一、鍍鋅槽鋼簡介
鍍鋅槽鋼是一種有效的金屬(shu)防腐方式，主要用于(yu)各行業(ye)的金屬(shu)結構設(she)施(shi)上。
熱鍍(du)(du)鋅槽(cao)鋼(gang)(gang)，按鍍(du)(du)鋅工藝的(de)不同可(ke)以分為熱浸鋅槽(cao)鋼(gang)(gang)和熱吹鍍(du)(du)鋅槽(cao)鋼(gang)(gang)，是(shi)將除(chu)銹后的(de)鋼(gang)(gang)件(jian)浸入440~460℃左右融化的(de)鋅液(ye)中，使鋼(gang)(gang)構件(jian)表面附著(zhu)鋅層，從而起(qi)到防腐的(de)目的(de)。
槽鋼的(de)表面鍍鋅(xin)(xin)主要采用(yong)(yong)的(de)方法是熱(re)鍍鋅(xin)(xin)。熱(re)鍍鋅(xin)(xin)是由較古老的(de)熱(re)鍍方法發(fa)展而(er)來(lai)，自從(cong)1836年(nian)法國把熱(re)鍍鋅(xin)(xin)應用(yong)(yong)于工業(ye)以(yi)來(lai)，已經有170年(nian)的(de)歷史了(le)。然而(er)近30年(nian)來(lai)，伴隨冷軋帶鋼的(de)飛(fei)速發(fa)展，熱(re)鍍鋅(xin)(xin)工業(ye)得到了(le)大規(gui)模發(fa)展。
在(zai)各(ge)種(zhong)(zhong)保護(hu)鋼(gang)基體的涂鍍(du)方法(fa)中，熱浸鋅(xin)是(shi)非常優良的一種(zhong)(zhong)。它(ta)是(shi)在(zai)鋅(xin)呈(cheng)液體的狀態下，經(jing)過了(le)相當復雜(za)的物(wu)理、化學作用之后(hou)，在(zai)鋼(gang)鐵(tie)上(shang)不僅鍍(du)上(shang)較(jiao)厚的純鋅(xin)層，而且還生成一種(zhong)(zhong)鋅(xin)鐵(tie)合金(jin)層。這種(zhong)(zhong)鍍(du)法(fa)，不僅具(ju)備了(le)電鍍(du)鋅(xin)的耐(nai)(nai)腐蝕(shi)特(te)點，而且由于(yu)具(ju)有(you)鋅(xin)鐵(tie)合金(jin)層。還具(ju)有(you)電鍍(du)鋅(xin)所無法(fa)相比擬的強耐(nai)(nai)蝕(shi)性。因此這種(zhong)(zhong)鍍(du)法(fa)特(te)別(bie)適用于(yu)各(ge)種(zhong)(zhong)強酸、堿霧氣等強腐蝕(shi)環境中。
二、鍍鋅槽鋼特點
1、具有較厚的致密的純(chun)鋅層(ceng)覆蓋在鋼(gang)(gang)鐵表面(mian)上，它(ta)可以避免鋼(gang)(gang)鐵基(ji)(ji)體(ti)與任何的腐(fu)蝕(shi)(shi)溶液的接觸，保護(hu)鋼(gang)(gang)基(ji)(ji)體(ti)免受腐(fu)蝕(shi)(shi)。在一般(ban)大(da)氣中(zhong)，鋅層(ceng)表面(mian)形成(cheng)(cheng)一層(ceng)很(hen)(hen)薄而(er)密實的氧(yang)化鋅層(ceng)表面(mian)，它(ta)很(hen)(hen)難溶于水，故對(dui)鋼(gang)(gang)基(ji)(ji)體(ti)起著一定保護(hu)作用。如果氧(yang)化鋅與大(da)氣中(zhong)其它(ta)成(cheng)(cheng)分生成(cheng)(cheng)不溶性鋅鹽(yan)后，則防蝕(shi)(shi)作用更理想。
2、具有鐵—鋅合金層(ceng)，結合致密(mi)，在海洋(yang)性(xing)鹽(yan)霧(wu)大氣及工業性(xing)大氣中表現(xian)特有抗腐(fu)蝕性(xing)；
3、由于結合(he)牢(lao)固，鋅(xin)—鐵(tie)互溶(rong)，具有很強的耐磨性；
4、由于鋅具有良好(hao)的延展(zhan)性，其合金層與鋼基附著牢固，因此熱鍍(du)件(jian)可進行冷(leng)沖、軋(ya)制、拉絲、彎(wan)曲(qu)等各種成型而(er)不損壞鍍(du)層；
5、鋼(gang)(gang)結構件(jian)熱鍍(du)鋅后，相當于(yu)一次退火處理(li)，能(neng)有(you)效改(gai)善(shan)鋼(gang)(gang)基體的機械(xie)性能(neng)，消除鋼(gang)(gang)件(jian)成型焊接時(shi)的應(ying)力(li)，有(you)利(li)于(yu)對鋼(gang)(gang)結構件(jian)進行車(che)削加工。
