廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，通過(guò)將廢舊的熱浸鋅公路鋼護(hù)欄回收，進(jìn)行回火處理后，再依次進(jìn)行整形矯正及磷化的預(yù)處理，最后對(duì)工件進(jìn)行預(yù)烘、噴塑、固化、晾干得到處理完畢的鍍鋅噴塑雙涂層公路鋼護(hù)欄。本發(fā)明提供的處理方案，能夠?qū)U舊的熱浸鋅公路鋼護(hù)欄進(jìn)行回收、翻新處理，得到翻新的雙涂層鋼護(hù)欄，最大限度的節(jié)約了資源，避免浪費(fèi)，并且提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)附加值，既能產(chǎn)生社會(huì)效益，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】廢丨日熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種公路鋼護(hù)欄系列回收翻新再利用技術(shù)，屬于新材料表面加工及涂 層領(lǐng)域，具體涉及一種廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]護(hù)欄是公路重要的安全保障設(shè)施。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展，安 全護(hù)欄市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，但該產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家對(duì)產(chǎn)品的性能、技術(shù)參數(shù)、生產(chǎn)工藝掌握各不 相同，致使這一產(chǎn)品的質(zhì)量良莠不齊。有的路段由于采用了防腐工藝處理不當(dāng)，少則一兩 年時(shí)間，鋼護(hù)欄便銹跡斑斑，不僅影響了公路的視覺(jué)效果，也大大縮短了鋼護(hù)欄的有效使用 期，同時(shí)也增加了維護(hù)成本，更重要的是帶來(lái)了安全隱患和資源浪費(fèi)。據(jù)調(diào)查分析，僅中原 地區(qū)長(zhǎng)江中上游公路鋼護(hù)欄需回收利用的每年就達(dá)10萬(wàn)噸以上，如果廢棄銹跡斑斑的鋼 護(hù)欄將造成極大的資源浪費(fèi)，而且破壞環(huán)境，不利于環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)以上問(wèn)題，提供一種廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，能夠 對(duì)廢舊的熱浸鋅公路鋼護(hù)欄進(jìn)行回收處理以及進(jìn)行翻新處理，經(jīng)過(guò)翻新的雙涂層鋼護(hù)欄， 最大限度的節(jié)約了資源，避免浪費(fèi)，并且提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)附加值，既能產(chǎn)生社會(huì)效益，又 能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]本發(fā)明提供了一種廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，具體包括以下步驟:
1)將廢舊的熱浸鋅公路鋼護(hù)欄回收，進(jìn)行回火處理，首先將工件加熱到120-180°C，然 后冷卻到40°C ±5°C，立即將該工件置于烘箱內(nèi)，從加熱到冷卻后置于烘箱內(nèi)的總共用時(shí) 控制在30min以內(nèi)，再將烘箱升溫至300°C，在300-320°C恒溫15min，最后將工件自然冷卻 完成回火處理；
2)將步驟I)處理后的工件依次進(jìn)行整形矯正及磷化的預(yù)處理，使其便于進(jìn)行噴塑；
3)對(duì)步驟2)所得的工件在90-110°C進(jìn)行預(yù)烘，然后進(jìn)行噴塑處理，最后將工件進(jìn)行固 化、晾干；
通過(guò)上述步驟得到處理完畢的鍍鋅噴塑雙涂層公路鋼護(hù)欄。
[0005]優(yōu)選的，步驟I)所述的工件首次加熱時(shí)控制加熱溫度為150°C。步驟I)將工件 加熱到120-180°C時(shí)，可采用烘箱加熱、遠(yuǎn)紅外加熱或者浸泡式加熱方式；采用浸泡式加熱 時(shí)，還可在溶液中加入堿，有利于盡快除去工件表面的浮灰等污物，并且能夠除去一部分工 件表面的鈍化層，添加的堿可為氫氧化鈉或者其他堿類物質(zhì)。
[0006]所述的公路鋼護(hù)欄為鋼護(hù)欄板和/或鋼護(hù)欄柱。
