热镀锌十篇

时间:2023-03-29 16:38:30

热镀锌

热镀锌篇1

关键词:紧固件 高强螺栓 热浸镀锌 氢脆 初拧 终拧

Key words:FasteningHigh strength boltHot dip galvanizingHydrogen embrittlementThe first twistThe final twist

Abstract:The high strength bolt hot dip galvanizing antiseptic treatment application and the universal existence question brief analysis,Put forward our country in high strength bolt hot dip galvanizing technology needs to be further improved.

中图分类号:TU18 文献标识码:A文章编号:

引言

近年来,随着钢结构在工业、民用建筑工程中越来越广泛的应用,高强螺栓(全称高强度螺栓连接副)作为钢结构构件的一种重要连接形式,被越来越多的设计所采用。由于高强螺栓在很多工程中是主要受力构件的连接方式。因此,在室外及强腐蚀环境中,高强螺栓防腐性能的优劣对结构的安全及维护起着至关重要的作用。

1 高强螺栓热浸镀锌的特点及应用

在各种保护钢基体的涂镀方法中,热浸锌是非常优良的一种。它是在锌呈液体的状态下,经过了相当复杂的物理、化学作用之后,在钢铁上不仅镀上较厚的纯锌层,而且还生成一种锌—铁合金层。这种镀法,不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点,而且由于具有锌铁合金层,还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性,继而可减少维修次数及费用。因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。

1.1 高强螺栓热浸镀锌的特点

(1)具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上,它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触,保护钢基体免受腐蚀。在一般大气中,锌层表面形成一层很薄而密实的氧化锌层表面,它很难溶于水,故对钢基体起着一定保护作用。如果氧化锌与大气中其它成分生成不溶性锌盐后,则防腐蚀作用更理想。

(2)具有铁—锌合金层,结合致密,在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性;

(3)由于结合牢固,锌—铁互溶,具有很强的耐磨性;

(4)由于锌具有良好的延展性,其合金层与钢基附着牢固,因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层;

(5)钢结构件热镀锌后,相当于一次退火处理,能有效改善钢基体的机械性能,消除钢件成型焊接时的应力,有利于对钢结构件进行车削加工。

(6)热镀锌后的构件表面光亮美观。

(7)纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层,其性质接近于纯锌,具有延展性,所以它富于挠性。

(8)长期计算成本低。在大部份情况下,热浸镀锌费用要比其它漆料涂层低,而且更为耐用。即使在某些情况下热浸镀锌处理费用可能比其它涂层更为昂贵,但作长期使用计算,热浸镀锌法则较为低廉。

(9)寿命长。在郊区环境下,61克/平方米标准热浸镀锌厚度,可保持50年以上而不必修补,而在市区或近岸区域标准的热浸镀锌层可保持20-25年而不必修补 (见右图所示) 。

1.2 高强螺栓热浸镀锌的应用

热浸镀锌的应用随着工农业的发展迅速扩大。近几年,热浸镀锌紧固件在工业(如化工设备、石油加工、海洋勘探、金属结构、电力输送、造船等)、农业(如:喷灌、暧房)、建筑(如:水及煤气输送、电线套管、脚手架、房屋等)、桥梁、运输等方面被大量地采用。由于热浸镀锌制品具有外表美观、耐腐蚀性能好等特点,其应用范围越来越广泛。

2 高强螺栓热浸镀锌的工艺要求

热浸镀锌紧固件的材料应符合GB/T 3098.1和GB/T 3098.2的规定,锌材料应符合GB/T 13912的规定。

在浸入锌液之前,紧固件表面应是清洁的,不应有任何污染物。对重要场合使用的紧固件,在酸洗和热浸镀锌之前可以要求先消除应力。

紧固件表面清洗过程中,酸洗时氢可能被钢基体吸收。氢不可能完全熔解到锌液中,因此可能导致氢脆断裂。故一般热处理或加工硬化的硬度大于或等于320HV的零件应采用防腐蚀酸、碱性或机械方法进行清洗。浸入防腐蚀酸中的时间取决于接受表面可容纳的状态和最小持续时间。

紧固件应进行表面活化处理,如进行烘干,应在表面活化处理之前实施。

热浸镀锌一般在温度为455℃~480℃的镀槽内进行。为获得光滑和较薄的锌层可采用高温热浸镀锌。高温热浸镀锌一般在温度为530℃~560℃的镀槽内进行,获得的表面通常是无光泽的。为避免产生微小裂纹,规格在M27及其以上的、性能等级10.9级的螺栓、螺钉和螺柱,不宜采用高温镀锌工艺。应避免在温度为480℃~530℃的镀槽内进行热浸镀锌。

将紧固件从镀槽中取出应立即进行离心处理,然后在水中或空气中冷却。

螺母螺纹应在热浸镀锌后进行攻丝,不允许重复攻丝。

3 热浸镀锌对高强螺栓的影响

由于紧固件尺寸较小,形状不规则、有的还需要螺纹配合,所以热浸镀锌也存在一些缺陷。

(1) 镀后螺纹拧合困难。热浸镀锌后余锌粘留在螺纹中不容易去除干净,而且锌层厚薄不均匀,影响了螺纹件的配合。在GB/T13912—1992《金属覆盖层钢铁制品热浸镀锌层技术要求》、GB/T2314—1997《电力金具通用技术要求》中规定:紧固件的外螺纹应在热浸镀前按GB196标准规定加工或辗制,而内螺纹可在热浸镀前或后进行加工。但在实际应用中客户往往要求内外螺纹均有镀锌层,故人们采用多种措施来解决螺纹配合件的热浸镀锌问题。如螺纹件镀后的回攻、预留较大配合间隙、离心甩等方法。螺纹件镀后的回攻容易破坏螺纹部分镀层,甚至钢铁基体,造成紧固件锈蚀。故意超范围加大螺母孔径或预留配合间隙,很容易降低配合强度,对于高强度配合这是不允许的,因此必须慎用。国内目前以机械式离心甩去余锌较为普遍。

(2) 热浸镀锌操作温度高,会降低高强度紧固件的机械强度。8.8级螺栓经热浸镀锌后部分螺纹的强度低于标准要求;9.8级以上的螺栓经热浸镀锌后的强度基本上无法达到要求。

(3) 高强螺栓热浸镀锌前的酸洗前处理作业易导致氢脆化(hydrogen embrittlement)现象发生。

(4) 高强螺栓连接都是通过高强螺栓的预拉力来实现,保证高强螺栓按设计预拉力是通过专用工具电动扳手实现的,因此按照高强螺栓的安装顺序需要有初拧和终拧两个步骤。影响终拧力矩值的一是螺栓直径,直径一定预拉力就定了,另外一个影响就是螺栓的力矩系数,根据国内几家专业高强螺栓供应商的意见,螺栓镀锌以后此值离散性非常大而且不恒定,最高可以达到0.25,所以就无法确定螺栓初拧力矩和终拧力矩的具体值,这样就无法保证安装上去的高强螺栓是否与设计吻合,从而结构的安全性就无法保证。