6、熱鍍鋅后(hou)的件(jian)表面光(guang)亮美觀(guan)。
7、純鋅層(ceng)是(shi)熱鍍鋅中最富有(you)塑(su)性(xing)(xing)(xing)的一層(ceng)鍍鋅層(ceng)，其性(xing)(xing)(xing)質基本接近(jin)于純鋅，具(ju)有(you)延展性(xing)(xing)(xing)，所以它(ta)富于撓性(xing)(xing)(xing)。
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三、熱鍍鋅槽鋼原理
熱鍍鋅層是鋅在高溫(wen)液(ye)態下，分(fen)三(san)個步(bu)驟形成的：
1、鐵基表面(mian)被鋅液溶解(jie)形成(cheng)鋅—鐵合金相層(ceng)。
2、合金(jin)層中的鋅(xin)離(li)子進(jin)一步(bu)向基體擴(kuo)散形成鋅(xin)鐵(tie)互(hu)溶(rong)層。
3、合金層表面(mian)包絡著鋅層。
四、熱鍍鋅槽鋼工藝流程
熱鍍鋅槽鋼工藝流程：原料檢驗→酸洗→清洗→助鋅→烘干(gan)→鍍鋅→冷卻(que)→鈍化(hua)→清洗→成品檢驗→檢驗打包等。
按照習慣往往根(gen)據鍍(du)前處理方(fang)法的(de)不(bu)同把(ba)熱鍍(du)鋅工藝分為線外退(tui)火(huo)和線內退(tui)火(huo)兩(liang)大類(lei)。
1、線外退火
線(xian)外(wai)退(tui)火就是熱軋或(huo)(huo)冷(leng)軋鋼進(jin)入熱鍍(du)鋅(xin)作業線(xian)之前(qian)，首(shou)先(xian)在(zai)抽(chou)底式退(tui)火爐或(huo)(huo)罩式退(tui)火爐中進(jin)行再結(jie)晶退(tui)火，這樣，鍍(du)鋅(xin)線(xian)就不存在(zai)退(tui)火工序了。鋼材(cai)在(zai)熱鍍(du)鋅(xin)之前(qian)必須保持一(yi)個無氧(yang)(yang)化物(wu)和其他臟物(wu)存在(zai)的(de)潔凈的(de)純鐵活性(xing)表面。這種方(fang)法是先(xian)由(you)(you)酸洗的(de)方(fang)法把經退(tui)火的(de)表面氧(yang)(yang)化鐵皮清除，然后涂上(shang)一(yi)層由(you)(you)氯(lv)化鋅(xin)或(huo)(huo)由(you)(you)氯(lv)化銨和氯(lv)化鋅(xin)混合(he)組(zu)成(cheng)的(de)溶劑(ji)進(jin)行保護，從(cong)而防(fang)止鋼材(cai)再被氧(yang)(yang)化。
（1）濕法熱鍍鋅
鋼(gang)材表面(mian)(mian)的(de)(de)溶劑(ji)不(bu)經烘干(gan)（即表面(mian)(mian)還是濕的(de)(de)）就進入(ru)起表面(mian)(mian)覆蓋有熔融態溶劑(ji)的(de)(de)鋅液進行熱鍍(du)鋅。此(ci)方法的(de)(de)缺點是：
a.只(zhi)能在無鉛(qian)狀態(tai)下鍍鋅，鍍層的合金層很(hen)厚且粘附性(xing)很(hen)壞(huai)。
b.生成的鋅(xin)渣都(dou)積存在鋅(xin)液(ye)(ye)(ye)和鉛液(ye)(ye)(ye)的界面處而不能沉積鍋底（因為鋅(xin)渣的比重大(da)于鋅(xin)液(ye)(ye)(ye)而小于鉛液(ye)(ye)(ye)），這樣鋼材因穿過(guo)鋅(xin)層污(wu)染(ran)了表(biao)面。
因(yin)此(ci)，濕法熱鍍鋅(xin)已基本被淘汰。
（2）單支鋼材
這(zhe)種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)(fa)一(yi)(yi)般是采用熱(re)軋疊(die)軋板作為原(yuan)料，首(shou)先把(ba)經(jing)過(guo)退(tui)火的(de)鋼材送(song)入(ru)酸(suan)(suan)洗車間,用硫酸(suan)(suan)或鹽酸(suan)(suan)清除鋼材表(biao)面的(de)氧(yang)熱(re)鍍鋅(xin)(xin)(xin)法(fa)(fa)化(hua)鐵皮。