电镀锌十篇

电镀锌篇1

关键词：合金化热镀锌层；电解剥离；扫描电镜；电化学

Abstract: in this paper, by using scanning electron microscope, X raydiffraction, constant potential method, to determine theelectrochemical reaction of galvannealing coating structure withsufficiently low potential scan rate. By scanning electron microscope method and electrolytic stripping method respectively, hot galvanizedlayer of different alloying time of electrochemical and describe the phenomenon, observed phenomena will also carry on the scanning electron microscope result contrast analysis. Hot galvanizing alloyelectrolytic stripping at sufficiently low potential scan rate, can make the coating of each phase by phase solubility analysis, by making use of the measured data and the original dissolution potential contrast,electrochemical phenomena that the corresponding alloy structure of hot galvanized coating and conclusion.

Keywords: galvannealed layer; electrolysis; scanning electron microscope; electrochemical

中图分类号：TU512.2文献标识码：A

简介：

热镀锌合金化起源于80年代，热镀锌合金化镀层具有耐蚀性、涂装性、焊接性的特点，已广泛应用于汽车制造等相关制造业，具有广泛的应用前景。合金化镀层的组织结构具有复杂性，在镀层组织、工艺、性能关系的研究中，镀层组织的电化学分析是一个难点，是研究其他关系的前提。热镀锌合金化镀层受大气和海洋腐蚀的实验方法从室外发展到室内的同时，其研究和分析方法也逐步向多元化特点，更多的电化学研究方法已经逐步被广泛应用。

电化学方法，即是根据溶液中物质的电化学性质及其变化规律，建立在以电位、电导、电流和电量等电学量与被测物质某些量之间的计量关系的基础之上，进行定性和定量相结合的分析方法。基础是在电化学池中所发生的电化学反应。电化学池由电解质溶液和浸入其中的两个电极组成，两电极用外电路接通.在两个电极上发生氧化还原反应，电子通过连接两电极的外电路从一个电极流到另一个电极。根据溶液的电化学性质，如电极电位、电流、电导、电量等，与被测物质的化学或物理性质。如电解质溶液的化学组成 、浓度、氧化态与还原态的比率等之间的关系，将被测定物质的浓度转化为一种电学参量加以测量。

恒电流法，即是采用足够低的电位扫描速度，在平衡电极电位较低的相溶解过程中，平衡电极电位较高的其余各处于相对稳定状态，可使镀层各相产生选择性逐相溶解，能清晰地显示各相的溶解过程。通过选取适当的电解质溶液，采用足够低的扫描速度，可区分出镀层各相的溶解过程，基本避免了各相之间同时溶解。电化学实验仪器为Solartron 1287 A恒电位仪和Sola巾on 1255B阻抗普仪。动电位极化曲线的扫描速率为20 mV/min，电位扫描区间为-100mV 到100mV(相对于开路电位)，阴阳极扫描均从开路电位开始。电化学阻抗测试频率范围为8 kHz-9 mHz，方向为从高频开始到低频结束，测试时扰动电位的幅度为5 mV。 热镀锌合金化镀层样品表面形貌观察采用冷场发射扫描电回热镀锌合金化镀层进行扫描的。

电化学分析讨论

无论什么条件下，热镀锌合金化含量由0%至10%时合金抗腐蚀性能随合金含量增大而增强；热镀锌含量由10%至20%时，抗腐蚀性能随热镀锌合金化含量增加而减弱；热镀锌合金由20%至30%时，抗腐蚀性能又随热镀锌合金化含量的提高而增强；当热镀锌合金化含量大于30%时，虽然腐蚀速度较低，但在不同介质中与66Al2Zn相比，表现为不稳定，规律不明显并出现个别点蚀。就金属腐蚀而言，如果预先采用涂层防护(包括防腐涂料和表面处理技术)和电化学保护(包括牺牲阳极和外加电流阴极保护方法)对金属进行保护，其中25%-40 %的损失可以得到有效避免[1-2]。

以扫描电镜、背散射及EDS能谱表征和分析手段对热镀锌合金化镀层镀层的表面结构、形貌及腐蚀性能进行了详细研究。同时利用循环伏安、动电位极化曲线、电化学阻抗及腐蚀电位等电化学手段详细研究了热镀锌合金化镀层的腐蚀电化学行为。结果表明，热镀锌合金化镀层镀层元明显的孔洞和漏镀，但表面有明显的凹陷、不平及少许的微孔，其表面主要由热镀锌合金化镀层相组成的网络状结构形貌。结果表明，热镀锌合金化镀层的腐蚀速度随热镀锌合金化含量的增加是波动的，呈现出波浪形变化特点。 其次，从电子化电阻及腐蚀电流的变化可以看出：不同合金成分的镀层,其电阻数值在5Al2Zn处明显升高，腐蚀电流则相应降低；随着合金成分中热镀锌合金化含量的增加，该二参数发生相反的变化，至25Al2Zn处，电阻达到整个热镀锌合金化含量的最低值，而相应的腐蚀电流则达到最高值；热镀锌合金化含量的电阻值不断上升，腐蚀电流不断下降，热镀锌合金化含量大于35%后，腐蚀电流趋于平稳。