根据国内几家大型高强螺栓生产厂家反馈信息,我们得知目前我国在热浸镀锌高强螺栓方面有质量保证和广泛应用实例、能合格批量生产的最高到8.8级高强螺栓;10.9级及以上高强螺栓热浸镀锌后强度无法保证,在国内尚未见在电厂等重要建筑结构中的应用实例。对比之下,国外的一些高强螺栓厂家(如德国伍尔特集团)在高强螺栓热浸镀锌方面技术比较成熟,有完整的技术参数要求,有专门配套生产的扭矩扳手。国内厂家与国外技术比较成熟的厂家之间的差异主要体现在螺栓的材料选用、酸洗和镀锌时温度控制等工艺环节。

4 结语

高强螺栓热浸镀锌防腐处理具有良好的防蚀能力,能增加螺栓使用寿命,减少维护次数,从而降低维护成本。热浸镀锌处理时应避开酸性作业,以其他方式去除锈层,从而为镀件提供良好的服务年限,降低镀件吸收氢气的机率而减少应力腐蚀,改善高强螺栓延迟破坏的现象。

我国电力、交通、建筑行业的迅速发展,必将要求并促进紧固件热浸镀锌技术的提高。因此,研制出自动化离心甩设备、改进紧固件热浸镀锌工艺、提高紧固件热浸镀锌镀层质量是十分重要的。

参考文献:

[1] 蔡明達.熱浸鍍鋅高強度螺栓.台湾.

Cai Ming Tatsu. Hot dip galvanized high strength bolt, Taiwan

[2] 日本建築學會(1993),“熱浸鍍鋅高強度螺栓接合”.

Architectural Institute of Japan (1993), "hot dip galvanized high strength bolt joint

[3] 陈定针.热浸镀锌螺栓应进行去应力退火处理.国家电网报.2009年3月5日,第8版.

ChenDingZhen,Hot dip galvanized bolts shall be stress annealing treatment. State Grid news. March 5, 2009 ,Eighth Edition

热镀锌篇2

关键词:热镀锌 清洁度 锌耗

1、前言

作为高附加值产品的冷轧热镀锌产品,锌锭消耗是其生产成本的主要组成部分,约占整个镀锌工序加工成本的50%。对连续热镀锌来说,提高基板表面清洁度、精确控制锌层厚度、减少锌层偏差量、改善镀锌产品质量和节约生产成本是热镀锌工艺研究的重点。

2、影响热镀锌锌层质量控制的因素

影响热镀锌锌层质量的因素主要是基板表面清洁度、锌锅气刀和锌层测厚仪,通过对这些因素的研究,对生产工艺数据进行分析,寻找最合理的锌层质量控制方法。

2.1基板表面清洁度对锌层厚度的影响

带钢表面的油脂、铁粉、和固体颗粒等表面残留严重影响着镀锌脱脂工序,同时冷硬板表面的污染物不仅影响锌花大小分布,也会影响锌层黏附性,轻则弯曲时镀层出现裂纹,重则造成锌层脱落[1]。影响冷连轧基板清洁度的因素主要是冷连轧系统中:乳化液、轧制工艺参数和吹扫装置。

2.1.1乳化液系统的影响

乳化液在轧制过程中具有和清洗带钢的作用,通过对乳化液温度和浓度变化的控制,来减少冷连轧带钢表面残留物

乳化液的使用温度过低不利于破乳油膜的形成,造成乳化液效果降低,钢板的铁粉污染程度增加;温度过高易使乳化液颗粒长大,造成因乳化液不稳定而使油耗上升,并且使过多的油脂附集在钢板表面,增加钢板的油脂污染程度。

乳化液浓度是指乳化液中轧制油的含量,是重要的因素之一。若乳化液浓度太低,带钢与轧辊之间处于不足状态,产生过量磨损,钢板表面残铁过高,会增加带钢表面吸附面积,还会导致带钢表面热划伤,以及不良使冷轧带钢发黑等缺陷;乳化液浓度过高,不利于轧辊冷却并且轧后板带含油多,带钢表面清洁度下降,不利于下道工序生产,并且易出现轧辊打滑。

2.1.2轧制工艺参数的影响

(1)轧制速度的影响:轧制速度越快,带钢温度越高,油的粘度越小,容易被出口吹扫装置吹走,乳化液挥发越快,带钢表面清洁度越高。反之,带钢表面残留就多。

(2)轧辊粗糙度的影响:镀锌用原板表面粗糙度愈高,锌层的附着性也愈好,提高了涂镀质量,使镀层牢固、均匀,美观。但是,轧辊表面粗糙度越高,摩擦力大,在轧制过程中易产生铁粉,带钢表面黏附的油多,表面清洁度低,因此选择合适的粗糙度极为重要。

2.1.3吹扫系统的影响

轧机出口吹扫装置的压力、吹扫角度和出口管道的布置方式对带钢表面清洁度有重要影响。因此必须保持恒定,吹扫喷嘴必须定期清理,压缩空气必须保持清洁,轧机出口板带上方管道尽量少,以减少因乳化液蒸汽在出口管道的凝结而掉到板带表面的油滴。加强冷轧机出口的吹扫,可以有效减少冷轧带钢的残留物。

2.2锌液控制参数和气刀对锌层质量的影响

带钢的热镀锌层在锌锅中完成,因此,锌锅气刀的工艺对所得镀锌产品的质量产生直接的影响。锌锅的作用是加热和“搅拌”锌液。均匀恒定锌液温度,可减少锌渣的产生量,避免锌渣夹杂在镀层中造成锌层挠性破坏。增强锌液的流动性,并使锌液成份均匀,避免因镀层化学成份不均匀而产生局部腐蚀的隐患,影响产品的耐蚀性能。在锌锅操作中,对锌层质量产生影响的主要因素为:带钢入锅温度、锌液温度、带钢速度、锌液中铝含量等。

气刀在镀锌生产线中对产品的质量和锌层精度控制起到至关重要的作用。镀锌生产过程中,品种更换比较频繁,所以应随着产品镀层厚度的不同、单双面、带钢厚度、进带速度等的变化对气刀随时进行调整。在实际生产中,若喷射的气体压力有轻微波动,镀层厚度就随着发生变化,因此气刀各种参数的控制调节必须十分谨慎、严格、精确。

2.3测厚仪精度对锌层质量控制的影响

气刀和测厚仪形成闭环控制系统,这个系统通过控制带钢热镀锌后的气刀擦拭过程,自动调节锌在基板上的镀层重量。若锌层测厚仪的检测数据不准,很容易引起锌层厚度不均等缺陷。

3、提高锌层质量的措施

3.1对冷连轧乳化液系统进行优化改造

优化乳化液工艺参数,除了严格控制乳化液温度外,在乳化液浓度控制方面,主要采取的措施是:一方面是通过增加污油箱的搅拌能力,另一方面是通过增加乳化液的流动性来实现的。同时,对磁性过滤系统和反冲洗过滤系统进行改造,增加霍夫曼纸过滤系统,清除铁粉和非金属颗粒。经过净化处理,乳化液的铁含量小于300 ppm,灰分小于400 ppm。

3.2对冷连轧轧机使用镀铬辊,优化轧制工艺

为提高冷轧带钢的表面质量,对连轧机工作辊采取镀铬处理,并进行上线试验。试验发现,由于工作辊镀铬后提高了工作辊表面耐磨性,使轧制过程中产生的铁粉大量减少,板面反射率维持在70%以上,比使用镀铬辊前提高了约20%。有效减少了表面残留物、提高了板面反射率,并且镀铬辊轧制公里数基本达到普通辊2倍,起到减少换辊、延长维护周期、稳定生产的作用。