[0007]整形矯正過(guò)程運(yùn)用“鋼護(hù)欄修復(fù)矯整器”對(duì)撞彎、變形的鋼護(hù)欄進(jìn)行修復(fù)，從而回 收本已報(bào)廢的鋼護(hù)欄，達(dá)到再次利用的目的。通過(guò)整形矯正的鋼護(hù)欄，進(jìn)行一系列的處理 后，可達(dá)到與成形的新鋼護(hù)欄同等技術(shù)要求。
[0008]步驟2)中所述磷化前，對(duì)工件進(jìn)行脫脂、表調(diào)和中和處理；脫脂時(shí)將工件浸泡在氫氧化鈉溶液中，除去工件表面的油污及鈍化層，表調(diào)時(shí)采用膠體磷酸鈦進(jìn)行表調(diào)。
[0009]脫脂的目的在于除油，保證噴塑涂層與工件基體的緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)較好的附著 力。如果工件表面有油時(shí)，附著力差，同時(shí)也可能對(duì)外觀產(chǎn)生影響，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。 由于熱鍍鋅鋼板的鋅層可承受一定的堿腐蝕，在脫脂過(guò)程中單獨(dú)設(shè)置堿洗槽，加入氫氧化 鈉使其濃度為10%左右，然后對(duì)工件進(jìn)行浸泡，除去表面的浮灰等污物，也可去除一些鈍化 層。氫氧化鈉的添加量和浸泡時(shí)間需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，一般其濃度可為10%。對(duì)于連續(xù)生 產(chǎn)的工廠，如果工件的表面沒(méi)有油等污物，可省去脫脂，堿洗，水洗工序。
[0010]表調(diào)時(shí)采用膠體磷酸鈦進(jìn)行表調(diào)。表調(diào)的目的是在鍍鋅層表面生成一些細(xì)小的磷 酸鹽結(jié)晶晶核，這些晶核在磷化處理時(shí)成為磷酸鹽結(jié)晶的核心，可提高成膜速度和提高均 勻性。表調(diào)劑的用量很少，只需千分之二至三配成水溶液即可。
[0011]步驟2)中所述磷化時(shí)所用的磷化劑為鋅系磷化劑。涂料在鍍鋅層的附著強(qiáng)度較 低，其涂裝性是較差的，通過(guò)磷化在工件的表面生產(chǎn)磷化膜，能提供一個(gè)〃粗糙面"，給涂層 以很好的咬合力，大大提高了附著力，實(shí)現(xiàn)涂層的性能，提高涂層與鍍鋅層的結(jié)合力和防護(hù) 性；同時(shí)，磷化膜提供的均一性表面，可抑制局部的電化學(xué)腐蝕。
[0012]所述預(yù)處理過(guò)程中各工藝的溫度控制在70°C以下。保證工件的成分不會(huì)發(fā)生變化 和受到影響。
[0013]步驟3)中進(jìn)行噴塑的具體工藝步驟依次為:上件一預(yù)烘一噴塑一固化一干燥一 下件。
[0014]上件時(shí)需注意吊具導(dǎo)電性，吊具上的涂層不宜太厚，過(guò)厚要清除吊具上的涂層，可 采取集中焚燒的方法；因工件較重，一定要設(shè)計(jì)好掛具，掛具要求牢固可靠。
[0015]預(yù)烘的目的一是除去工件上剩余的水分，二是可以保證一定厚度的粉較好的附著 在工件的表面。一般保證加熱到90-110°C。
[0016]噴塑:對(duì)于護(hù)欄產(chǎn)品，根據(jù)其構(gòu)件的特點(diǎn)，采用自動(dòng)噴槍的形式，但一般另加手工 噴槍補(bǔ)噴相結(jié)合的形式，這樣做的目的是使實(shí)時(shí)監(jiān)控噴粉質(zhì)量，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0017]所述噴塑時(shí)采用納米噴涂工藝，噴塑的材料可為聚酯粉末，采用聚酯粉末時(shí)固化 溫度為220°C，固化時(shí)間為15min。
[0018]固化:要根據(jù)所用的粉末種類確定固化條件。
[0019]晾干:可采用冷風(fēng)吹干，在吹干的過(guò)程中，對(duì)工件進(jìn)行檢查。對(duì)于允許缺陷，如流 掛、起泡、露底、縮孔等，可用丙酮等稀釋粉末涂料趁工件未涼時(shí)涂覆或噴覆于缺陷表面，用 余熱固化。對(duì)于重大缺陷需要進(jìn)行返修處理，根據(jù)涂膜厚度選取處理方法，一般有三種:直 接上件重新噴塑、機(jī)械打磨、用脫膜劑處理。
[0020]優(yōu)選的鋼護(hù)欄處理方案中，噴塑時(shí)采用聚酯粉末進(jìn)行納米噴涂。聚酯粉末是一種 高溫固化的聚合樹(shù)脂，具有優(yōu)異的戶外性能物理機(jī)械性能，可以為熱鍍鋅構(gòu)件提供一個(gè)最 持久的保護(hù)，同時(shí)也提供一個(gè)完美的裝飾性效果。聚酯粉末能提供優(yōu)異的耐侯性，它應(yīng)用于 鋅構(gòu)件是一個(gè)最持久最全面的保護(hù)。采用聚酯粉末進(jìn)行噴塑時(shí)，固化溫度為220°C，固化時(shí) 間為15min。
[0021]在傳統(tǒng)的鋼護(hù)欄處理工藝中，常通過(guò)拋丸及高溫處理等工藝除去鋼護(hù)欄的外表層 氧化物、雜質(zhì)等，有的工藝甚至?xí)茐腻冧\層，這樣需要在工件上進(jìn)行再次鍍鋅，增加了工 作量，提高了工作成本，造成了材料的浪費(fèi)，不利于保護(hù)環(huán)境；而且拋丸及高溫處理還可能會(huì)造成工件的變形。
