一、鍍鋅槽鋼簡介
鍍鋅槽鋼是(shi)一種(zhong)有效的(de)金屬防腐(fu)方式(shi)，主要用于各行業的(de)金屬結構設施上。
熱(re)鍍鋅槽鋼(gang)(gang)，按鍍鋅工藝(yi)的(de)不同可(ke)以分為(wei)熱(re)浸(jin)鋅槽鋼(gang)(gang)和熱(re)吹(chui)鍍鋅槽鋼(gang)(gang)，是將(jiang)除銹后的(de)鋼(gang)(gang)件浸(jin)入(ru)440~460℃左右融(rong)化(hua)的(de)鋅液中，使鋼(gang)(gang)構件表(biao)面附(fu)著鋅層，從而起到防腐的(de)目(mu)的(de)。
槽鋼的(de)(de)表(biao)面鍍(du)鋅(xin)主要采用(yong)的(de)(de)方法是(shi)熱(re)鍍(du)鋅(xin)。熱(re)鍍(du)鋅(xin)是(shi)由較古老的(de)(de)熱(re)鍍(du)方法發(fa)展(zhan)而來，自(zi)從1836年(nian)法國把熱(re)鍍(du)鋅(xin)應用(yong)于(yu)工業以來，已經(jing)有(you)170年(nian)的(de)(de)歷史了。然而近30年(nian)來，伴隨冷(leng)軋(ya)帶鋼的(de)(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)，熱(re)鍍(du)鋅(xin)工業得(de)到了大規模發(fa)展(zhan)。
在(zai)(zai)各種(zhong)(zhong)(zhong)保護鋼(gang)基體(ti)的(de)(de)涂(tu)鍍(du)(du)方法中，熱(re)浸鋅(xin)(xin)是(shi)非常優良的(de)(de)一種(zhong)(zhong)(zhong)。它是(shi)在(zai)(zai)鋅(xin)(xin)呈液體(ti)的(de)(de)狀(zhuang)態下，經過了相(xiang)當復雜的(de)(de)物(wu)理、化學(xue)作用(yong)之(zhi)后，在(zai)(zai)鋼(gang)鐵上不僅(jin)鍍(du)(du)上較厚(hou)的(de)(de)純鋅(xin)(xin)層，而且還生成(cheng)一種(zhong)(zhong)(zhong)鋅(xin)(xin)鐵合(he)金層。這種(zhong)(zhong)(zhong)鍍(du)(du)法，不僅(jin)具備(bei)了電鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)特點，而且由于具有(you)鋅(xin)(xin)鐵合(he)金層。還具有(you)電鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)所無法相(xiang)比擬的(de)(de)強耐蝕(shi)性。因此這種(zhong)(zhong)(zhong)鍍(du)(du)法特別適用(yong)于各種(zhong)(zhong)(zhong)強酸、堿霧氣(qi)等強腐(fu)蝕(shi)環(huan)境中。
二、鍍鋅槽鋼特點
1、具有較厚的致密(mi)(mi)的純鋅(xin)層(ceng)覆(fu)蓋在(zai)鋼鐵表面上，它可(ke)以避免鋼鐵基體與任何的腐蝕(shi)溶液的接(jie)觸，保護(hu)鋼基體免受腐蝕(shi)。在(zai)一(yi)(yi)般大氣中(zhong)，鋅(xin)層(ceng)表面形成一(yi)(yi)層(ceng)很薄(bo)而密(mi)(mi)實的氧(yang)(yang)化鋅(xin)層(ceng)表面，它很難溶于水，故(gu)對鋼基體起著一(yi)(yi)定保護(hu)作用。如(ru)果(guo)氧(yang)(yang)化鋅(xin)與大氣中(zhong)其它成分生成不溶性鋅(xin)鹽(yan)后，則防蝕(shi)作用更理想。
2、具有鐵—鋅合金層，結合致密，在海洋性鹽(yan)霧大氣(qi)及工業性大氣(qi)中表現特有抗腐蝕(shi)性；
3、由于結合牢(lao)固(gu)，鋅—鐵(tie)互溶，具有(you)很(hen)強(qiang)的(de)耐磨(mo)性；
4、由(you)于鋅(xin)具有良好的(de)延展(zhan)性，其合金層與鋼基(ji)附(fu)著牢固(gu)，因此熱鍍件可進行冷沖、軋制、拉絲、彎曲等各(ge)種成(cheng)型而(er)不(bu)損壞鍍層；
5、鋼(gang)(gang)結構(gou)件熱(re)鍍(du)鋅后，相(xiang)當(dang)于一次退火處理，能有(you)(you)效(xiao)改善(shan)鋼(gang)(gang)基體(ti)的機械性能，消除鋼(gang)(gang)件成型焊接時的應力，有(you)(you)利(li)于對鋼(gang)(gang)結構(gou)件進行車削(xue)加(jia)工。
6、熱鍍鋅后的件表(biao)面光亮美觀。