同时,经过摸索并结合国内其他同行业的生产经验,优化轧辊粗糙度,使板面粗糙度Ra维持在0.9~1.5μm。不断优化轧制规程,选择合适的轧制力,经过一系列措施,带钢表面总残油残铁量约275 mg/m2,残油222 mg/m2,残铁52 mg/m2。

3.3改造冷连轧轧机吹扫系统

加强冷轧机出口的吹扫,采取主要的方法有:①采用高压风吹扫,将带钢上下表面残留的乳化液及其它污染物清除;②采用负压抽吸的方式将带钢上下表面残留的乳化液及其它污染物清除。

出口吹扫系统的改造措施:在4机架出口侧加装1组高压空气吹扫梁,形成一道气墙,阻止钢带表面和穿带导板表面的乳化液流到5机架,同时还可以起到减少带钢表面乳化液残留量、提高带钢表面质量的作用。另外积极与动力厂联系,增加风压,提高吹扫能力,降低了表面的残油、残铁等其它残留杂质的含量,消除了乳化液斑缺陷。

3.4严格控制锌液参数

要严格控制锌锅温度,锌锅锌液温度控制在(460±5)℃,不超470℃,严禁超过480℃,将锌液温度的波动控制得越小越好,以增加锌液的流动性。随时控制和调整锌液的化学成分含量,一般铁含量控制在0.05%以下,铝含量应控制在0.15%~0.22%之间。这样有利于降低锌液粘度,增加锌液流动性。

3.5精确控制气刀参数,对气刀进行升级改造

在实际生产中采取如下措施通过调节气刀参数来控制锌层厚度和质量:(1)提高气刀高度的安装精度,依据生产线速度和锌层的厚薄适当调整气刀和锌液的距离;(2)设定合理气刀压力,在保证锌层厚度前提下,气刀吹气压力尽量减小,减少锌渣形成量;(3)控制气刀和带钢的距离,并且每次调整气刀与带钢的距离时,尽量不超气刀缝隙的5倍,以保证镀层的均匀性和稳定性[2]。

同时,为满足产品不同锌层厚度和质量的工艺要求,根据现有的气刀设备,经过优化气刀开口度,使其达到对锌层厚度的精确控制。

每个点为气刀上的上下位置控制螺丝。其中,左3~右3为平口,两侧的3~9位置为渐开。根据生产实践将气刀开口度调整为两类,一类是开口度较大的,适合厚镀层生产。另一类是采用开口度较小的,镀层厚度

3.6校准测厚仪精度

实际生产中,每次十小时以上的检修都校准测厚仪,将测厚仪精确到小数点后一位,以提高测厚仪的精度,帮助操作工对气刀定位做出必要的调整来得到所期望的锌层,使产品在质量和均匀性上获得较大的改善,并通过镀锌过程精确控制锌层厚度,使锌锭消耗达到最少,并提高锌层质量。

4、结语

通过对冷连轧、锌锅和气刀等设备及生产工艺参数的全面系统的优化和改造,达到提高锌层质量的目的。同时,相关生产线的工艺参数稳定顺行周期较以前大幅提高,产品质量明显改善,非计划品数量大幅降低。

参考文献:

[1]李九岭带钢连续热镀锌〔M〕3版北京:冶金工业出版社,2012

热镀锌篇3

关键词:镀锌产品 性能 研究

我国宽带钢热镀锌的发展与世界水平相比还存在一定差距。70年代之前仅有13条落后的单张钢板熔剂法热镀锌机组,目前已全部被淘汰。从1979年我国引进的第一条宽带钢热镀锌线投产,到目前已经发展到12条线。目前正在建设的有十几条之多。

一、镀锌的目的和作用

1、腐蚀问题

钢材的防腐问题,随着国家工业化的发展,在整个国民经济中具有重要的经济意义。腐蚀会造成极大的经济损失。据统计,世界上每年因腐蚀而报废的金属制品重量大约相当于金属年产量的三分之一,即使考虑在腐蚀报废的金属制品中有三分之二可以回收,每年也还有相当于年产量大约百分之十的进入被腐蚀损失掉了。何况腐蚀损失的价值是不能仅仅已损失了多少金属来计算的。因为,被腐蚀报废的金属制品的制造价值往往要比金属本身的价值好得多。因此,为了节约钢材,必须解决钢材的腐蚀问题。

钢材腐蚀的化学反应式如下:

4Fe+2H2O+3O22Fe2O3・H2O

特别在工业区,空气中还含有大量的二氧化碳、二氧化硫等腐蚀性气体,更会加快腐蚀的速度。所以钢材的腐蚀也是自然界的一个客观规律。为此,人们创造了许多的防止钢材腐蚀的有效方法。概括起来有两大类:合金防腐法:不锈钢生产工艺复杂价格贵,所以它的普遍应用受到限制。表面包层法:金属镀层非金属涂层(如涂漆、如塑料)和非金属膜(如铬酸钝化和磷酸盐处理)等,这些方法由于原材料来源充足,制造容易且生产成本低,所以得到了广泛的应用。目前金属镀层的方法有热镀法、电镀法、渗镀法、包镀法、喷镀法等。热镀锌即是热镀法的一种。此外还有热镀铝、锡、铅和锌铝合金。农村,空气新鲜的地方腐蚀速度1微米/年,15微米=210克/平米双面用15年。

2、镀锌层的保护原理

钢板之所以进行热镀锌,是因为锌在腐蚀环境中能在表面形成耐腐蚀性良好的薄膜。它不仅保护了锌层本身,而且保护了钢基。所以,经热镀锌之后的钢材,大大地延长了使用寿命。热镀锌薄板在不同的环境气氛中,主要进行两种腐蚀,即:化学腐蚀:金属同周围介质发生直接的化学作用,例如,干燥气体及不导电的液体介质对锌所起的化学作用。电化学腐蚀:金属在潮湿的气体以及导电的液体介质中,由于电子的流动而引起的腐蚀。腐蚀的结果是产生白锈。白锈的主要成分为氧化锌、氯化锌、硫化锌、硫酸锌、碳酸锌等腐蚀产物。

3、镀锌板生产简单回顾

热镀锌是应用最广泛的金属防锈方法,自从1836年法国把热镀锌应用于工业生产以来,已经有160多年的历史了。然而,在热镀锌漫长的发展中,单张钢板热镀锌却占据了重要位置,直到1931年波兰人森吉米尔把退火工序和热镀锌工序连成一个整体,发明了举世闻名的森吉米尔法,才真正开辟了带钢连续热镀锌的新纪元。带钢热镀锌是以窄带钢起步,逐渐走向宽带钢,它的真正发展是近30年来伴随着热轧冷轧宽带钢的飞速发展而得到大规模发展的。