从上述分析可以看到，电阻与腐蚀电流所反映的腐蚀状态基本一致，即电阻值越大则腐蚀电流数值越小，对腐蚀后样品电阻与腐蚀电流数值的测定也获得了与此一致的结果。可知，热镀锌合金化镀层的腐蚀电子化速度很慢，比纯热镀锌合金化的腐蚀速度低1-2倍；而热镀锌合金化镀层腐蚀速率与纯热镀锌合金化镀层的相接近，均高于其它成分镀层的腐蚀速度。热镀锌合金化系统的腐蚀速度随镀层中铝含量的增加而呈现出非线性的变化。从影响腐蚀的各种因素上分析，为了解热镀锌合金化的影响机制，有待在腐蚀产物、合金微观结构等方面进一步开展工作。

结论

第一，热镀锌合金化镀层的电化学腐蚀结果与合金成分有关，热镀锌合金可分为整体腐蚀和晶间腐蚀，晶间腐蚀危害性大于整体腐蚀[2]，其中55Al2Zn合金镀层和5Al2Zn合金镀层抗蚀性能最好，而25Al2Zn合金镀层抗蚀性能最差。第二，热镀锌合金化的大小对抗蚀性能在各阶段的影响。热镀锌合金化含量由0%至10%时合金抗腐蚀性能随合金含量增大而增强；热镀锌含量由10%至20%时，抗腐蚀性能随热镀锌合金化含量增加而减弱；热镀锌合金由20%至30%时，抗腐蚀性能又随热镀锌合金化含量的提高而增强；当热镀锌合金化含量大于30%时，虽然腐蚀速度较低，但在不同介质中与66Al2Zn相比，表现为不稳定，规律不明显并出现个别点蚀。第三，热镀锌合金化含量在10%、20%和30%出现的三个特异点，说明了热镀锌合金化的加入对提高耐蚀性能并不呈现线性规律。应进一步从腐蚀产物、微观结构等方面开展深入的研究。第四，可以定性判断热镀锌合金化镀层合金相种类及不同合金化时间镀层中合金相的相对含量，但不能定量地给出镀层中合金相的含量。第五，用电解剥离的方法在足够低的电位扫描速度下可以使热镀锌合金化镀层中的各相逐相溶解，利用测得的极化曲线和各相的初始溶解电位实现对热镀锌合金化镀层镀层中电化学定量分析。

参考文献

[1]陆柱.可持续发展战略与腐蚀防护技术[J],腐蚀与防护,1997, (2).

[2]张杰.热浸镀铸及其合金海水中腐蚀行为研究[C].青岛:中国科学院研究生院,2005.

电镀锌篇2

关键词：电镀 废水处理 中和 过滤

1　废水来源及水质

宝钢电镀锌机组生产工艺中，为提高产品质量，对生产工艺进行了改进，导致大量的Zn2+随废水排出，从而使酸碱废水处理系统中排放水Zn2+超标排放标准为≤4 mg/L，平均为14.26～9.71mg/L，造成月缴排污费20～30万元；另一方面造成了资源浪费。引起排水锌含量超标的废水主要来自机组中的溶锌坑和废水坑，水质变化无规律，其成份详见表1。 表1　冷轧含锌废水水质 内容 数值 含锌浓度/(mg·L-1) ≤800 pH 1～5 SO42-/(mg·L-1) ≤23000 TFe/(mg·L-1) ≤50 游离酸/(mg·L-1) ≤450

因此有必要在加强工艺控制管理的同时，对冷轧含锌废水进行治理，同时设法对锌进行回收利用。 2　中和—薄膜过滤工艺的确定

宝钢冷轧厂电镀含锌废水处理，受总图布置的局限，最大可利用面积为600m2，由于处理水量较大，若采用中和—沉淀法，占地面积需800 m2以上。经比较并考虑到宝钢实际生产过程中现代化技术水平、现场总图布置及技术经济指标选择采用了中和—过滤法，使占地面积降至400 m2。虽然中和—过滤法的单元技术是成熟的，但作为大型工业的整体废水处理系统，尚不多见。设计方案中采用先进的膜分离技术即薄膜液体过滤器，国内尚无应用于处理电镀含锌废水的先例。为慎重起见，先进行了必要的模拟试验，探索运行条件，如滤前废水的pH、滤脱精度、滤速，以确定合适的设计参数。

2.1　设计参数

废水处理量：120～150 m3/h

废水水质：详见表1

中和反应pH控制值：8.5～9.0

石灰乳制备能力：20 m3/h

石灰乳浓度：8％～10％ Ca(OH)2

压缩空气用量：35 m3/min，压力为0.2 MPa

薄膜过滤器过滤膜孔：0.5 μ

薄膜过滤器过滤压力：0.1～0.2 MPa

过滤清液Zn2+浓度(或含量)：Zn2+≤4 mg/L

2.2　工艺流程

由冷轧电镀锌机组排出的高锌浓度废水进入中和反应池，以工业消石灰为中和剂中和，废水pH由1～2提高到 8.5～9，然后经薄膜液体过滤器作固液分离，过滤后滤液达标排放，污泥送现有酸碱废水处理污泥系统。工艺流程见图1。

整个处理工艺采用PLC控制，设备和阀门均设现场控制操作箱，同时在操作室内设中央控制和人机操作界面工作站。系统工作状态根据设置的CRT画面进行动态显示，并可实现设备故障统计、运行状态显示以及历史记录查阅。

由图1可知，电镀含锌废水处理装置由四个单元组成：

① 中和反应及固液分离单元。这是整个水处理工艺的核心部分，充分反应有效控制pH值以使ZN2+形成Zn(OH)2沉淀析出，是确保废水合格排放的前提，而高效率的固液分离是保证合格排放的关键。本单元由3座中和反应池、3台薄膜液体过滤器以及空气搅拌装置和控制仪表等组成。