7、純(chun)鋅(xin)層(ceng)(ceng)是熱鍍鋅(xin)中最富有塑性的一(yi)層(ceng)(ceng)鍍鋅(xin)層(ceng)(ceng)，其性質(zhi)基本(ben)接近于(yu)純(chun)鋅(xin)，具有延展性，所以它富于(yu)撓性。
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三、熱鍍鋅槽鋼原理
熱鍍鋅(xin)層是鋅(xin)在高溫(wen)液態下，分三個步驟形(xing)成的：
1、鐵基表(biao)面被鋅液溶解形成鋅—鐵合金(jin)相層。
2、合金(jin)層(ceng)中的鋅(xin)離子進一步向基體擴散形成鋅(xin)鐵互溶(rong)層(ceng)。
3、合金層(ceng)表面包絡著(zhu)鋅層(ceng)。
四、熱鍍鋅槽鋼工藝流程
熱鍍鋅槽鋼工藝(yi)流程：原料檢(jian)(jian)驗→酸洗→清洗→助鋅→烘干(gan)→鍍鋅→冷卻→鈍化→清洗→成品(pin)檢(jian)(jian)驗→檢(jian)(jian)驗打包(bao)等。
按照習(xi)慣(guan)往往根據(ju)鍍前處理方法(fa)的不同把熱(re)鍍鋅工(gong)藝分為線外退(tui)火和線內(nei)退(tui)火兩大類。
1、線外退火
線(xian)(xian)外(wai)退(tui)火(huo)就是(shi)熱(re)軋(ya)或(huo)冷軋(ya)鋼進入熱(re)鍍鋅作業(ye)線(xian)(xian)之前(qian)，首先在抽底式退(tui)火(huo)爐(lu)或(huo)罩(zhao)式退(tui)火(huo)爐(lu)中進行再結晶退(tui)火(huo)，這樣(yang)，鍍鋅線(xian)(xian)就不存在退(tui)火(huo)工序(xu)了(le)。鋼材(cai)在熱(re)鍍鋅之前(qian)必(bi)須(xu)保持一個無(wu)氧(yang)化(hua)(hua)物和(he)其他臟物存在的潔(jie)凈的純(chun)鐵活性表(biao)面。這種方法(fa)是(shi)先由(you)酸(suan)洗的方法(fa)把經(jing)退(tui)火(huo)的表(biao)面氧(yang)化(hua)(hua)鐵皮清(qing)除，然后(hou)涂上一層(ceng)由(you)氯(lv)化(hua)(hua)鋅或(huo)由(you)氯(lv)化(hua)(hua)銨(an)和(he)氯(lv)化(hua)(hua)鋅混(hun)合組成的溶劑進行保護，從而防止鋼材(cai)再被氧(yang)化(hua)(hua)。
（1）濕法熱鍍鋅
鋼材表(biao)(biao)面(mian)的溶劑不經烘干（即表(biao)(biao)面(mian)還是濕的）就進(jin)入起表(biao)(biao)面(mian)覆(fu)蓋有熔(rong)融態溶劑的鋅液進(jin)行熱鍍鋅。此方(fang)法(fa)的缺點是：
a.只能在無鉛(qian)狀態下鍍鋅，鍍層(ceng)的合金層(ceng)很(hen)厚且粘附性很(hen)壞。
b.生成的(de)(de)鋅(xin)渣都積(ji)存(cun)在(zai)鋅(xin)液和(he)鉛(qian)液的(de)(de)界面處而不(bu)能沉積(ji)鍋底（因(yin)為(wei)鋅(xin)渣的(de)(de)比重大于鋅(xin)液而小于鉛(qian)液），這樣鋼材(cai)因(yin)穿過鋅(xin)層(ceng)污(wu)染(ran)了表面。
因此，濕法熱鍍鋅已基本被(bei)淘汰。
（2）單支鋼材
這(zhe)種方(fang)法(fa)一般(ban)是采(cai)用熱(re)(re)軋(ya)疊軋(ya)板(ban)作為原料，首(shou)先把經過退(tui)火的(de)(de)鋼(gang)材送入(ru)酸(suan)洗(xi)車間,用硫酸(suan)或鹽酸(suan)清除鋼(gang)材表面的(de)(de)氧熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)法(fa)化(hua)鐵(tie)皮。酸(suan)洗(xi)之(zhi)后的(de)(de)鋼(gang)材立即進入(ru)水箱中浸泡等待鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)，這(zhe)樣可以防止鋼(gang)材再氧化(hua)。后經過酸(suan)洗(xi)、水清洗(xi)、擠干(gan)、烘干(gan)、進入(ru)鋅(xin)(xin)(xin)鍋（溫(wen)度(du)一直保持在(zai)445—465℃）熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)，再進行涂(tu)油和鉻化(hua)處理。這(zhe)種方(fang)法(fa)生產(chan)的(de)(de)熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)板(ban)比濕法(fa)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)成品質量有顯著(zhu)提(ti)高，只對小規(gui)模生產(chan)有一定價值。