热镀锌板的生产工序主要包括:原板准备镀前处理热浸镀镀后处理成品检验等。按照习惯往往根据镀前处理方法的不同把热镀锌工艺分为线外退火和线内退火两大类。

线外退火:干法、湿法。干法:退火-酸洗-涂氯化锌、氯化铵和氯化锌的混合物。连续-惠林法。线内退火:森吉米尔法、改良森吉米尔法、美钢联法。在美国、日本等钢铁大国中,热镀锌带钢在粗钢总量中所占的比例已经高达13%~15%。尤其是欧洲,热镀锌带钢的市场更加广阔,各大公司将其所产冷轧板的一半投入热镀锌,预计到2000年热镀锌带钢占冷轧板的比例将会上升到60%以上。在过去20年间,欧洲对镀层产品的需求量每年递增16%,特别是德国、法国、荷兰、比利时、卢森堡等国则高达18%。其主要原因是高质量热镀锌带钢大量用于汽车制造业。据统计,日本汽车用热镀锌板占其总产量的33%而欧洲则高达42%。

随着世界各国经济水平的增长,汽车工业已越来越显示出其支柱产业的地位,而代表汽车行业发展水平的轿车工业的发展更是日新月异到1996年全球汽车产量已高达53.398×106辆。自1975年美国首次把热镀锌板应用于汽车制造业的20多年间,世界各汽车生产大国都在努力开发和研制以防腐蚀为目标,并综合考虑焊接性、涂敷性和成型性的高质量热镀锌板。使热镀锌板在汽车制造所用钢材的比例不断上升。例如日本已高达81%、加拿大76%、意大利71%、法国70%、德国60%、美国45%。

二、我国镀锌板带市场

1992年我国镀锌板表观消费量首次突破100万吨,到2000年达到了377万吨(见表),是1996年的2.52倍。然而,我国镀锌板产量的增长却不尽人意,自给率仅50%左右。我国近年镀锌板消费情况。

我国镀锌板主要用于建筑、轻工、汽车、农牧渔业、商业等行业,其中:

*建筑业用镀锌板做防大气腐蚀的工业及民用建筑屋面板、墙体、龙骨、通风管道、轻型结构等,其规格以0.35~1.5mm×1000~1250mm为主,约占总用量的30%

*轻工行业用其制造家电的外壳、民用烟囱、防盗门以及厨具等,其规格以0.3~0.8mm× 650~1250mm为主,约占总用量的30%

*汽车(主要是轿车)用镀锌板主要用于耐腐蚀部件,如发动机盖板、底板等,其规格以0.5~3.0mm×1000~1950mm为主,约占总用量的20%

*商业、农牧渔业用镀锌板做为粮食储运、肉类及水产品的冷冻加工用具,物资的储运、包装用具等,约占总用量的15%左右

*其它行业用量约占总量的5%左右

通过本文的论述不难看出,连续热镀锌产品由于具有良好的性能在我国具有广阔的市场前景,但是就目前而言我们对这项技术还有很多地方研究的不够透彻,这正是需要我们几代人不断努力去探索的关键所在。

参考文献

[1] 巩养宁,江社明,岳元广,等.国内钢结构热浸锌钢加热技术的新进展[A].第七届亚太镀锌大会论文集(中文版)[C].北京:2007.

[2] 张珠.热浸镀锌废水处理及综合利用[A].第七届亚太镀锌大会论文集[C].北京: 2007.

热镀锌篇4

【关键词】冷基镀锌线 余热回收 节能减排

国家“十二五规划”明确提出了节能减排的目标,即到2015年,单位GDP二氧化碳排放降低17%;单位GDP能耗下降16%;非化石能源占一次能源消费比重提高3.1个百分点,从8.3%到11.4%;主要污染物排放总量减少8到10%的目标。根据调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。政府已将“余热余压”利用工程列为“十大重点节能工程”之一。节能减排已成为整个社会的共同任务。

1 冷基加热炉运行参数

表1所示:

用户使用的燃料为混合煤气,根据以往的成功经验烟气酸露点取用120℃。

2 冷基镀锌线加热炉余热利用特点

本烟气余热回收利用工程采用中兴“相变换热器”技术,该技术首次提出将换热器最低金属壁面温度定义为“第一设计要素”的理念,以及首次提出将对产生烟气低温结露和腐蚀具有关键性影响的最低壁面温度置于“可控可调状态”的创新概念。可始终保证金属壁面温度处于酸露点以上以避免出现低温结露和腐蚀,最大幅度回收烟气低温余热。

本次设计在锅炉的尾部烟道上安装相变换热装置,分为两段,1#相变段将排烟温度从400℃降低到200℃,回收的热量用于将2#相变段出口引出的120℃软水加热为0.8MPa、170.41℃的蒸汽;2#相变段最低壁面温度设定在130℃(高于烟气酸露点),将排烟温度从200℃降低到165℃回收的热量用于将25℃、4.01t/h的软水加热为120℃。

随着加热炉负荷的变化以及冬夏送风进口风温的变化都将使换热器最低壁面温度和排烟温度发生变化,为了避免低温腐蚀,可以通过旁通自控阀自动调节被加热介质来控制最低壁温和排烟温度,从而适应加热炉负荷和气温的季节性的变化。

2.1 设计参数

表2所示:

2.2 工艺流程

工艺流程图1所示:

3 节能效益

3.1 排烟回收的热量

原排烟温度以400℃计,应用相变换热器后尾部排烟温度为165℃,回收的热量为:

3.2 等效标煤量Gc

3.3 送引风机增加的能耗

(1)烟气阻力增加1150Pa,但由于排烟温度降低使引风机入口体积流量减少可抵消流阻约574Pa,故实际增加烟气流阻为576Pa,引风机增加的能耗为:

(2)水泵增加的能耗:

(3)增加的年总耗电量E为:

增加回收余热设备会增加阻力,本项目在烟气侧增加了1150Pa的阻力损失,但由于排烟温度降低,使烟气流量减少引风机抵消烟气阻力574Pa,实际增加了576Pa的阻力损失;若引风机余量足够,对引风机无负面影响,反而会减少对叶片的磨损。

按年运行时间7200小时,年回收热量2980千瓦,年节省标煤2636吨,年增加耗电量103487度,标煤价格按照400元/吨,厂用电按照0.4元/度计算,实际年节能效益:103.8万元。

4 结语

热镀锌篇5

一、成本控制的概念及其重要性

在热镀锌钢铁企业经营过程中,企业的管理者会为某一个时间段设置一个成本管理目标,之后再由控制成本的主体在其职权范围内,对生产耗费以及各种有可能增加企业成本的因素采取一系列措施进行控制,来达到降低成本的目的。在现代企业管理中,成本控制是其中最重要的组成部分,也是整个系统中的中心环节。另一方面成本控制还可以挖掘企业深层次的潜力,找到一切可能降低成本的方法,以此来全面提高企业的盈利能力。