②石灰乳制备及供给单元。该部分由石灰料仓、石灰乳制备及供应投加系统组成，包括仓体、螺旋给料机、混合器、溶解槽、搅拌机组及石灰乳输送泵等设施。制备好的石灰乳浓度为8％～10％，由输送泵送中和反应池。

③ 污泥处理单元。由污泥收集池、泥浆泵等组成。污泥经浓缩后送压滤机压滤。

④ 盐酸活化清洗单元。由盐酸池和输送循环泵等组成。该部分是为了清洗滤膜上残存的CaSO4和Zn(OH)2以免堵塞膜孔影响过滤流量。

3　主要技术经济指标和处理效果

3.1　主要技术经济指标

废水处理量：2880 m3/d

工业消石灰：7.47t/d

压缩空气耗量：35m3/min

用电量：1800 kWh/d

过滤水回用：200m3/d

3.2　处理效果

实际处理水量与排水水质状况见表2；经环保部门随机抽样，均未发现Zn2+超标。

表2　处理水量与水质 内容 运行平均值 环抱标准值 处理水量/(m3·h-1) 100～120 Zn2+/(mg·L-1) 2.13 ≤4 pH 8.5～9 6～9 SS/(mg·L-1) ＜1 ＜150 3.3　效益分析

该工程投资约1300万元，投产后，避免了环保部门的巨额罚款和每月缴纳排污费20～30万元。目前，由于过滤后清液水质较好，部分已代替原设计中制备石灰乳所用的工业水和作为杂用水，每天可节约工业水200 m3左右。根据出水水质情况，处理后水质基本上可达到或接近宝钢工业水水质标准。若对这部分水予以利用，估计一年可节约工业水约1.0 Mm3，按工业水价格1.2元／m3计，折合人民币120万元。

4　薄膜液体过滤应用中存在的问题

4.1　薄膜液体过滤的特点

薄膜液体过滤器是将膨体聚四氟乙烯专利技术与全自动控制系统完美地结合在一起的固液分离设备。其过滤方式独特，它是利用薄膜来进行表面过滤，使液体中的悬浮固体被全部阻挡在薄膜的表面，因而过滤效果好。该滤膜具有表面摩擦系数低、单位膜面积成孔率高等特性，能始终保持较低过滤阻力和较高膜通量。另外，膜材料具有较好的化学稳定性并能结合设备装置自动反清洗的特点，做到连续过滤，使得设备体积小，占地面积省。

4.2　应用中存在问题

宝钢冷轧厂电镀锌废水处理采用薄膜过滤技术，据了解国内外尚属首例，因而没有应用实绩和经验，在应用中尚存在一些问题，主要归纳如下：

4.2.1　当废水中pH较高(pH＞5)时，投加中和剂Ca(OH)2的量就减少，使废水中的含固量较低，减少了良好的架桥物质，从而影响过滤效果和过滤器正常的反冲。后采取投加少量硫酸进行预处理和在石灰乳中添加少量轻质碳酸钙的办法，使过滤趋于稳定。

4.2.2　原设计配制石灰乳是利用宝钢工业新水，而工业水中的菌藻，尤其是细菌的分泌物(粘状体)随石灰乳进入废水中，对薄膜过滤产生严重影响。由于一般化学方法无法把粘状体物质清洗干净，聚附在膜表面，从而影响了过滤效果，当废水中含固量较少时情况尤为突出(细菌及其分泌物直接附着在滤膜表面)。后采取向废水中投加 NaClO(投加浓度为15～20 mg/L)和用滤后清液代替工业水配制石灰乳的措施，使过滤器基本恢复正常运行。

4.2.3　薄膜液体过滤器每使用一段时间后，要用盐酸进行活化。但滤膜的使用周期毕竟有一定限度，到时要予以更换，究竟一次使用能维持多长时间尚无这方面的经验，需待实践证实。 5　结论

5.1　采用中和—薄膜过滤工艺处理电镀含锌废水是成功的。选用滤膜孔径为0.5μ，控制pH＝8.5～9，可确保Zn2+充分去除，水中剩余浓度达到国家排放标准。

5.2　在选择和确定处理工艺时，必须详细了解废水的来源及废水中水质的变化，如pH值、有机物、菌藻及油等影响过滤的因素，以便采取相应的措施如设调节池等使过滤器发挥其特性。

5.3　薄膜液体过滤的高去除率，使清液可得到再利用，以节约水资源，实现零排放。

电镀锌篇3

关键词：电镀锌 液压系统 皮带助卷器 系统压力

一、电镀锌改造及其液压系统概述

根据市场变化情况，邯钢冷轧厂将原有的2#彩涂生产线改造为电镀锌生产线，用来生产附加值更高的优质电镀锌钢板。

改造后的电镀锌线液压系统包括了五个各自独立的液压系统：入口液压系统、焊机液压系统、工艺段液压系统、出口液压系统和纠偏液压系统。这五部分液压系统中，除焊机以外，其他四套液压系统都是在原2#彩涂线原有设备的基础上进行移位改造后的液压系统。

二、设备及其故障描述

1.出口卷取机在带钢卷取中的操作

带钢在穿带台辅助夹送辊压下，穿带台下降并伸出引导台至芯轴，皮带助卷器建立皮带张力，助卷器大臂闭合。之后芯轴转动，带钢头由带钢引导台引导至皮带卷取机，由抱臂的引导板将带钢导向芯轴，芯轴卷取带钢建立张力后，皮带助卷器打开，外支撑伸起，压辊放下。