（3）惠林法熱
該連續鍍(du)鋅(xin)生(sheng)產(chan)線包括堿(jian)液脫(tuo)脂(zhi)、鹽酸酸洗、水(shui)沖洗、涂溶(rong)(rong)劑(ji)、烘干等一(yi)系(xi)列前(qian)處理工序，而且原板進入鍍(du)鋅(xin)線鍍(du)鋅(xin)前(qian)還需要進行罩式爐退火。這種方(fang)(fang)法生(sheng)產(chan)工藝復雜，生(sheng)產(chan)成本高，更為主要的(de)是此方(fang)(fang)法生(sheng)產(chan)的(de)產(chan)品常(chang)常(chang)帶有溶(rong)(rong)劑(ji)缺陷，影(ying)響鍍(du)層(ceng)的(de)耐蝕性。并且鋅(xin)鍋中的(de)AL常(chang)常(chang)和鋼(gang)材表面的(de)溶(rong)(rong)劑(ji)發生(sheng)作用(yong)生(sheng)成三(san)氯(lv)化鋁(lv)而耗(hao)掉(diao)，鍍(du)層(ceng)的(de)粘(zhan)附性變壞。因而此方(fang)(fang)法雖然(ran)已問世近(jin)三(san)十年，但(dan)在世界熱鍍(du)鋅(xin)行業中并未得到發展。
2、線內退火
線內(nei)退火就(jiu)是由冷軋(ya)或熱軋(ya)車間直接提供帶(dai)卷作為熱鍍鋅的(de)原板，在熱鍍鋅作業(ye)線內(nei)進行(xing)氣體保護(hu)再(zai)結晶退火。屬于這個類行(xing)業(ye)的(de)熱鍍鋅方(fang)法(fa)(fa)包括：森(sen)吉米爾法(fa)(fa)、改(gai)良森(sen)吉米爾法(fa)(fa)、美鋼聯法(fa)(fa)（同日本(ben)川崎法(fa)(fa)）、賽拉斯(si)法(fa)(fa)、莎(sha)倫法(fa)(fa)。
（1）森吉米爾法
它是(shi)把(ba)退火(huo)(huo)工藝和熱(re)鍍鋅(xin)工藝聯(lian)合起來，其線(xian)內(nei)退火(huo)(huo)主要包括氧化爐(lu)，還原(yuan)爐(lu)兩部份組成。帶(dai)鋼在(zai)氧化爐(lu)中煤氣火(huo)(huo)焰直接加熱(re)到(dao)450度(du)左右(you)，把(ba)帶(dai)鋼表面殘存的(de)軋制油燒掉(diao)，凈化表面。后再(zai)把(ba)帶(dai)鋼加熱(re)到(dao)700-800度(du)完成再(zai)結晶退火(huo)(huo)，經冷卻(que)段(duan)控制進(jin)鋅(xin)鍋(guo)前溫度(du)在(zai)480度(du)左右(you)，最(zui)后在(zai)不接觸(chu)空氣的(de)情況下進(jin)入(ru)鋅(xin)鍋(guo)鍍鋅(xin)，因此(ci)，森(sen)吉米爾法產量(liang)高、鍍鋅(xin)質量(liang)較好，此(ci)法曾得到(dao)廣泛應用。
（2）美鋼聯法
它是(shi)森吉(ji)米爾法(fa)的一(yi)個(ge)變種(zhong)，它僅(jin)僅(jin)是(shi)利用一(yi)個(ge)堿性電解(jie)(jie)脫脂槽取代了(le)氧化(hua)爐(lu)(lu)(lu)的脫脂作(zuo)用，其余工序與森吉(ji)米爾法(fa)基本相同。在原(yuan)(yuan)板進(jin)入作(zuo)業線(xian)后，首先進(jin)行(xing)電解(jie)(jie)脫脂，而(er)后水(shui)洗(xi)、烘干(gan)，再通過有(you)保護氣體(ti)的還原(yuan)(yuan)爐(lu)(lu)(lu)進(jin)行(xing)再結晶(jing)退火，最后在密(mi)封情(qing)況下進(jin)入鋅鍋熱(re)鍍鋅。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)因(yin)帶鋼(gang)不經過氧化(hua)爐(lu)(lu)(lu)加熱(re)，所以(yi)表面的氧化(hua)膜較薄，可適當(dang)降低還原(yuan)(yuan)爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)保護氣體(ti)的氫(qing)含量。這(zhe)樣，對爐(lu)(lu)(lu)安全和(he)降低生產成(cheng)本有(you)利。但是(shi)，由于帶鋼(gang)得(de)不到預加熱(re)就進(jin)入還原(yuan)(yuan)爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)，這(zhe)樣無疑提高了(le)還原(yuan)(yuan)爐(lu)(lu)(lu)的熱(re)負荷，影響爐(lu)(lu)(lu)子的壽命。因(yin)此這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)并未得(de)廣(guang)泛應用。