二、成本控制的方法

在现代企业管理中,成本控制的方法有很多种,本文就结合热镀锌钢铁加工企业的特点对其中的几点加以详细介绍。

(一)建立健全全面预算管理体系

如果一个企业想要长久的发展,必须针对本企业的特点建立起一个科学有效的预算方法体系。只有这样,才能让日常的工作真正的做到有的放矢,预算的结果就可以作为企业的成本目标,目标确立了,企业才能采用合理的方法和工具对成本进行控制。从热镀锌钢铁加工企业方面来看,在生产的过程中,一般会涉及原材料的采购、加工、制成品的销售等各个环节,而这些环节在开始之前都需要预算参与到其中。企业在进行预算的过程中,要结合本企业的特点,并站到企业未来发展的战略高度上,将企业各个方面的资金消耗考虑在内。笔者认为在建设预算管理体系时,应当对着重的对企业的业务、资本、资金以及财务进行预算分析。这里需要说明的一点的就是一旦企业预算指标确定出来,那么企业的各个部门都应当严格按照这个预算目标执行,不能随意的对其进行更换。但当外部经济大环境发生较大变化的时候也应该对其进行适当的调整。

(二)系统优化成本

对于热镀锌钢铁加工企业来说,如果想要真正的提高本企业的产品竞争力,就应当将工作的重点集中在产品的生产过程以及制造工艺的基础上,通过良好的方法对热镀锌钢铁产品的制造成本进行系统的降低。要采用科学有效的分析方法来分析可能影响产品成本的各种因素。要实行控制方法时,不应到操之过急,可以指定阶段性的成本降低目标。在企业内部可以适当的指定成本控制的大纲,通过对当前市场经济的有效分析,指定适应市场环境的控制方法。可以适当的学习那些产品成本控制良好的企业的方法,结合本公司的特点,以客观的态度找出两个企业之间的差距,找到本企业的哪些?h节仍然具有降低消耗的潜力。在分析的过程中,不应当过分的追求速度,可以先从一些局部的环节进行入手,逐渐的发展到产品生产的各个过程之中,将每一个局部成本控制的目标都确定下来。以热镀锌钢铁企业来说,就可以首先从原材料采购方面如何入手,通过对目前市场上的热镀锌钢铁企业进行研究发现,大部分的企业都没有建立规范的采购标准,在采购的过程中还存在着较为混乱的问题。笔者认为企业可以事先制定出一套完整的采购计划,让采购人员在工作的过程中有章可循。要让企业的采购工作逐渐规范化、透明化。在充分满足质量要求以及生产要求的基础上,将原材料的价格控制在最低。同时对与热镀锌钢铁企业来说,物流方面的问题也较为严重。在原材料的供应以及加工产品的销售过程中和都涉及到物品的运输工作,这部分的成本是十分高的。企业可以对目前已有的车辆进行全方面的统计,并针对不同的运输业务,让这些车辆能够真正的发挥作用,提高资源的利用率。

(三)实施全程动态控制

如今的市场经济情况每一天都在发生着十分大的变化,企业事先制定出来的成本控制计划可能会随着时间的推移不再适应企业发展的要求。所以这就要求企业要对成本控制计划实施的全过程进行动态的控制。笔者认为企业在指定成本控制计划时可以制定出一个企业年度的计划,还应当建立一个月计划。每个月的月末可以对计划的事实进行检查。通过实际情况与计划值的对比,可以清楚的看到计划是否被有效的执行。同时企业还应当对市场的变化保持一个敏锐的观察力,一旦市场出现的变化对企业的成本控制不利时,就应当采取积极的措施进行应对。对于热镀锌钢铁企业来说,最受市场影响的就是原材料的价格。其受到很多因素的影响,其中包括供求关系以及国家相应的宏观调控措施。所以热镀锌钢铁企业每个月的月末都应当指定出原材料价格在本月的价格浮动表,以此对下个月价格进行一个估计,适当的对成本控制计划进行动态的调整。

(四)细化成本管理

在过去,我国的资源消耗型企业的经营方式属于粗狂式的,再加上我国资源丰富,那时候的企业管理者并不会过多的将关注的重点放在成本控制上。但是随着最近几年环境的不断恶化,国家为了有效的控制这种趋势,采取了一系列的措施对资源开发进行控制,导致了原材料价格的持续上涨。所以资源型企业应当将自己的生产方式转变为集约型。在进行成本管理实践时,既要注重大的方面成本控制,对于一些小的细节也不能忽视。例如对于热镀锌钢铁行业来说,产品的质量是企业未来发展的关键,质量的好坏就决定了客源的多少,企业应当充分认识到这点。而产品质量的好坏取决于制造工具科技含量的高低。通过笔者的研究发现,很多热镀锌钢铁企业生产制造产品时使用的工具科技含量都比较低,与很多发达国家相比已经出现了很大的差距。科技含量的高低决定了生成过程中耗费的原材料的多少。而且落后的生产工具生产出来的产品质量很难符合要求。再加上很多国家为了保护本国企业的发展,纷纷对我国实行了绿色贸易壁垒制度,提高了对我国出口产品的质量要求。例如日本在2005年对我国热镀锌钢铁产品检查时选用的指标只有5项,但到了2016年选用的指标就达到了32项,很多出口企业为了迎合这种变化,不得不提高产品的质量,但由于受到生产工具的限制,质量提高的速度十分慢,企业不得不靠着重复的工作量希望以此来满足出口国家的要求。同时,如果这些产品的质量不达标,就会被退回,造成了运输成本和储存成本的增加。

(五)适当建立成本考核体系

企业指定的成本控制计划是否被顺利的执行,指定的成本目标是否已经达到,这些问题都需要成本考核体系的监督。所以热镀锌钢铁企业在成本控制的过程中要建立一个符合本企业自身特点的考核体系。笔者认为,可以适当的建立一些奖惩制度,以此来鼓励企业的全体员工积极有效的完成事先制定的成本目标。在奖惩方面,企业可以在每年的年初为每个部门指定的一个考核目标,如果该部门在年底完成了这目标的话,就对其进行奖励,反之就对其进行处罚。同时在奖惩制度的建立方面,不应当过于的笼统,可以实行分层建立政策。比如完成目标的80%可以得到一定的奖励,而部门每年的实际成本超过目标值20%的话就进行处罚,笔者相信这种方式可以有效的激发员工的积极性,让每名员工都参与到其中来。

热镀锌篇6

关键词:换辊 粘锌 辊印

1、前言

在带钢连续热镀锌生产中,光整是带钢镀锌后处理的主要工序之一。光整机的功能主要有:①提高钢板的平坦度和平直度[1]。②镀锌板经过光整能达到表面所要求的均匀单一的粗糙度。③改善带钢的机械性能,使屈服平台消失或不明显,使下屈服极限(δ)降到最低点。[2]

当光整机工作辊的状况出现异常时,产品就会出现质量问题,由于轧制力的作用,工作辊的表面缺陷很容易就会反映到带钢上。常见的情况就是板面出现周期性工作辊印痕,印痕间距即为工作辊的周长,这时就要考虑工作辊面了。由于镀锌生产线环境十分清洁,本文暂不关注其他杂质粘辊和辊面损伤的情况,而重点考虑工作辊面粘锌(合金)的情况。

2、 工作辊粘锌的原因及分析

当锌(合金)粘附于光整机工作辊后,质地较软的锌(合金)会将有一定粗糙度的辊面局部填平,致使辊面局部粗糙度减小,经过轧制的带钢表面会周期性地出现一小块或一小片反射率较强的亮印,严重时会有手感,如图1所示。