2.故障现象描述

在电镀锌单体试车中，发现皮带助卷器大臂液压缸闭合不到位，检测不到闭合电信号。皮带卷取机大臂液压缸活塞杆收回时，皮带助卷器闭合，活塞杆伸出时，助卷器打开（图1）。经测量发现，液压缸杆回缩时仍有130mm的活塞杆露在外面。

当助卷器闭合不到位时，上卷取或下卷取闭合位置就不正常，导向板偏离正常位置，皮带在芯轴上的包角变小，芯轴与皮带间的张力不足，由摩擦力公式f=μN可知，张力不足时板带与芯轴间的摩擦力变小，会产生卷取时卷形不正常，张力不足等现象，势必会影响生产。

三、故障原因分析及处理方法

液压设备故障一般可以归为两大类，一种是液压系统泄漏，这种故障最为常见，处理方法是直接对泄漏点进行处理；另一种是执行机构运转不正常，从而导致设备故障，这类问题应从执行元件开始具体分析故障原因。

检查皮带助卷器大臂，大臂在开合过程中无震动，无异响，转动轴转动平稳，良好，可以排除助卷器大臂的机械问题。继续分析液压缸，因为助卷器大臂旋转的动力来源就是大臂液压缸。液压缸是把液压能转换为机械能的执行元件，液压缸的高低压两腔之间用密封件隔离，并保持密封。液压缸从制造、装配到安装、调试和维护都必须保证质量，否则容易出现故障。

在进行测试过程中，在活塞杆闭合的时候将有杆腔的液压缸连接接头拆下，手动操作方向控制阀，使液压缸伸出，如果液压缸内泄则会在有杆腔的出油口处有液压油漏出，如果没有在出油口漏油，则证明液压缸没有内泄，验证结果是液压缸一切正常。

在排除了液压缸存在内泄的问题后，顺着液压缸向下查，进行管路测压，发现控制皮带助卷器开合的阀组压力为30公斤。以大臂自重和皮带张力大致估算其对皮带助卷器转动轴线所产生的力矩，发现阀组提供的压力过低，以使液压缸在动作中，没有足够的压力能转化为可以使大臂转动的力矩，从而使得液压缸无法收缩到位。

减压阀主要用于降低和稳定支路的压力。由于其调压稳定，也可用来限制部件的作用力以及减小压力波动，改善系统性能等。通过调节减压阀两头的螺栓，将阀组的输出压力调制45公斤。动作皮带助卷器，观察发现液压缸的收缩状况有所改善，但仍无法完全收缩，测量发现仍有50mm的活塞杆无法收缩到位。

继续调节减压阀时发现阀组压力升至45公斤时便无法继续升高，调节2#阀台的进油管减压阀DR10-4-51/200YM发现阀组压力仍无明显提高。经过测量，发现出口泵站1#，3#液压泵的输出压力均为70公斤左右。电镀锌出口泵站是改造的液压系统，均为2#彩涂线的利旧设备，其额定压力应为150公斤，远高于系统的现有压力。因此调节柱塞泵的调节丝杆，先将系统压力调至120公斤，泵头出现异响，管路震动严重。此时，配合泵头调节电磁溢流阀DBW10B1-51/315-6EG24N9K4，以防止阀的内泄过高造成能量损失。将系统压力和电磁溢流阀压力调至105公斤时，液压泵和整个液压系统运转正常，无振动和异响出现。此时，再调节2#阀台皮带助卷器阀组压力，发现调节减压阀可以提高阀组出口压力。将压力调至55公斤后，动作皮带助卷器观察发现助卷器大臂液压缸收缩到位，感应到电信号。上助卷或下助卷闭合位置正常，皮带张力正常，板带可以正常卷取。故障排除。

四、结语

电镀锌篇4

关键词：电缆桥架;镀锌;热固性粉末静电喷涂;VCI双金属涂层;阳极氧化;达克罗

电缆桥架为由电缆托盘或电缆梯架的直线段、弯通、附件及支吊架等构成具有支撑电缆的钢性结构系统之全称（简称桥架）[1]。电缆桥架作为承载导线的一个载体，使得建筑物中的布线达到安全、经济和美观，便于维修，广泛用于民用和工业建筑。金属电缆桥架因此良好的机械强度及承载能力大而成为电缆桥架中的主体，但在大气环境别是一些较为恶劣的酸碱及潮湿的环境中，耐腐蚀性能则成为其使用与否所不能不考虑的重要因素。金属电缆桥架目前市场上使用的主要分为钢制电缆桥架和铝合金电缆桥架。钢制电缆桥架表面防护处理依据JB/T 10216-2013《电控配电用电缆桥架》主要可以分为热浸镀锌、电镀锌、热固性粉末静电喷涂、VCI双金属涂层;铝合金桥架的表面防护处理则为阳极氧化形成致密氧化膜。

1.镀锌

电缆桥架表面进行镀锌处理属于一种金属覆盖层防护，即用耐腐蚀性强的金属把易腐蚀的金属表面完全遮盖起来，以防止其腐蚀，是一种牺牲阳极来保护阴极金属的方法。其机理为：首先钢板表面被镀锌层完整地覆盖时，镀锌层表面由于大气腐蚀形成了锈层，保护了钢铁不受腐蚀;其次当镀锌层出现部分破损是，电位较负的纯锌层将对电位较正的合金层提供电化学保护而优先腐蚀;再次随着镀锌层继续腐蚀，纯锌层腐蚀殆尽，锌-铁合金层由于电位较铁为负，仍对基体铁进行电化学保护;最后当合金镀层作为电化学中的阳极消耗完之后，基体铁便进入了大气腐蚀过程。[2]镀锌处理按其工艺分为热浸镀锌和电镀锌。