（3）賽拉斯法
又稱火焰(yan)(yan)直接(jie)加熱(re)法(fa)(fa)；首先帶(dai)鋼(gang)(gang)經堿洗(xi)脫脂，而后用鹽(yan)酸清除(chu)表面的(de)(de)氧化(hua)皮，并(bing)經水洗(xi)、烘干后再進入(ru)(ru)由煤氣(qi)火焰(yan)(yan)直接(jie)加熱(re)的(de)(de)立式線內(nei)退火爐，通(tong)過嚴格控(kong)制爐內(nei)煤氣(qi)和(he)空氣(qi)的(de)(de)焰(yan)(yan)燒(shao)(shao)比例，使(shi)之(zhi)在煤氣(qi)過剩和(he)氧氣(qi)不足的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)進行(xing)不完全焰(yan)(yan)燒(shao)(shao)，從而使(shi)爐內(nei)造成還原氣(qi)氛。使(shi)其(qi)快速加熱(re)達到(dao)再結晶(jing)溫度并(bing)在低氫(qing)保護氣(qi)氛下(xia)冷卻帶(dai)鋼(gang)(gang)，最后在密閉情(qing)況(kuang)下(xia)浸(jin)入(ru)(ru)鋅液，進行(xing)熱(re)鍍鋅。該法(fa)(fa)設備(bei)緊湊，投(tou)資費用低，產量高（最高可達50/小(xiao)時(shi)）。但生產工藝(yi)復雜，特別是(shi)在機組停(ting)止運轉時(shi)，為了避免燒(shao)(shao)斷帶(dai)鋼(gang)(gang)，需要采(cai)用爐子(zi)橫移離開鋼(gang)(gang)帶(dai)的(de)(de)方法(fa)(fa)，這樣(yang)操作問題很多(duo)，所以(yi)，熱(re)鍍鋅工業采(cai)用此法(fa)(fa)很少。
（4）莎倫法
1939年(nian)美國莎倫(lun)公司投產一(yi)臺(tai)新(xin)型(xing)的(de)熱鍍(du)鋅機組，所(suo)(suo)以也(ye)(ye)叫(jiao)莎倫(lun)法。該法是(shi)(shi)在退火(huo)爐內向帶(dai)(dai)鋼(gang)噴射氯(lv)化氫氣(qi)體(ti)并使帶(dai)(dai)鋼(gang)達到再(zai)結晶溫(wen)度，所(suo)(suo)以也(ye)(ye)稱(cheng)為氣(qi)體(ti)酸洗法。采用氯(lv)化氫氣(qi)體(ti)酸洗，不但能去(qu)除帶(dai)(dai)鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)的(de)氧化皮，而(er)且(qie)同時去(qu)除了帶(dai)(dai)鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)的(de)油脂，由于帶(dai)(dai)鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)被氧化氣(qi)體(ti)腐蝕，形成麻面(mian)，所(suo)(suo)以使用莎倫(lun)法所(suo)(suo)得到的(de)鍍(du)層粘附性特(te)別好。但是(shi)(shi)由于設備腐蝕嚴重，由此(ci)造成很(hen)(hen)高的(de)設備維修(xiu)和更新(xin)費用。因(yin)而(er)此(ci)種方法很(hen)(hen)少被采用。
（5）改良森吉米
它是一(yi)種(zhong)(zhong)更優(you)(you)越的熱(re)鍍鋅工藝方(fang)法(fa)(fa)；它把森吉(ji)米爾(er)法(fa)(fa)中各(ge)自(zi)獨立(li)的氧化爐(lu)和還原爐(lu)由一(yi)個截面積較小的過道連接起來，這樣包括預(yu)熱(re)爐(lu)、還原爐(lu)和冷(leng)卻段在內的整個退(tui)火爐(lu)構成一(yi)個有機(ji)整體。實踐證明(ming)，該法(fa)(fa)具(ju)有許多(duo)優(you)(you)點：優(you)(you)質(zhi)、高(gao)產、低耗、安全等(deng)優(you)(you)點已(yi)逐漸被人們所認識。其發展速(su)度非常快(kuai)，1965年以來新(xin)建的作(zuo)業線幾(ji)乎全部采用了這種(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)(fa)，近年來老的森吉(ji)米爾(er)機(ji)組也(ye)大(da)都按照此方(fang)法(fa)(fa)進(jin)行了改造。