实践证明,光整机工作辊面粘锌,主要从以下几个方面重点考虑和避免。

2.1 光整机本身因素

2.1.1 湿光整和干光整

通常光整机操作不用轧制剂即为干光整。由于无作用,在辊缝中工作辊和带钢表面之间产生的摩擦较大,因而干光整只可以给带钢以有限的延伸或压下。

在镀锌板光整时,工作辊和带钢之间的速度差会使带钢镀层表面上的小锌粒沿着初始锌层移动,有些锌粒会粘附在辊缝内轧辊表面上,继续吸引其它锌粒并且使其形成大块锌(合金),最终影响辊面局部粗糙度,而在镀层带钢表面上形成明显的周期性斑痕。

采用湿光整,即向工作辊和镀锌板表面喷射光整液或脱盐水,用于、降温和防止粘锌,可有效减小辊子和带钢之间的摩擦,使锌粒在辊面的粘附减慢,防止锌粒凝聚[3]。实践证明,湿光整能大大减少工作辊粘锌的几率和延长工作辊的使用周期,但在使用中要注意液体的清洁度。

2.1.2 高压喷头的使用

锌粒粘附的发生取决于工作辊的压力(轧制力和延伸率)、工作辊粗糙度和镀层材质。采用湿光整时,虽然可以使锌粒粘附减慢,但是工作辊辊缝前部以及工作辊和支撑辊之间会产生较高的锌粒富集,并会降低处理效果。因此,在光整机上安装工作辊高压清洗系统,即采用高压脱盐水冲洗工作辊,将辊面上已粘附的的锌(合金)清除,可有效防止粘锌。

在生产实际中,可采用高压螺旋喷头,在平行于工作辊轴线的滑道上往复移动对工作辊面进行间歇式喷扫,频率和持续时间可按实际情况进行调解,喷头压力一般为100~120Bar。这样可有效减少粘锌几率甚至将工作辊上已粘附的锌(合金)和杂质去除,起到了净化工作辊的作用。

2.2 光整机因素

2.2.1 炉鼻子锌灰的影响

炉鼻子内由于锌液表面没有氧气作用,不能形成有效的氧化膜保护,使得锌液进行了蒸发,蒸发后的气态锌遇炉鼻子内壁和其它设备时会凝结成白色粉末状的固态锌粉,它和炉鼻内的非金属杂质、赃物结合就形成灰色的粉末,吸附在炉鼻子内壁上并不断聚集增多,当炉鼻子产生震动时这部分锌灰就脱落到锌液表面并散开。当粘到钢带表面后就隔绝了正常的锌铁铝反应,经气刀吹扫出现扫帚状、有点像彗星的漏镀现象。带有此缺陷的带钢进入光整机,经过工作辊的碾压作用,很可能会使工作辊粘锌。

为此方便时可以改造炉鼻子:在两侧开方形掏灰孔,实际上也可以用来掏锌渣,这样可以避免拆卸炉鼻子。如果不能改造最好三个个月拆开清理一次锌灰和锌渣。这样可有效减少产品表面锌灰的缺陷,并避免光整机粘锌。

2.2.2锌粒与锌疤的影响

当带钢经过锌锅后,有时会在镀锌带钢表面出现点状或块状突起,大小不等,象芝麻、米粒状,使板面粗糙不平,即产生了表面锌疤或锌粒等缺陷,如图2所示。

这些突起与基板的粘附性较差,若带有此缺陷的带钢进入光整机,经过工作辊的碾压作用,锌粒或锌疤很可能会脱落而使工作辊粘锌。要避免这种现象的产生,就要消除这种缺陷。

通过X射线显微组织分析和电子探针分析,这些锌粒实际是铁锌化合物,其组成为FeZn10。当锌液温度为450℃时,铁在锌液中的最大溶解度(即饱和浓度)为0.03%,若含铁量继续增加,则铁会与锌结合生成Fe-Zn合金,沉入锅底,即所谓底渣。此外,铁还易和铝结合生成浮渣Fe2Al5,悬浮于锌液中并减少有效铝含量,使镀层粘附性变坏。

在实际生产中,主要从以下几个方面考虑:1尽量减少锌液中铁含量(保持在0.018%以下。可将铝含量提至0.24%而将铁结合析出),保持锌液的清洁度。按时捞取底渣,使底渣与沉没辊之间的距离不小于200mm。2防止锌液温度过高,例如超过470℃时,使底渣浮起。捞浮渣时避免用猛力而将锌液泛起,防止搅动锌液。3注意锅沿杂物随时清理干净,投入锌锭时要将表面杂物清理干净。

2.2.3 其他方面的避免措施

要保持入锌锅带钢的表面清洁度,防止杂质干扰正常的锌铁铝反应而降低锌层粘附性。主要从几个方面考虑:1加强原料质量检验,控制残油残铁含量;2关注清洗段清洗效果,加强工艺点检,各循环槽每3个月清洗一次;3保持炉内清洁度,必要时检查炉辊是否干净;4气刀各种参数控制不当导致的与带钢是否刮蹭,是否产生锌液飞溅粘到带钢上产生粘锌,进一步导致粘辊。5镀后冷却塔顶辊可采取加装清扫装置方式以保持辊面清洁,防止带钢表面粘锌而粘到工作辊上。

总之,保持镀后带钢表面的清洁和锌层粘附性是重要的。

3、结语

在目前钢铁市场较弱势的情况下,降低成本是提高竞争力的有效措施。在钢板热镀锌生产中,要有目的地减少工作辊粘锌的几率,减少工作辊更换的次数,这是降低生产成本的有效途径之一。

参考文献:

[1] 王国栋.板形控制和板形理论.冶金工业出版社,1983:1~19

热镀锌篇7

关键词:热基镀锌;沉没辊辊印;问题原因

引言

热基镀锌板的厚度比较大,在表面的锌花也较为规整,比较耐腐蚀,实际加工过程中也比较容易成形,这就使得其应用也比较广泛化。具体的生产工艺当中,需要从多方面加强重视,在生产工艺的方法上以及实际操作的正确性方面,都要加强重视,只有提高工艺的水平才能有助于生产质量的提高。通过从理论上加强热基镀锌沉没辊辊印的施工工艺问题研究,就能从理论上位实际加工质量的提高起到促进作用。

1.热基镀锌沉没辊辊印问题及问题产生的原因分析

1.1热基镀锌沉没辊辊印问题分析

热基镀锌板的实际生产工艺实施中,会产生沉没辊辊印的缺陷,这就对热镀锌的产品外观质量造成很大程度影响。质量问题主要是表现在外观上,呈现出等间距的状态,而沉没辊辊印就是比较突出的质量问题,一些比较严重的辊印有着比较明显的凸起手感,在表面聚结了锌渣之后所致,而锌渣在沉没辊沟槽的位置就会转移到带有钢表面形成辊印质量问题。沉没辊辊印是镀层的缺陷,主要是产生在热镀锌当中,在锌锅当中的杂质和锌液发生了反应之后就会生成铁锌合金粘附在辊面造成的。热镀锌的时候带钢和沉没辊相互产生摩擦以及挤压,这样就比较容易造成杂质颗粒粘附在沉没辊的表面以及沟槽当中,在颗粒进行聚集到一定厚度的时候,带钢经过这一位置就比较容易产生凹陷,从而就出现了沉没辊印的质量问题。