1.1热浸镀锌

热浸镀锌的主要工艺为：碱洗除油酸洗除锈/活化600℃左右高温融化的锌液浸渍冷却干燥。热浸镀锌层按JB/T 10216-2013的规定在65μm以上，锌与铁的结合面形成了锌-铁合金，增强了锌层的附着力。热浸镀锌形成的锌层厚，具有良好的耐腐蚀性，适用于环境较恶劣的酸碱及潮湿的环境中，又因其外形美观，而被广泛应用。热浸镀锌也因其工艺繁杂，成本较高;对于板薄及较长的桥架，在热浸镀锌时容易产生变形等问题高，在电缆桥架的结构及镀锌工艺上加以改进。

1.2 电镀锌

电镀锌的主要工艺为碱洗除油酸洗除锈/活化电镀锌钝化干燥。电镀锌层按JB/T 10216-2013的规定在12μm以上，因而不适用于耐腐蚀寿命要求较高的场所。电镀锌与热浸镀锌相比工艺简单，成本较低。对电缆桥架的结构无特殊要求。电镀锌经钝化处理后能够显著地提高其耐腐蚀性能。

2.热固性粉末静电喷涂

热固性粉末静电喷涂的主要工艺也是在对表面进行碱洗酸洗等预处理后进行静电喷涂，最后进行固化处理。 静电喷涂是利用高压静电电晕电场原理，利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面，经加热，粉末熔融固化成均匀、平整、光滑的涂膜。喷涂材料一般为环氧塑粉、聚脂粉末或防腐粉末。涂层按JB/T 10216-2013的规定在60μm以上，具有良好的防腐蚀性能，且外形美观，甚至可按需要加工成各种颜色。由于金属与非金属的膨胀系数不同，使得与镀锌工艺相比热固性粉末静电喷涂层附着强度较低，附着力较小，使用过程中有可能出现涂层鼓泡，甚至局部涂层脱落，使基体铁锈蚀，导致更大面积涂层剥落。另有一点是涂层抗紫外线能力较差，不般不适合于室外及高原地区使用。

3.VCI双金属涂层

气相缓蚀剂（vapor phase inhibitor， VPI），又叫挥发性缓蚀剂 （volatile corrosion inhibitor， VCI）或气相防锈剂，能在常温下自动挥发出气体，依靠它所挥发的缓蚀分子或缓蚀基团在金属表面的作用，从而阻止金属锈蚀或降低金属大气腐蚀速度[3]。长期以来，钢铁用所想缓蚀剂的基本成份为有机胺及其盐类。现有企业先将锌镍合金与VCI一起在熔融状态下直接喷在钢板上，应用VCI产品释放出VCI分子，在封闭空间内形成了VCI气氛，VCI分子扩散迁移到涂层空间的每个角落，对涂层和金属基本进行抗蚀和阻蚀作用，使得涂层具有长效防护作用。VCI双金属涂层在沿海、潮湿环境中不易出现锈蚀现象，使得桥架使用寿命增长。现已开发的缓蚀剂在一定程度上对于人体还是环境都有一定的毒害性。

4.阳极氧化

阳极氧化技术在桥架制造中的应用主要是针对铝合金桥架而言。铝合金桥架因此材质轻，与空气接触能形成致密的天然氧化膜即Al2O3保护层，能阻止外界对基体铝的腐蚀，广泛应用于高层建筑和现代化厂房。 随着清洁生产和可持续发展要求的提出，对电缆桥架表面处理持术的要求也越来越高，现有的电缆桥架表面防腐处理技术对资源尤其是对环境的影响也引起人们的关注与思考。在不断改进现有工艺的同时，人类对新的更环保的处理工艺也在不断的探索。达克罗（锌铬膜）涂层工艺则是被作为一种绿色的环保型金属表面防腐处理工艺进入电缆桥架表面防腐处理行业。达克罗（锌铬膜）涂液主要是由三至五微米的鳞片状锌、铝粉及铬酐、有机还原剂助剂等组成的涂料，该涂料涂覆在被保护基体表面，经300℃高温固化后，即可获得6～8μm的有金属光泽的银灰色锌铬涂层[5]。该工艺无污染，抗腐蚀性能高而受到青睐，但同时它的耐磨性，无铬化也是今后科技所要突破的技术难关。

参考文献：

[1]JB/T 10216-2013电控配电用电缆桥架 [S].

[2]陈海奇.浅析钢铁制品表面镀锌处理防止表面氧化的机理[J].中国科技财富，2011（24）

[3]张大全.气相缓蚀剂及其应用[M].北京：化学工业出版社，2007.5：9

电镀锌篇5

关键词：热镀锌 缺陷 解决方法

1、前言

近年来，随着热镀锌基板表面质量的不断提高，热镀锌钢板的镀层表面质量也得到了很大的改善。但是，要生产汽车面板用表面无缺陷的热镀锌钢板仍有较大的难度。机械划伤等基板表面缺陷很容易透过镀层显现出来；基板表面的污染如果不清洗干净，也会影响镀层反应，并形成漏镀点等镀层缺陷。本文主要分析各种镀层质量缺陷的起因，并提出解决方法。

2、划伤缺陷

2.1　基板划伤

基板划伤是指由于轧机卷取等原因引起的冷轧基板表面划伤。由于基板划伤处的锌铁反应速度明显高于正常表面，带钢经热镀锌后，基板上的缺陷将更为明显。通过加强上道工序对来料质量的检查，完全可以杜绝有划伤的基板进入镀锌线。

