一、鍍鋅槽鋼簡介

鍍鋅槽鋼是一種有效(xiao)的金(jin)屬(shu)防腐(fu)方式，主(zhu)要(yao)用于各(ge)行業的金(jin)屬(shu)結構(gou)設施上。

熱鍍(du)(du)鋅槽鋼，按鍍(du)(du)鋅工藝的(de)(de)不同可以(yi)分為熱浸(jin)鋅槽鋼和熱吹鍍(du)(du)鋅槽鋼，是將除銹后的(de)(de)鋼件浸(jin)入(ru)440~460℃左右融化(hua)的(de)(de)鋅液中，使鋼構件表面(mian)附著鋅層，從而(er)起到防腐的(de)(de)目的(de)(de)。

槽(cao)鋼的(de)(de)表面鍍(du)鋅(xin)主要采用的(de)(de)方(fang)法是熱(re)鍍(du)鋅(xin)。熱(re)鍍(du)鋅(xin)是由較古老(lao)的(de)(de)熱(re)鍍(du)方(fang)法發展而(er)來，自從1836年法國把熱(re)鍍(du)鋅(xin)應用于工(gong)(gong)業以來，已(yi)經有170年的(de)(de)歷(li)史了(le)(le)。然而(er)近30年來，伴隨冷(leng)軋帶(dai)鋼的(de)(de)飛速發展，熱(re)鍍(du)鋅(xin)工(gong)(gong)業得到了(le)(le)大規模發展。

在各種(zhong)(zhong)保護鋼基體的(de)(de)(de)(de)涂鍍(du)(du)方法(fa)中，熱(re)浸(jin)鋅(xin)(xin)(xin)是非(fei)常優良的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)。它是在鋅(xin)(xin)(xin)呈液(ye)體的(de)(de)(de)(de)狀態下，經過了相(xiang)當復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)(de)物理、化(hua)學作用之后，在鋼鐵上不僅鍍(du)(du)上較(jiao)厚的(de)(de)(de)(de)純鋅(xin)(xin)(xin)層(ceng)，而且還生成一種(zhong)(zhong)鋅(xin)(xin)(xin)鐵合金(jin)層(ceng)。這(zhe)種(zhong)(zhong)鍍(du)(du)法(fa)，不僅具(ju)(ju)備了電鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕特點，而且由于具(ju)(ju)有(you)鋅(xin)(xin)(xin)鐵合金(jin)層(ceng)。還具(ju)(ju)有(you)電鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)所無(wu)法(fa)相(xiang)比擬的(de)(de)(de)(de)強(qiang)耐蝕性。因(yin)此(ci)這(zhe)種(zhong)(zhong)鍍(du)(du)法(fa)特別適(shi)用于各種(zhong)(zhong)強(qiang)酸、堿(jian)霧氣等強(qiang)腐蝕環境中。

二、鍍鋅槽鋼特點

1、具(ju)有較(jiao)厚(hou)的(de)致密的(de)純鋅(xin)(xin)層(ceng)覆蓋在(zai)鋼鐵表面(mian)上，它(ta)可以避免(mian)鋼鐵基(ji)(ji)體(ti)與任何的(de)腐(fu)蝕溶(rong)液的(de)接觸，保護鋼基(ji)(ji)體(ti)免(mian)受腐(fu)蝕。在(zai)一(yi)(yi)般(ban)大氣中，鋅(xin)(xin)層(ceng)表面(mian)形成(cheng)一(yi)(yi)層(ceng)很(hen)薄而密實(shi)的(de)氧化(hua)鋅(xin)(xin)層(ceng)表面(mian)，它(ta)很(hen)難溶(rong)于水，故對鋼基(ji)(ji)體(ti)起著(zhu)一(yi)(yi)定保護作(zuo)用。如果氧化(hua)鋅(xin)(xin)與大氣中其它(ta)成(cheng)分生成(cheng)不溶(rong)性(xing)鋅(xin)(xin)鹽后，則防蝕作(zuo)用更理想。

2、具(ju)有鐵—鋅合金層(ceng)，結合致密，在(zai)海洋性鹽(yan)霧大氣及工業性大氣中(zhong)表現特有抗腐蝕性；

3、由于結合牢固，鋅—鐵互溶，具有(you)很強(qiang)的耐(nai)磨性(xing)；

4、由于鋅具有良(liang)好的延展性，其合金(jin)層與鋼(gang)基(ji)附(fu)著牢固，因此熱鍍件可進行冷沖、軋制、拉絲、彎曲(qu)等各種成型(xing)而不損壞鍍層；

5、鋼結(jie)構件(jian)熱(re)鍍鋅后，相當于一次(ci)退火處理(li)，能有(you)效改善鋼基體的(de)(de)機械性能，消除鋼件(jian)成型焊接時的(de)(de)應力，有(you)利于對鋼結(jie)構件(jian)進行車(che)削加(jia)工。