1.2热基镀锌沉没辊辊印问题产生的原因分析

热基镀锌沉没辊辊印的质量问题产生是受到多种因素所致,从而对热镀锌产品的外观质量就会造成很大的影响。辊印的缺陷在产品的表面上会呈现出等间距的状态,这就必然会影响产品的使用。造成这一辊印的质量问题,主要就是和铝含量有着很大关系,如果是镀锌锅底的FeZn7的渣沉积比较多,在铝元素的含量增加的时候,就必然会产生Fe2A15,然后会在流动的锌液下进行上浮,最终就会经过沉没辊以及稳定辊附在带钢的表面上。

对热基镀锌沉没辊辊印产生影响的因素还体现在温度方面,在锌锅中的锌液达到了460摄氏度的时候,锌液中的反应就必然会加速,这样就比较容易造成产渣量的增加。在这一温度之下的时候,产渣量就会随之降低,辊印也会明显的消除。在具体的生产过程中,沉没辊会在板带以及锌液的接触下,使得辊面的粗糙度变大,有的会出现剥落的质量问题。在辊面的粗糙程度变大之后,锌液的流动性也会变差,这样就会使得锌渣的附着力进一步加强。

造成辊印问题的原因还体现在化学成分层面。在锌液当中的铝元素以及铁元素的质量分数会对锌渣产生很大的影响,这些元素会直接影响Zn-Fe合金层的形成。而在锌液当中铝不仅除了对形成中间层对锌层附着力的提高有着积极作用。还能对难去除的低渣转化成容易去除的浮渣有着促进作用。在质量分数相对比较适宜的铝能有效减少锌锅当中自由渣,沉没辊辊印也能有效减少。所以在对辊印的去除方面,就要充分重视对锌液化学成分得以重视。

热基镀锌沉没辊辊印的产生,也会受到材质因素的影响。热镀锌的生产中,对沉没辊的使用需求就决定了其自身要在各方面的性能上能达到相应要求,耐锌液的腐蚀性以及耐锌渣的粘附性等都要能加以具备。不同的沉没辊应用也有着不同应用效果,其中在对312L沉没辊的应用中,辊面就出现被腐蚀的现象,有诸多细小的缩孔出现,并呈现出蜂窝的形状。在辊面也会形成Fe-A1、Fe-Zn化合物组成的腐蚀产物,这腐蚀产物和锌渣的成分比较接近。并且会随着腐蚀性的增加,产物就会在辊面形成凸起的结瘤,在带钢经过的时候就形成的辊印。

除此之外,造成辊印的因素中还有炉壁内的锌灰,锌灰粘附到带钢上的时候,要远远比锌渣强的多,在钢带的运行下,一些锌灰就会粘附到沉没辊上。经过长时间的集聚就会变大,从而就比较容易造成辊印的质量问题出现。

2.热基镀锌沉没辊辊印工艺问题控制措施探究

通过科学的措施实施,对辊印的问题进行消除就显得比较重要。笔者结合实际对热基镀锌沉没辊辊印的质量问题解决提出了几点措施:

第一,注重控制方法的多样化实施。在对辊印质量问题解决的时候,可在锌锅当中添加锌锭,通过科学的比例设置,将铝含量能进一步的提高,对锌液的铝含量能充分保障。在控制量上可控制在0.26%-0.3%。可在造渣区通入少量氮气然后搅动,然后在每两小时对锌液面进行实施清理,持续四天之后锌液内的铁含量就会下降,这样就能对辊印的质量问题得以有效消除。刚出现辊印的时候,可通过加强热炉冷却段负荷的方式,降低带钢入锌锅温度到400--430摄氏度,将锌锅的预设温度增设到450--455摄氏度,避免锌锅感应器启动高功率造成锌液的升温。要充分重视降低锌锅中的铁锌反应的速度,并有效减少锌锅的热反应能量,这样就能有效防止辊印的生成。

第二,注重对沉没辊材料的选择以及技术的科学应用。有效解决辊印的质量问题,就要从多方面进行着手实施,在对沉没辊的材质选择方面,就要和当前的技术发展情况相联系,只有充分重视优质材质的应用,才能保障加工的整体质量水平提高。可将喷涂工艺在辊面进行实施,在WC-CO材料的应用下,通过封孔剂进行刷涂以及空气自然干燥工艺的运用,在涂层的孔隙封闭后,就能有效阻止颗粒的粘附。锌渣不在辊面进行集聚,就必然会减少沉没辊的辊印缺陷。在钴基粉末的保护下,辊面的材质不会和锌合金发生直接性的接触,这就必然能杜绝花边装饰的缺陷产生。在具体的工作中,对沉没辊的沟槽设计方面也要注重优化,可保留直槽以及螺旋槽的形式。

第三,加强对锌灰的处理,清洁辊面的污染物。防止辊印的质量问题出现,就要从多方面进行加强考虑,锌灰是造成辊印的重要因素。所以对此就要采取积极的措施加以应对,在对锌灰的处理工作上要加强。通过停车的时间,对炉壁内的侧面设置清灰孔,对炉壁在进行安装锌泵,这样就比较有助于将锌灰和锌渣一起抽出炉壁外。具体的生产中也要在生产计划上及时性的调整,锌灰在振动下脱离钢带。通过这些方法的应用,就能对锌灰量最大程度的减少,从而对锌灰污染辊面的几率就大大得到了降低,有效改善了带钢表面的质量。

热镀锌篇8

1、热镀锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层,从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌是先将钢管进行酸洗,为了去除钢管表面的氧化铁,酸洗后,通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。热镀锌具有镀层均匀,附着力强,使用寿命长等优点。热镀锌钢管基体。镀锌管与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反应,形成耐腐蚀的结构紧密的锌一铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体融为一体,故其耐腐蚀能力强。

2、冷镀锌管就是电镀锌,镀锌量很少,只有10-50g/m2,其本身的耐腐蚀性比热镀锌管相差很多。正规的镀锌管生产厂家,为了保证质量,大多不采用电镀锌(冷镀)。只有那些规模小、设备陈旧的小企业采用电镀锌,当然他们的价格也相对便宜一些。建设部已正式下文,淘汰技术落后的冷镀锌管,不准用冷镀锌管作水、煤气管。 冷镀锌钢管镀锌层是电镀层,锌层与钢管基体独立分层。锌层较薄,锌层简单附着在钢管基体上,容易脱落。故其耐腐蚀性能差。在新建住宅中,禁止使用冷镀锌钢管作为给水管。

(来源:文章屋网 )

热镀锌篇9

镀锌板今日价格

2250/吨

镀锌板是指表面镀有一层锌的钢板。镀锌是一种经常采用的经济而有效的防腐方法,全世界锌产量的一半左右均用于此种工艺。

镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀延长其使用寿命,在钢板表面涂以一层金属锌,这种涂锌的钢板称为镀锌板。

镀锌板计算公式:M=7.85*长*宽*高+锌层计算重量(查表)(钢的密度=7.85 g/cm3)

镀锌板会生锈吗

1、镀锌钢板是会生锈的,根据镀锌钢板所处不同环境,发生的反应也是不一样的,如果长期将镀锌钢板放在室外的话,镀锌钢板也是会生锈的,如果将杜镀锌板放在室内,并保持干燥,不要让镀锌钢板沾上水渍以及腐蚀液体,那么镀锌板生锈时间也会延长。

2、镀锌钢板被腐蚀生锈是很正常的一个现象,因为镀锌钢板中含有其它的杂质,如铁锌等其他金属,这样子很容易产生腐蚀效果,从而造成镀锌板生锈。

3、虽然说镀锌钢板有一定的耐腐蚀性,耐生锈性,但是镀锌钢板的能力也是有限的,如果长时间将其放在恶劣的环境下,所有的钢板都是会生锈的。

4、镀锌钢板还分为冷镀镀锌钢板和热镀镀锌钢板,通常情况下冷镀镀锌钢板比较容易生锈,而热度镀锌钢板是不容易生锈的。

镀锌钢板为什么会生锈?