2.2沉没辊划伤

沉没辊划伤是带钢出锌锅后在上板面出现断续或连续的条状辊印印痕，若辊印较轻无手感可降级处理，如有手感则为划伤只能做废品处理，必须停机换辊。分析认为：出现这种故障的直接原因是带钢与沉没辊之间相互接触运动中两者速度不同，辊系出现不转或转动不良，从而使带钢与辊体接触时产生相对滑动，使带钢表面被辊面划伤。造成这一现象的原因是多方面的，由于沉没辊处于锌锅锌液中这一特殊位置，无传动设备，只是一个从动转向辊，完全靠工艺段的张力及摩擦力转动。因此，它是由机械结构特殊性、生产工艺控制、沉没辊的安装与使用等因素共同或单一影响的结果。

解决方法：工艺方面的改进：(1)锌锅锌液温度控制在(460±5)℃，以增加锌液的流动性。(2)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。在生产薄带钢时由于张力较小，板面易出沉没辊划伤。此时可适量加入铝锭以降低铁的含量，这样有利于降低锌液粘度，增加锌液流动性。(3)控制速度与张力变化不能过快。

设备安装与使用的改进：(1)辊子加工后在安装前检查表面粗糙度及沟槽是否倒角，有无毛刺、有无硌伤。(2)校验辊子静平衡，适当增加配重(3)安装预紧后吊运至检验平台(仿锌锅平台)，校验水平度、平行度至符合图纸安装要求。(4)沉没辊在使用投入锌锅前，必须先放入烘箱预热，温度以接近锌液温度为宜。预热目的：一是通过缓慢预热减少入锌锅时温差过大导致轴套炸裂及各部件骤热变形，提高使用寿命；二是防止辊面粘上浮渣不易去除，造成硌窝划伤。(5)辊子放入锌锅时一定要将锌锅表面浮渣捞净，轴承位置及轴孔处不能粘渣，防止辊子卡死不转。

2.3其他辊划伤

其他辊划伤是指全线托辊、转向辊、张紧辊、纠偏辊造成的划伤，它又分为驱动辊划伤和非驱动辊划伤。这类划伤产生的主要原因是接触板带的辊子转速和板带运行速度不一致，带钢和辊子产生相对滑动而产生的划伤。

解决方法：如果发现有划伤，应立即确认是镀前划伤还是镀后划伤，然后确定划伤区域。由驱动辊造成的划伤，可以通过速度的匹配来解决；由非驱动辊造成的划伤，则通知机械维护人员检查辊子轴承，如果轴承没有问题可以通过增加本区域的张力、增加辊子和板带的传动摩擦力来减少划伤产生。

3、镀层质量缺陷

3.1表面污染

基板热镀锌后，一些镀层上有细小的表面瑕疵，粗看像嵌入镀层的锌渣颗粒，在扫描电镜下用二次电子或背散射电子观察，发现为斑迹或小片氧化膜。这些斑迹和氧化膜造成镀层局部表面污染变色。

解决方法：强化清洗包括碱液刷洗和电解脱脂，可清除冷轧带钢表面上的铁屑和油污等杂质，对生产高表面质量和镀层粘附性要求高的镀锌产品至关重要。新建的热镀锌机组清洗段包括碱液浸洗、碱液刷洗、电解清洗、热水刷洗、热水漂洗、清洗挤干和清洗干燥，可将带钢表面的残油和残碳总量控制在20mg/m2(单面)以下，达到清洗质量的要求；另外采用带SiO2磨粒刷辊，清洗时对带钢表面进行研磨，也能提高GL产品镀层的附着力。

3.2漏镀点

漏镀点是指热浸镀时不完全浸润所造成的未镀区域。在热镀锌时，只有全部彻底清除基板的轧制氧化铁皮、锈、氧化物、油和清洗液，并露出清洁的基板表面，才能保证优良的浸润性。轧钢厂通常在A1含量超过0. 2%的锌液中生产汽车外覆盖件用热镀锌钢板。在这种锌锅中生产出的热镀锌钢板比较光亮，但锌液达到如此高的A1含量时，为获得优异的浸润性，对基板表面清洁度的要求更加严格。高强度钢板含有C、P、Mn和Si等合金元素，这些合金元素在热处理中可能会偏析到钢板表面，变成氧化物。因此，基板含Si会造成漏镀点多、浸润性差、镀层附着性差和表面光滑度欠佳等缺陷。

解决方法：(1)在炉温是1180℃时，控制过剩空气系数在0.9左右时，可以使无氧化段达到弱氧化气氛，减少带钢表面的氧化层深度，为还原炉的进一步还原提供便利，减少还原炉内H2通入量。

(2)降低带钢在无氧化段的出口温度也可以减少带钢表面氧化的深度。根据国内、外的生产经验，带钢的出口温度在650℃左右比较合适。最好不要超过680℃。

(3)对所有的法兰接口，重点是喷冷风机与炉壳接口、冷却器与炉壳接口使用耐高温的弹性密封垫片，可保证法兰经过热胀冷缩后不泄漏。保证炉内露点满足工艺要求。

3.3嵌入镀层的锌渣颗粒

在热镀锌板边部，镀层表面常有呈块状的暗斑。用带能谱仪(EDX)的扫描电镜(SEM)对存在暗斑缺陷的镀层试样进行观察，发现缺陷区域有大量的氧存在。暗斑是由氧化膜覆盖的区域。这些氧化膜显然是钢板出锌锅时带出来的。当气刀喷吹镀层使氧化膜破裂时，在暗斑中便会形成发亮的裂纹。用光学显微镜观察后，发现缺陷区镀层中含有大量的锌渣颗粒。这些锌渣颗粒与锌液表面的氧化膜有关，并与氧化膜一起被带出锌锅。带钢出锌锅时，附近区域的锌液表面存在浮渣。