[0022]本發(fā)明提供處理方法具有以下有益效果:
I)對(duì)本已報(bào)廢的公路鋼護(hù)欄進(jìn)行回收處理，達(dá)到循環(huán)再利用的目的，能夠節(jié)約資源，最 早期修建的高速公路所安裝的鋼護(hù)欄陸續(xù)進(jìn)入回收期，僅中原地區(qū)長(zhǎng)江中上游進(jìn)入回收 期的鋼護(hù)欄每年就達(dá)10萬(wàn)噸，相比將廢舊的鋼護(hù)欄直接作為廢品變賣轉(zhuǎn)為其他用途，該處 理再利用的方式能夠最大化的利用資源。
[0023]2)本發(fā)明提供的處理工藝具有廣大的市場(chǎng)需求，我國(guó)的高速公路發(fā)展迅速，截至 2011年底我國(guó)高速公路總里程達(dá)8.5萬(wàn)公里，高速公路若進(jìn)行四線防護(hù)，約需鋼護(hù)欄45噸 /公里，而現(xiàn)生產(chǎn)的鋼護(hù)欄供不應(yīng)求。本發(fā)明通過(guò)對(duì)舊鋼護(hù)欄進(jìn)行回收和翻新處理，進(jìn)行再 利用，具有廣大的市場(chǎng)需求，且其處理工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，易于推廣。
[0024]3)本方案通過(guò)將廢舊的熱浸鋅鋼護(hù)欄處理成雙涂層鋼護(hù)欄，能夠延長(zhǎng)使用壽命， 且進(jìn)一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量。熱浸鋅鋼護(hù)欄的使用壽命一般為25年左右，單噴塑涂層的使用 壽命一般為10-15年，而鍍鋅噴塑雙防護(hù)層的鋼護(hù)欄使用壽命可達(dá)到40年以上，實(shí)驗(yàn)表明 鍍鋅噴塑雙防護(hù)體系是最好的涂層防護(hù)體系，特別是在含二氧化硫的氣氛中，其防護(hù)效果 更加明顯。
[0025]4)本發(fā)明提供的處理工藝具有低消耗、低排放、高效率的特點(diǎn)，是一種節(jié)能環(huán)保的 新工藝，且能夠產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益，目前市場(chǎng)上回收廢舊熱浸鋅鋼護(hù)欄的價(jià)格一般不超 過(guò)為2500/噸，但經(jīng)過(guò)處理后的熱浸鋅噴塑鋼護(hù)欄的價(jià)格一般為5600/噸，具有較大的利潤(rùn) 空間。
[0026]5)本發(fā)明在對(duì)廢舊熱浸鋅鋼護(hù)欄回收后首先進(jìn)行回火處理，可消除一部分因急速 冷卻所造成的殘留應(yīng)力，提高材料的韌性與柔性，工件的力學(xué)性能均能符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施 例表述的范圍。
[0028]實(shí)施例1:
一種廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，具體包括以下步驟:
1)將廢舊的熱浸鋅公路鋼護(hù)欄回收，進(jìn)行回火處理，首先將工件通過(guò)烘箱加熱到 120°C，然后冷卻到35°C，立即將該工件置于烘箱內(nèi)，從加熱到冷卻后置于烘箱內(nèi)的總共用 時(shí)28min，再將烘箱升溫至300°C，在300_320°C恒溫15min，最后將工件自然冷卻完成回火 處理；
2)將步驟I)處理后的工件依次進(jìn)行整形矯正、脫脂、堿洗、水洗、表調(diào)、磷化的預(yù)處理， 使工件的表面便于進(jìn)行噴塑處理；
3)對(duì)步驟2)所得的工件在90-110°C進(jìn)行預(yù)烘，然后采用聚酯粉末進(jìn)行噴塑處理，再將 工件在220°C進(jìn)行固化15min、最后晾干得到處理完畢的鍍鋅噴塑雙涂層公路鋼護(hù)欄。
[0029]實(shí)施例2:
一種廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，具體包括以下步驟:
I)將廢舊的熱浸鋅公路鋼護(hù)欄回收，進(jìn)行回火處理，首先將工件通過(guò)遠(yuǎn)紅外加熱到150°C，然后冷卻到40°C，立即將該工件置于烘箱內(nèi)，從加熱到冷卻后置于烘箱內(nèi)的總共用時(shí)控制在25min，再將烘箱升溫至300°C，在300_320°C恒溫15min，最后將工件自然冷卻；
2)將步驟I)處理后的工件依次進(jìn)行整形矯正、脫脂、堿洗、水洗、表調(diào)、磷化的預(yù)處理， 使工件的表面便于進(jìn)行噴塑處理；
3)對(duì)步驟2)所得的工件在90-110°C進(jìn)行預(yù)烘，然后進(jìn)行納米噴涂處理，最后將工件在 220°C進(jìn)行固化15min、最后晾干得到處理完畢的鍍鋅噴塑雙涂層公路鋼護(hù)欄。