酸(suan)(suan)洗之(zhi)后(hou)的(de)鋼材立即(ji)進入(ru)水箱中浸泡等待鍍鋅(xin)(xin)(xin)，這(zhe)樣可(ke)以(yi)防止鋼材再氧(yang)化(hua)。后(hou)經(jing)過(guo)酸(suan)(suan)洗、水清洗、擠(ji)干、烘干、進入(ru)鋅(xin)(xin)(xin)鍋（溫度一(yi)(yi)直保持在445—465℃）熱(re)鍍鋅(xin)(xin)(xin)，再進行涂(tu)油和鉻化(hua)處(chu)理。這(zhe)種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)(fa)生產(chan)的(de)熱(re)鍍鋅(xin)(xin)(xin)板比(bi)濕法(fa)(fa)鍍鋅(xin)(xin)(xin)成品質量有顯著(zhu)提高，只對小(xiao)規模生產(chan)有一(yi)(yi)定價值。
（3）惠林法熱
該連續鍍鋅(xin)生產(chan)線包括堿液脫脂、鹽酸酸洗、水沖洗、涂溶(rong)劑(ji)、烘干等一系列(lie)前(qian)處理工(gong)序，而(er)且原板進(jin)入鍍鋅(xin)線鍍鋅(xin)前(qian)還需(xu)要(yao)進(jin)行罩式爐退火。這種方法(fa)生產(chan)工(gong)藝(yi)復(fu)雜，生產(chan)成本高，更(geng)為主要(yao)的(de)是此方法(fa)生產(chan)的(de)產(chan)品常常帶(dai)有溶(rong)劑(ji)缺陷，影響鍍層(ceng)的(de)耐(nai)蝕性。并且鋅(xin)鍋中的(de)AL常常和鋼材表(biao)面(mian)的(de)溶(rong)劑(ji)發生作用生成三氯化鋁而(er)耗掉，鍍層(ceng)的(de)粘附(fu)性變壞。因而(er)此方法(fa)雖然已問世(shi)近三十年，但(dan)在世(shi)界(jie)熱(re)鍍鋅(xin)行業中并未(wei)得到發展。
2、線內退火
線(xian)內退(tui)火就是由冷軋或熱(re)(re)軋車(che)間(jian)直接提供帶(dai)卷作為熱(re)(re)鍍鋅(xin)的原板(ban)，在熱(re)(re)鍍鋅(xin)作業(ye)線(xian)內進行氣體保(bao)護再(zai)結晶退(tui)火。屬于這個類(lei)行業(ye)的熱(re)(re)鍍鋅(xin)方法(fa)包括：森(sen)吉米爾(er)法(fa)、改(gai)良森(sen)吉米爾(er)法(fa)、美鋼聯法(fa)（同日本川崎法(fa)）、賽拉斯法(fa)、莎倫法(fa)。
（1）森吉米爾法
它是把退火(huo)工藝和熱(re)(re)鍍鋅(xin)工藝聯合(he)起來，其線(xian)內退火(huo)主要包(bao)括氧化(hua)(hua)爐，還原爐兩部(bu)份(fen)組成。帶鋼在氧化(hua)(hua)爐中煤(mei)氣火(huo)焰直接加熱(re)(re)到(dao)(dao)450度(du)左右，把帶鋼表面(mian)殘存的(de)軋制油(you)燒掉，凈化(hua)(hua)表面(mian)。后再把帶鋼加熱(re)(re)到(dao)(dao)700-800度(du)完成再結晶退火(huo)，經冷卻段控(kong)制進鋅(xin)鍋前(qian)溫度(du)在480度(du)左右，最后在不接觸空氣的(de)情況下進入鋅(xin)鍋鍍鋅(xin)，因此(ci)，森(sen)吉米爾法(fa)產量(liang)高、鍍鋅(xin)質(zhi)量(liang)較好，此(ci)法(fa)曾得(de)到(dao)(dao)廣泛應用。
（2）美鋼聯法
它是(shi)森(sen)吉米(mi)爾法(fa)(fa)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)變種，它僅(jin)僅(jin)是(shi)利(li)用(yong)(yong)一(yi)個(ge)堿性電解脫脂槽(cao)取代了氧化爐的(de)(de)(de)脫脂作(zuo)用(yong)(yong)，其余(yu)工序(xu)與森(sen)吉米(mi)爾法(fa)(fa)基本相同(tong)。在原板進(jin)入作(zuo)業(ye)線后，首先進(jin)行(xing)電解脫脂，而后水(shui)洗、烘干，再(zai)通過有保護氣體(ti)的(de)(de)(de)還原爐進(jin)行(xing)再(zai)結晶退(tui)火，最后在密封情(qing)況(kuang)下進(jin)入鋅(xin)鍋熱鍍鋅(xin)。這(zhe)(zhe)種方法(fa)(fa)因(yin)帶(dai)鋼不經過氧化爐加熱，所以表(biao)面的(de)(de)(de)氧化膜(mo)較薄，可適當降低還原爐中保護氣體(ti)的(de)(de)(de)氫含量。這(zhe)(zhe)樣(yang)，對爐安全和降低生產(chan)成本有利(li)。但是(shi)，由(you)于(yu)帶(dai)鋼得不到預加熱就進(jin)入還原爐中，這(zhe)(zhe)樣(yang)無(wu)疑(yi)提高了還原爐的(de)(de)(de)熱負荷(he)，影響爐子的(de)(de)(de)壽命。因(yin)此這(zhe)(zhe)種方法(fa)(fa)并(bing)未得廣泛應用(yong)(yong)。