解决方法：(1)锌液温度的控制：在镀锌生产中，由于铝自身的化学性质以及锌液的温度，决定了锌渣的产生是不可避免的，底渣的主要成分为FeZn7，浮渣的主要成分为Fe2Al5。在现代连续热镀锌生产中，一般底渣的去除不采用捞渣的方式，而采用化学方法；浮渣一般采取捞渣的方式，一定要注意锌锅中带钢出口处浮渣的捞取，因为此处的浮渣容易粘附在带钢表面。(2) 捞渣：在镀锌生产中，由于铝自身的化学性质以及锌液的温度，决定了锌渣的产生是不可避免的，底渣的主要成分为FeZn7，浮渣的主要成分为Fe2Al5。在现代连续热镀锌生产中，一般底渣的去除不采用捞渣的方式，而采用化学方法；浮渣一般采取捞渣的方式，一定要注意锌锅中带钢出口处浮渣的捞取，因为此处的浮渣容易粘附在带钢表面。

总之，热镀锌后镀件表面缺陷情况较复杂，产生的原因也较多，解决办法是多方面的，需要做大量艰若细致的工作，使热镀技木提高一步。

参考文献：

[1] 周建申，唐源亮. 热浸镀锌层质量缺陷及控制[J]. 造船技术. 2008(03)

电镀锌篇6

钢丝热镀锌生产线包括：工字轮放线机组，超声波清洗设备、退火（热处理）炉、热水清洗设备、热镀锌炉、助镀设备、热镀锌铝合金、收线机组等部分构成。1）工字轮放线机。采用无动力阻尼放线系统，与收线机协同进行张力控制。2）超声波清洗设备。由PLC中控系统进行全程自动化控制，涉及功率调节及起停控制。3）热水清洗设备。采用电阻丝作为加热元件，利用接触器对加热电阻丝进行进行启停式加热控制，统一由中控系统进行全程自动化控制，带温度报警控制。4）退火（热处理）炉。采用电阻丝作为加热元件，利用接触器进行温度加热粗调，再利用可控硅进行温度细调。在控制温度下，利用氢气还原去除钢丝表面的氧化层。5）助镀设备。采用电阻丝作为加热元件，利用接触器进行加热控制，统一由中控系统进行全程自动化控制，带温度报警控制。6）上加热镀锌设备。采用电阻丝作为加热元件，利用接触器进行基础加热控制，外加采用可控制硅进行调功调压控制调节加热元件的功率，统一由中控系统进行全程自动化控制，带温度PID及报警控制。7）上加热热镀锌铝设备。采用电阻丝作为加热元件，利用接触器进行基础加热控制，外加采用可控制硅进行调功调压控制调节加热元件的功率，统一由中控系统进行全程自动化控制，带温度PID及报警控制。8）倒立式梅花收线机。采用大功率高性能变频器对收线电机组和盘车电机组进行速度控制，满足工艺要求，此外，加入计米控制带去废线功能。现有生产线中，退火炉控制采用PID仪表和可控硅进行温度控制与调节，收线机组采用变频器对收线机组进行收线速度调节。经过改造采用PLC采集现场温度信号和收线机组变频器运行速度信号，利用触摸屏的配方功能实现不同规格产品工艺参数的统一调整，减少人为因素造成的误差。

2钢丝热镀锌生产控制方案

钢丝热镀锌控制系统主要由西门子S7－300系列PLCCPU215－2PN／DP、触摸屏MP277和上位机WinCC监控系统等构成。利用PLC和触摸屏完成对热镀锌生产工艺的实现，包括：超声波清洗控制，退火（热处理）炉、热水清洗设备、热镀锌炉、助镀设备、热镀锌铝合金设备等的启停控制和温度控制，收线机组的变频调速控制及计米等控制［1－2］。利用上位机WinCC监控系统完成生产线的报表功能设计，包括班报表、日报表、月报表等查询功能设计。

2．1温度控制方案

在整个钢丝热镀锌生产工艺中，退火（热处理）炉、镀锌炉和镀锌铝合金炉的温度控制至关重要，直接影响镀锌钢丝的成品质量。在退火炉中上下均匀排布加热电阻丝［3］，使整个炉膛温度加热均匀，再通过温度传感器实时检测退火炉炉膛温度，利用接触器对加热电阻丝进行快速升温／降温控制，对炉膛温度进行粗调控制，当温度接近设定值时，利用PLC输出4～20mA模拟量信号调节可控硅对加热电阻丝进行温度细调控制，完成退火炉等的精确温度控制［4－5］。其温度控制系统框图如图2所示，其中退火（热处理）炉还包含氧含量检测。

2．2收线机组控制方案

钢丝热镀锌工艺流程最后段为收线机组。采用倒立式梅花收线机，由1个变频器配合接触器对28台收线电动机进行收线速度控制，其控制系统框图，主要由人机界面，就地操作面板、变频器电机组等构成，由接近开关检测收线机轴旋转信号，完成收线计米控制；接线盘可临时存储少量钢丝，利用电磁阀控制接线盘开闸合闸，当达到计米长度时，手动合闸接线盘，完成收线工作后即可开闸接线盘继续收线工作。