[0030]實(shí)施例3:
一種廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，具體包括以下步驟:1)將廢舊的熱浸鋅公路鋼護(hù)欄回收，進(jìn)行回火處理，首先將工件通過(guò)蒸汽加熱至 180°C，然后冷卻到40°C，立即將該工件置于烘箱內(nèi)，從加熱到冷卻后置于烘箱內(nèi)的總共用時(shí)26min，再將烘箱升溫至300°C，在300_320°C恒溫15min，最后將工件自然冷卻；
2)將步驟I)處理后的工件依次進(jìn)行整形矯正、磷化的預(yù)處理，使工件的表面便于進(jìn)行噴塑處理；
3)對(duì)步驟2)所得的工件依次進(jìn)行上件一預(yù)烘一噴塑一固化一涼干一下件的工藝得到處理完畢的鍍鋅噴塑雙涂層公路鋼護(hù)欄，所述預(yù)烘在90-110°C進(jìn)行，噴塑處理采用聚酯粉末，嗔塑完成后將工件在220 C進(jìn)彳丁固化15min、最后晚干即可。
[0031]對(duì)上述實(shí)施例中所得的處理之后的雙涂層公路鋼護(hù)欄進(jìn)行檢測(cè)，其各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。其中
通過(guò)上述實(shí)施例得到的處理的鋼護(hù)欄進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，其結(jié)果見(jiàn)表1。
【權(quán)利要求】
1.一種廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，其特征在于:具體包括以下步驟:1)將廢舊的熱浸鋅公路鋼護(hù)欄回收，進(jìn)行回火處理，首先將工件加熱到120-180°C，然 后冷卻到40°C ±5°C，將該工件置于烘箱內(nèi)，從加熱到冷卻后置于烘箱內(nèi)的總共用時(shí)控制 在30min以內(nèi)，再將烘箱升溫至300°C，在300-320°C恒溫15min，最后將工件自然冷卻完成 回火處理；2)將步驟I)處理后的工件依次進(jìn)行整形矯正及磷化的預(yù)處理，使其便于進(jìn)行噴塑；3)對(duì)步驟2)所得的工件在90-110°C進(jìn)行預(yù)烘，然后進(jìn)行噴塑、固化處理；通過(guò)上述步驟得到處理完畢的鍍鋅噴塑雙涂層公路鋼護(hù)欄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，其特征在于:所述的公路 鋼護(hù)欄為鋼護(hù)欄板和/或鋼護(hù)欄柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，其特征在于:步驟2)中所 述磷化前，對(duì)工件進(jìn)行脫脂和表調(diào)處理；脫脂時(shí)將工件浸泡在氫氧化鈉溶液中，除去工件表 面的油污及鈍化層，表調(diào)時(shí)采用膠體磷酸鈦進(jìn)行表調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，其特征在于:步驟2)中所 述磷化時(shí)所用的磷化劑為鋅系磷化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，其特征在于:步驟3)中進(jìn) 行噴塑的具體工藝步驟依次為:上件一預(yù)烘一噴塑一固化一干燥一下件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，其特征在于:步驟I)所述 將工件加熱到120-180°C時(shí)，可采用烘箱加熱、遠(yuǎn)紅外加熱或者蒸汽加熱方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，其特征在于:采用浸泡式 加熱時(shí)，在溶液中加入堿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，其特征在于:所述噴塑 時(shí)采用納米噴涂工藝。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，其特征在于:所述噴塑 時(shí)采用聚酯粉末進(jìn)行噴涂，其固化溫度為220°C，固化時(shí)間為15min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的廢舊熱浸鋅公路鋼護(hù)欄處理工藝，其特征在于:所述預(yù) 處理過(guò)程中各工藝的溫度控制在70°C以下。
【文檔編號(hào)】C21D1/18GK103590352SQ201310542404
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】鄭家源 申請(qǐng)人:湖北秭歸新亞交通設(shè)施有限公司