（3）賽拉斯法
又(you)稱(cheng)火(huo)焰直(zhi)(zhi)接加熱法；首先帶鋼(gang)經堿洗(xi)脫脂，而后用(yong)(yong)鹽酸清除表面的(de)氧(yang)化皮，并經水洗(xi)、烘干后再進入由(you)煤氣(qi)(qi)火(huo)焰直(zhi)(zhi)接加熱的(de)立式(shi)線內(nei)退火(huo)爐，通過嚴格控制爐內(nei)煤氣(qi)(qi)和(he)空氣(qi)(qi)的(de)焰燒(shao)比例，使(shi)之在煤氣(qi)(qi)過剩和(he)氧(yang)氣(qi)(qi)不足的(de)情況下(xia)進行(xing)不完全焰燒(shao)，從而使(shi)爐內(nei)造成還原氣(qi)(qi)氛。使(shi)其快速(su)加熱達到再結晶溫度(du)并在低氫保護氣(qi)(qi)氛下(xia)冷卻帶鋼(gang)，最(zui)后在密閉(bi)情況下(xia)浸(jin)入鋅(xin)(xin)液，進行(xing)熱鍍鋅(xin)(xin)。該法設備緊(jin)湊，投資費用(yong)(yong)低，產(chan)量高（最(zui)高可達50/小(xiao)時(shi)）。但生產(chan)工藝復雜(za)，特別是在機組停止運(yun)轉(zhuan)時(shi)，為(wei)了(le)避免燒(shao)斷帶鋼(gang)，需要采用(yong)(yong)爐子橫移離(li)開鋼(gang)帶的(de)方法，這樣(yang)操作問題很多，所以，熱鍍鋅(xin)(xin)工業采用(yong)(yong)此(ci)法很少(shao)。
（4）莎倫法
1939年(nian)美國莎倫公司投產一(yi)臺新型的(de)(de)熱鍍(du)鋅機組(zu)，所以也叫莎倫法。該(gai)法是在退火爐內(nei)向帶(dai)(dai)鋼噴射(she)氯化(hua)氫(qing)氣體(ti)并使(shi)帶(dai)(dai)鋼達(da)到再結晶溫度，所以也稱為(wei)氣體(ti)酸洗法。采用(yong)(yong)(yong)氯化(hua)氫(qing)氣體(ti)酸洗，不但能去除(chu)帶(dai)(dai)鋼表面(mian)的(de)(de)氧化(hua)皮，而且(qie)同時去除(chu)了帶(dai)(dai)鋼表面(mian)的(de)(de)油脂，由于(yu)帶(dai)(dai)鋼表面(mian)被氧化(hua)氣體(ti)腐(fu)蝕，形成麻面(mian)，所以使(shi)用(yong)(yong)(yong)莎倫法所得到的(de)(de)鍍(du)層(ceng)粘(zhan)附(fu)性特(te)別好。但是由于(yu)設備腐(fu)蝕嚴重，由此造成很高(gao)的(de)(de)設備維修(xiu)和更新費用(yong)(yong)(yong)。因而此種方法很少被采用(yong)(yong)(yong)。
（5）改良森吉米
它是一種(zhong)更優(you)(you)越(yue)的(de)(de)熱鍍鋅工藝(yi)方法；它把(ba)森吉(ji)米(mi)爾法中各(ge)自(zi)獨立的(de)(de)氧化爐和(he)還原爐由一個截面積較小的(de)(de)過道連接起來，這(zhe)樣包(bao)括預熱爐、還原爐和(he)冷卻段在(zai)內(nei)的(de)(de)整個退火爐構成一個有機整體。實踐(jian)證(zheng)明，該法具有許多(duo)優(you)(you)點(dian)：優(you)(you)質、高產、低(di)耗、安(an)全等(deng)優(you)(you)點(dian)已逐漸被人(ren)們所(suo)認(ren)識。其(qi)發展速(su)度非常快，1965年以來新建的(de)(de)作業(ye)線幾乎全部采用了這(zhe)種(zhong)方法，近年來老(lao)的(de)(de)森吉(ji)米(mi)爾機組也大都按照此方法進行了改造(zao)。