6、熱(re)鍍鋅后(hou)的件表面光亮美觀。

7、純(chun)鋅層(ceng)是熱鍍鋅中最(zui)富有(you)塑性(xing)的一(yi)層(ceng)鍍鋅層(ceng)，其性(xing)質基本(ben)接(jie)近于純(chun)鋅，具有(you)延展(zhan)性(xing)，所以它富于撓性(xing)。

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三、熱鍍鋅槽鋼原理

熱鍍鋅層是鋅在(zai)高溫液態下，分三個步(bu)驟(zou)形成的：

1、鐵(tie)基表面被鋅液溶解形成鋅—鐵(tie)合(he)金相層(ceng)。

2、合金層(ceng)中(zhong)的鋅(xin)離子進一步向基體擴散形成鋅(xin)鐵(tie)互(hu)溶層(ceng)。

3、合金層表面(mian)包(bao)絡著鋅層。

四、熱鍍鋅槽鋼工藝流程

熱鍍鋅槽鋼工藝流(liu)程：原料(liao)檢驗(yan)→酸洗(xi)→清(qing)洗(xi)→助(zhu)鋅→烘干→鍍鋅→冷卻→鈍化(hua)→清(qing)洗(xi)→成品檢驗(yan)→檢驗(yan)打(da)包等(deng)。

按照習慣(guan)往(wang)(wang)往(wang)(wang)根據鍍前處理方法的不同把熱鍍鋅工藝分為線外退火(huo)(huo)和線內退火(huo)(huo)兩大(da)類。

1、線外退火

線外退(tui)火就是熱(re)軋或冷軋鋼(gang)進(jin)入熱(re)鍍(du)鋅(xin)作(zuo)業線之(zhi)前，首先(xian)在抽底式(shi)(shi)退(tui)火爐或罩式(shi)(shi)退(tui)火爐中進(jin)行再結(jie)晶退(tui)火，這(zhe)樣，鍍(du)鋅(xin)線就不存在退(tui)火工序了。鋼(gang)材(cai)在熱(re)鍍(du)鋅(xin)之(zhi)前必須保持一(yi)個無氧化物和其他臟物存在的(de)(de)潔凈的(de)(de)純鐵(tie)活性表面(mian)。這(zhe)種方法(fa)是先(xian)由酸洗的(de)(de)方法(fa)把經退(tui)火的(de)(de)表面(mian)氧化鐵(tie)皮清除(chu)，然后(hou)涂(tu)上(shang)一(yi)層由氯(lv)化鋅(xin)或由氯(lv)化銨和氯(lv)化鋅(xin)混合組成的(de)(de)溶劑進(jin)行保護，從而防(fang)止(zhi)鋼(gang)材(cai)再被氧化。

（1）濕法熱鍍鋅

鋼(gang)材(cai)表面的(de)溶劑不經(jing)烘干（即表面還是濕的(de)）就進入(ru)起(qi)表面覆(fu)蓋有熔融(rong)態溶劑的(de)鋅(xin)液進行熱鍍鋅(xin)。此方法的(de)缺點是：

a.只能在無鉛(qian)狀態下鍍(du)鋅(xin)，鍍(du)層的(de)合金層很厚且粘(zhan)附性很壞。

b.生成(cheng)的(de)鋅(xin)渣都積(ji)存在鋅(xin)液(ye)和鉛液(ye)的(de)界面處(chu)而不(bu)能沉積(ji)鍋底（因(yin)為鋅(xin)渣的(de)比重大于鋅(xin)液(ye)而小于鉛液(ye)），這樣鋼材因(yin)穿過鋅(xin)層(ceng)污染了表面。

因(yin)此(ci)，濕(shi)法熱鍍鋅已基本(ben)被淘汰。

（2）單支鋼材

這(zhe)種方(fang)法一(yi)般(ban)是采(cai)用(yong)熱軋疊軋板作為原料，首先把經過(guo)(guo)退火的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)送入酸(suan)(suan)洗車(che)間,用(yong)硫酸(suan)(suan)或(huo)鹽酸(suan)(suan)清除鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)表面的(de)(de)氧(yang)(yang)熱鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)法化鐵皮。酸(suan)(suan)洗之后(hou)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)立即進入水箱中(zhong)浸(jin)泡等(deng)待鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)，這(zhe)樣可以防止(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)再(zai)氧(yang)(yang)化。后(hou)經過(guo)(guo)酸(suan)(suan)洗、水清洗、擠(ji)干、烘干、進入鋅(xin)(xin)鍋（溫(wen)度(du)一(yi)直保持(chi)在(zai)445—465℃）熱鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)，再(zai)進行(xing)涂油和鉻化處理。這(zhe)種方(fang)法生(sheng)產的(de)(de)熱鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)板比(bi)濕法鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)成品質量有顯著(zhu)提(ti)高，只(zhi)對(dui)小(xiao)規模生(sheng)產有一(yi)定價值。