1、镀锌钢板厚薄不均薄的地方很有可能会先生锈,然后带动厚的地方,从而整个镀锌钢板就会生锈了。

2、一般情况下,家里的镀锌地钢板不太适合放在潮湿的环境中,如果将镀锌钢板长是长期放在潮湿的环境下也会使镀锌钢板快速生锈。

热镀锌篇10

关键词:电镀锌-镍合金;氰化镀镉;氢脆性;镉脆

引言

目前航空工业中钢制零件的防护一般采用的是氰化镀镉工艺,虽然有较好的防护性能,但存在氢脆性风险,与钛合金接触会产生接触腐蚀,同时镉的高致癌性和氰化物的高毒性对环境和人体造成极大危害,因此近几十年来,国内外为寻找适合的代镉镀层进行了广泛的探索和研究,开发了高耐蚀性能的锌基合金镀层,如:锌-镍、锌-铁、锌-钴等电镀合金工艺,其中锌-镍合金因具有优良的耐腐蚀性及低氢脆性而获得电镀界的广泛重视[1]。

锌-镍合金镀层是在无氰镀锌基础上发展起来的,是含有20%以下镍含量的合金镀层,电镀锌-镍合金工艺自20世纪初提出以来,经几十年的发展,已经出现了酸性、碱性多种电镀体系,镀层性能也有很大的提高,除接触电阻大于镉层外,锌-镍合金的耐蚀性更好,氢脆较低,不容易导致零件发生氢脆断裂,在其它性能方面,如:焊接性、延展性、附着力等与氰化镀镉相近甚至更好。广泛用在航空、航天及家电等行业中钢件的防腐保护层[2],在空客A350、波音B747-8中已经可以代替氰化镀镉工艺。

1 电镀溶液对比

电镀锌-镍合金与电镀镉溶液的对比,发现电镀镉溶液中含有毒性极强的氰化钠及重金属镉,通过食物链进入人体,会引发人体呼吸困难、抽搐、晕厥、恶心、腹泻等现象发生,甚至导致死亡,危害人类健康;国际上正在逐步限制和禁止镉的使用。电镀锌-镍合金溶液相对无毒、环保,不但对环境的污染较小,而且废水、废气、废渣处理较为简单,成本较低,成为代替镀镉最理想的工艺。

2 镀层性能对比

2.1 物理性能对比

锌-镍合金镀层和镀镉层的性能相近,有较好的焊接性、延展性和耐蚀性,在大气及海洋环境下抗腐蚀能力较强;电镀锌-镍合金层的硬度可达HV220~270,远高于镀镉层(HV90~130),具有良好的耐磨性,在零件装配时不容易划伤。除此之外,锌-镍合金镀层熔点为750℃~800℃,远高于镀镉层的熔点:320.9℃,耐热性好,经190℃~200℃除氢烘烤后耐蚀性仍然优良,适合于发动机上使用。由于镉的熔点较低,高温下容易引起镀层熔融,在一定温度和应力的同时作用下,零件表面熔融态的镉沿着晶界扩散到零件内部,引起零件基体材料脆化而导致脆性断裂-镉脆[3];这种脆化效应能在镀镉的零件上发生,也能在与镉镀层相接触的零件上发生,镉镀层通常允许的最高使用温度为230℃,对于强度较高的承力件和长寿命件,其允许使用温度应降低至200℃~210℃,使用超过230℃时,就禁止使用镀镉工艺。

2.2 镀层耐蚀性对比

2.2.1 在海洋性大气、海水及氯化物介质中,锌-镍镀层与镉镀层相同,都属于阳极保护性镀层,这种镀层在机械损伤的情况下,损伤处周围的镀层仍能有效地保护钢铁基体免遭腐蚀。

2.2.2 中性盐雾试验。

(1)试验的制备。采用8块试样规格为:150mm×100mm×1mm,材质为:4130-退火的板材,按每组4块试料分别在氰化镀镉槽和电镀锌-镍槽中进行单块分次电镀,8块试样的镀层厚度均为12~15μm,并且都在钝化溶液中进行钝化处理。

(2)中性盐雾试验。将符合(1)的两组试片放置在室温环境下老化24h,然后按照ASTM B117的要求,悬挂于温度为35℃±2℃的盐雾箱中,配合12Psi的空气压缩泵,在浓度为5%±1%的氯化钠溶液,pH范围为6.5~7.2中进行盐雾试验;分组记录试验数据,并按照数据绘制试样与试验锈蚀的时间(h)之间的曲线图,如图1所示。

从图1可以看出,镀层厚度为12~15μm的锌-镍合金镀层与镉镀层对比,锌-镍合金镀层出现白锈的时间是镉镀层出现白锈时间的4倍,锌-镍合金镀层出现红锈时间是镉镀层出现红锈时间的3倍;而且试验过程中发现,锌-镍合金镀层在出现红锈后,红锈的扩展速度较镉镀层要慢。

2.3 镀层氢脆性对比

由于锌-镍合金镀层具有柱状结构的特征,有利于氢的扩散,使在钢零件上电镀锌-镍合金后经除氢烘烤后,进入到基体金属的氢原子可以顺利的通过扩散向外逃逸,所以电镀锌-镍合金的氢脆危险性较镀镉的要小。

3 结束语

(1)文章通过对电镀锌-镍合金与电镀镉两种工艺的工艺流程、槽液成分、工艺参数进行对比,发现电镀锌-镍合金与电镀镉两种工艺的前处理及后续辅助处理几乎相当,但电镀锌-镍合金槽液比电镀镉的槽液维护较为简单、污染要小、毒性较低,较为环保;电镀锌-镍合金的电流密度较电镀镉的电流密度要低,更省电,成本较低。

(2)文章通过对电镀锌-镍合金镀层与电镀镉层两种镀层的硬度、耐热性、耐蚀性、氢脆性等进行对比,发现电镀锌-镍合金镀层比电镀镉层硬度要好、耐热性更强、耐蚀性更优、氢脆性更低。

(3)文章通过对电镀锌-镍合金与电镀镉生产工艺及镀层性能对比,电镀锌-镍合金无论从镀层性能、环保角度、经济效益还是产品质量等方面都优于电镀镉,使用电镀锌-镍合金工艺代替电镀镉工艺是完全可行的。

参考文献

[1]屠振密.电镀合金原理与工艺[M].北京:国防工业出版社,1993:212-218.

[2]俞钢辉,冯力群.钢丝连续电沉积锌镍合金及其耐蚀性[J].上海钢研,1998(2):14-17.