质组成的粉末状覆盖剂，但因这些覆盖物都是由微小的颗粒组成的，铅蒸汽仍旧会从颗粒的缝隙之中逸出，且使用周期只有3～6个月。此外，近年来亦有采用低熔点无机盐作为覆盖物，但是这种覆盖物的弊端有三种：一是高温下易与铁发生变化化学反应，生成具有爆炸性的化合物;二是在高温下有强氧化性，产生不安全因素;三是对钢铁有严重腐蚀性，并在熔融状态下，对钢丝有粘附作用。

本发明的目的是克服上述技术的弊端而设计一种化学稳定性好、不分解、不挥发，可在液铅表面形成致密层的铅液表面覆盖剂，使用周期长，覆盖效果优良的覆盖剂以改善操作环境，保护工人的身体健康。

这种铅液表面覆盖剂的组分如下：（以重量百分比计）PbO 30%-87%，ZnO 2.5%-29%，B₂O₃3%-24%，Na₂O 3%-26%，SiO₂0.1%-45%，Al₂O₃0.1%-19%。

它的制备工艺是将由以上组分构成的混合物在800℃-1200℃的温度下加热熔化15分钟-120分钟，而后进行自然冷却或水淬后进行干燥，再经粉碎制成0.147mm-0.294mm的粉末状成品。

将用上述工艺制成的粉末状覆盖剂，覆盖在液铅表面，即刻熔化为一层几毫米厚的致密的覆盖层，与液铅表面紧密结合，没有丝毫空隙，有效地抑制了铅蒸汽的逸出。为防止覆盖剂与钢丝粘连，在钢丝的进、出口处的覆盖层表面堆放滑石粉、石墨粉或其他干性粉末作为防粘剂。

本发明的优点是：

1.原料易购，成本低，制备工艺简单。

2.本覆盖剂的化学稳定性好，不分解、不挥发，无二次污染;其使用周期长，一次覆盖后可维持到铅浴设备检修，且可再生重复使用。

3.封闭性能良好，既防止铅液表面氧化，又抑制铅蒸汽产生。其覆盖效果可达90%-99%，空气中铅烟浓度可达0.03mg/m³以下。

4.本覆盖剂熔化后延展性优良，不与铅和钢铁等金属发生不良的化学反应，安全性强。

实施例1：将含有PbO 65.2%，ZnO 14.8%，B₂O₃12.4%，Na₂O 5.5%，SiO₂1.0%，Al₂O₃1.1%的混合物200g在1000℃的温度下加热20分钟，使上述混合物完全熔化。然后进行水淬，滤出后干燥，再将其粉碎成0.147mm的粉末直接覆盖在450℃铅浴液面上，并在钢丝的出、入口处堆放石墨粉，经测定其覆盖率可达92%以上，气体中的铅烟浓度只有0.01mg/m³。

实施例2：将含有31.4%PbO，20.3%ZnO，16.9%B₂O₃，14.4%Na₂O，8.5%SiO₂，8.5%Al₂O₃的混合物25g在1100℃的温度下加热熔化60分钟，然后放在通风处冷却，而后粉碎成0.21mm的粉末覆盖在500℃的铅浴液面上，其覆盖率达92%，气体中的铅浓度为0.012mg/m³，铅蒸发速率是0.005μg/min.cm³。

实施例3：将含有85%PbO，4.5%ZnO，6%B₂O₃，3.5%Na₂O，0.5%SiO₂，0.5%Al₂O₃的混合物20g在800℃的温度下加热熔化60分钟，然后放在水里冷却，再取出放入100℃的烘箱中干燥30分钟，并粉碎成0.294mm的粉末覆盖在500℃的铅浴液面上，测得气体中的铅蒸发速率是0.0003μg/min.cm³，覆盖率可达99%，气体中的铅浓度只有0.001mg/m³。