（3）惠林法熱

該(gai)連續鍍(du)鋅(xin)生(sheng)產(chan)線包括堿液脫脂、鹽酸酸洗(xi)(xi)、水沖洗(xi)(xi)、涂溶(rong)劑(ji)、烘干(gan)等(deng)一系(xi)列前(qian)(qian)處理工(gong)序，而且原(yuan)板進(jin)入鍍(du)鋅(xin)線鍍(du)鋅(xin)前(qian)(qian)還(huan)需要進(jin)行(xing)罩式爐退火。這種(zhong)方(fang)(fang)法生(sheng)產(chan)工(gong)藝復雜(za)，生(sheng)產(chan)成本(ben)高(gao)，更為主(zhu)要的(de)(de)是此方(fang)(fang)法生(sheng)產(chan)的(de)(de)產(chan)品常常帶有溶(rong)劑(ji)缺(que)陷，影響(xiang)鍍(du)層的(de)(de)耐蝕性。并且鋅(xin)鍋中的(de)(de)AL常常和鋼材(cai)表面的(de)(de)溶(rong)劑(ji)發(fa)生(sheng)作用生(sheng)成三氯化(hua)鋁而耗掉，鍍(du)層的(de)(de)粘附性變壞。因(yin)而此方(fang)(fang)法雖然(ran)已問世(shi)近(jin)三十年，但在世(shi)界(jie)熱(re)鍍(du)鋅(xin)行(xing)業中并未(wei)得到發(fa)展(zhan)。

2、線內退火

線(xian)內退火(huo)就是由冷(leng)軋(ya)或(huo)熱軋(ya)車間直接提供帶卷作為熱鍍鋅的原板，在(zai)熱鍍鋅作業線(xian)內進(jin)行氣體(ti)保護再結晶退火(huo)。屬于(yu)這個類行業的熱鍍鋅方法包括：森(sen)(sen)吉米(mi)爾法、改良森(sen)(sen)吉米(mi)爾法、美(mei)鋼聯法（同(tong)日本川崎法）、賽拉斯法、莎倫法。

（1）森吉米爾法

它是把退火工藝(yi)(yi)和熱鍍鋅工藝(yi)(yi)聯合起(qi)來，其線內退火主要包括氧化(hua)爐，還原(yuan)爐兩(liang)部(bu)份組成。帶(dai)鋼在(zai)氧化(hua)爐中(zhong)煤氣(qi)火焰(yan)直接加熱到(dao)(dao)450度(du)左右(you)，把帶(dai)鋼表面(mian)(mian)殘存(cun)的(de)軋制油燒掉，凈(jing)化(hua)表面(mian)(mian)。后再(zai)把帶(dai)鋼加熱到(dao)(dao)700-800度(du)完成再(zai)結晶退火，經冷卻(que)段控(kong)制進(jin)鋅鍋前溫(wen)度(du)在(zai)480度(du)左右(you)，最后在(zai)不接觸(chu)空氣(qi)的(de)情(qing)況下進(jin)入鋅鍋鍍鋅，因此，森吉米(mi)爾法(fa)產量高(gao)、鍍鋅質量較(jiao)好，此法(fa)曾得(de)到(dao)(dao)廣泛應用(yong)。

（2）美鋼聯法

它是森吉米爾(er)法(fa)的(de)一(yi)個變種，它僅僅是利用(yong)一(yi)個堿性電解脫(tuo)脂(zhi)槽取(qu)代了(le)氧化(hua)爐(lu)的(de)脫(tuo)脂(zhi)作用(yong)，其余(yu)工序與森吉米爾(er)法(fa)基本相同。在(zai)原(yuan)板(ban)進(jin)入(ru)作業線后，首先進(jin)行電解脫(tuo)脂(zhi)，而(er)后水洗、烘(hong)干(gan)，再通過(guo)有保護氣(qi)體的(de)還原(yuan)爐(lu)進(jin)行再結晶退火(huo)，最(zui)后在(zai)密封情況(kuang)下進(jin)入(ru)鋅鍋(guo)熱(re)鍍鋅。這(zhe)種方法(fa)因帶(dai)鋼不(bu)經過(guo)氧化(hua)爐(lu)加熱(re)，所以表面的(de)氧化(hua)膜較薄(bo)，可適當降低(di)還原(yuan)爐(lu)中(zhong)保護氣(qi)體的(de)氫含量。這(zhe)樣，對爐(lu)安(an)全和(he)降低(di)生產成本有利。但是，由(you)于帶(dai)鋼得不(bu)到預加熱(re)就進(jin)入(ru)還原(yuan)爐(lu)中(zhong)，這(zhe)樣無疑提高了(le)還原(yuan)爐(lu)的(de)熱(re)負荷，影(ying)響爐(lu)子的(de)壽命。因此這(zhe)種方法(fa)并未得廣泛應用(yong)。

（3）賽拉斯法

又(you)稱火(huo)焰直(zhi)接加熱法(fa)(fa)；首(shou)先帶鋼經堿洗脫脂(zhi)，而后用(yong)(yong)鹽酸清除表面的(de)氧化皮(pi)，并經水洗、烘干后再(zai)進(jin)入(ru)由(you)煤(mei)氣(qi)火(huo)焰直(zhi)接加熱的(de)立式線內(nei)退火(huo)爐(lu)(lu)，通過嚴格控制爐(lu)(lu)內(nei)煤(mei)氣(qi)和空氣(qi)的(de)焰燒比例，使之在(zai)煤(mei)氣(qi)過剩和氧氣(qi)不足的(de)情況下進(jin)行不完全焰燒，從而使爐(lu)(lu)內(nei)造成還原(yuan)氣(qi)氛(fen)(fen)。使其快速加熱達到再(zai)結晶溫度并在(zai)低(di)(di)氫保護(hu)氣(qi)氛(fen)(fen)下冷卻帶鋼，最后在(zai)密閉(bi)情況下浸入(ru)鋅(xin)液，進(jin)行熱鍍(du)(du)鋅(xin)。該法(fa)(fa)設備緊湊，投(tou)資費用(yong)(yong)低(di)(di)，產(chan)量(liang)高（最高可達50/小(xiao)時(shi)）。但生產(chan)工藝(yi)復雜，特(te)別是在(zai)機(ji)組停止運轉(zhuan)時(shi)，為了(le)避免燒斷帶鋼，需要(yao)采(cai)(cai)用(yong)(yong)爐(lu)(lu)子橫移離開(kai)鋼帶的(de)方法(fa)(fa)，這(zhe)樣操(cao)作問(wen)題(ti)很(hen)多(duo)，所以(yi)，熱鍍(du)(du)鋅(xin)工業采(cai)(cai)用(yong)(yong)此法(fa)(fa)很(hen)少。

（4）莎倫法

1939年(nian)美國莎(sha)倫公司投產一臺新型的(de)熱鍍鋅機組，所以(yi)也叫莎(sha)倫法(fa)。該法(fa)是(shi)在退(tui)火爐內(nei)向(xiang)帶鋼(gang)噴射氯(lv)化(hua)氫氣體并使帶鋼(gang)達到再結(jie)晶溫度，所以(yi)也稱為氣體酸洗(xi)法(fa)。采(cai)用(yong)氯(lv)化(hua)氫氣體酸洗(xi)，不但能去(qu)除帶鋼(gang)表(biao)面(mian)(mian)的(de)氧(yang)化(hua)皮，而(er)且同時去(qu)除了帶鋼(gang)表(biao)面(mian)(mian)的(de)油脂(zhi)，由于帶鋼(gang)表(biao)面(mian)(mian)被氧(yang)化(hua)氣體腐(fu)蝕(shi)，形成麻面(mian)(mian)，所以(yi)使用(yong)莎(sha)倫法(fa)所得(de)到的(de)鍍層粘附性特別(bie)好。但是(shi)由于設備(bei)腐(fu)蝕(shi)嚴重，由此造成很(hen)高的(de)設備(bei)維(wei)修(xiu)和更新費用(yong)。因而(er)此種方法(fa)很(hen)少(shao)被采(cai)用(yong)。

（5）改良森吉米

它(ta)是一(yi)種更(geng)優(you)(you)(you)(you)越的(de)(de)熱(re)鍍鋅工(gong)藝方(fang)法(fa)；它(ta)把森吉米爾(er)法(fa)中各自獨立的(de)(de)氧化(hua)爐(lu)和還(huan)原爐(lu)由一(yi)個(ge)截(jie)面積較(jiao)小的(de)(de)過道連(lian)接起來，這樣包(bao)括預熱(re)爐(lu)、還(huan)原爐(lu)和冷卻段在內(nei)的(de)(de)整個(ge)退火(huo)爐(lu)構成一(yi)個(ge)有機整體。實踐證明，該法(fa)具有許多優(you)(you)(you)(you)點：優(you)(you)(you)(you)質、高產、低耗、安(an)全等優(you)(you)(you)(you)點已逐(zhu)漸被人(ren)們(men)所認識。其發展速(su)度(du)非常快，1965年(nian)以來新建的(de)(de)作(zuo)業線幾乎全部(bu)采用了這種方(fang)法(fa)，近(jin)年(nian)來老的(de)(de)森吉米爾(er)機組也大都按(an)照此方(fang)法(fa)進行了改造。