2．3触摸屏控制方案

利用MP277触摸屏主要完成对退火（热处理）炉、镀锌炉和镀锌铝合金炉的温度监控，包括：温度实时显示、温度值设置及温度报警控制；对收线机组进行收线机组逻辑控制，包括：钢丝计米设置、当前计米实时显示、计米完成预报警及完成报警功能；根据钢丝规格的不同对钢丝热镀锌的生产工艺进行配方化设计及管理，方便现场操作。

2．4上位机WinCC监控方案

利用WinCC采集PLC的计米信号实时存放在SQL数据库中，再利用SQL数据库的查询等功能，实现WinCC产量报表的组态。

3结束语

电镀锌篇7

【关键词】LCC理念;变电站;接地材料

0.概述

接地网作为变电站交直流设备接地及防雷保护接地，对系统的安全运行起着重要的作用。在大接地电流系统中，接地装置直接影响继电保护动作的正确性；在小接地电流系统中，不合格的接地网将对人身安全构成严重威胁。而且接地工程作为隐性工程很容易被人忽视，随着电力系统电压等级的升高及容量的增加，短路电流也越来越大，二次控制系统敏感性较高,接地不良引起的事故扩大问题屡有发生。因此，接地问题越来越受到重视，对接地电阻要求越来越高,对接地系统散流要求高, 对接地系统热稳定要求高。因此，变电站接地材料的选择直接影响到接地网的安全性、可靠性和经济性。

我国传统接地体大多采用钢材质，其主要原因是我国的早期电力系统设计技术多借鉴前苏联相关技术，另外我国自身铜储探明量的不足，加上西方国家过去对我国的封锁，中国不容易取得铜。为节约有色金属，在20世纪50～60年代提出“以钢代铜，以铝代铜”，所以一度大量选用钢材和铝材。而国外（除前苏联国家，中国和印度以外）以铜材以及镀铜钢材料作为主要接地材料已有超过100年的历史，而且被相关的国际标准（如：IEEE和IEC）推荐为主要的接地材料。如IEEE80－2000在导体的选择方面，明确指出：“铜材为最主要的水平接地导体材料，30％和40％的镀铜钢材料也作为水平导体材料，垂直接地体的材料则主要为镀铜层不小于0.25mm厚度的镀铜钢接地棒。”

目前，我国大部分地区仍然使用镀锌扁钢作为接地材料，但几十年的实践证明镀锌钢并不能解决接地装置腐蚀问题，像华北电网天津北郊500kV变电站投运8年后开挖检查发现，接地装置腐蚀严重，有的甚至已被腐蚀断，不得不投巨资更换成铜接地装置。还有，北京房山变电站，大同二电厂等大型500kV变电站投运10-11年后，因腐蚀严重均重新更换了原镀锌钢接地装置。由于是重新铺设接地装置，恢复路面和绿化等工作花费了不少资金，因此整个改造工程比新建接地装置所需费用增加很多。

1.镀锌钢接地材料存在的问题

（1）接地网的腐蚀问题非常严重，虽然设计规定地网的寿命为30年，但实际上镀锌钢地网一般在5－10年腐蚀就相当严重。天津电力公司调查发现，有时仅经过5年，对一些杆塔和配电变电站进行测量，往往接地电阻成为无穷大，也就是说接地系统被完全腐烂中断。这远少于设计的30年寿命。

（2）接地网接地电阻难以达到要求。随着经济的发展，以及配电系统小型化智能化，导致接地网面积越来越小，而在城区由于开挖受到严格限制，接地电阻就更难以达到要求。从而直接导致雷击事故不断增多，严重影响供电可靠性。

（3）接地网的连接非常薄弱，腐蚀非常严重。由于传统接地连接采用电焊焊接，电焊高温会严重破坏镀锌层，从而加速了接头处的腐蚀。再加上部分施工单位把关不严，导致地网中接头部分的腐蚀更加严重，从而严重影响地网的整体寿命。

2.镀铜钢与镀锌钢的技术比较

2.1性能比较

以下分别从导电性能、热稳定性、耐腐蚀性等方面比较镀铜钢接地体与镀锌钢接地体的差异。

2.1.1导电性能

铜和钢在 20°C 时的电阻率分别是17.24×10-6（Ω・mm） 和138×10-6（Ω・mm）。若以铜的导电率为100%， 标准1020钢的导电率仅为 10.8%，因此铜的导电率是钢的10倍左右。而30%导电率镀铜钢绞线导电率为30%，40%导电率镀铜钢绞线导电率为40%，均远较钢接地体好。尤其是在集肤效应下，高频时镀铜钢绞线导电性能远远优于钢材。即铜接地体导电性能较钢接地体好。

2.1.2热稳定性

铜的熔点为1083°C，短路时最高允许温度为450°C；而钢的熔点为1510°C，短路时最高允许温度为400°C。因此，接地体截面相同时，铜材热稳定性较好。同等热稳定性能时，钢接地体所需的截面积为铜材的3倍，是30%镀铜钢绞线2.5倍是40%镀铜钢绞线的2.8倍。

2.1.3耐腐蚀性

接地体的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式，在多数情况下，这两种腐蚀同时存在。铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的1/10~1/50，是镀锌钢的耐腐蚀性的3倍以上，而且电气性能稳定。

2.2接地体连接方式

变电站的接地网由水平接地体与垂直接地体（接地极）组成，它们之间连接的是否可靠、牢固，将直接影响到接地网的降阻和散流效果，影响到变电站的安全运行。

2.2.1镀锌钢接地体的连接方式

目前，镀锌钢接地体之间的连接均为传统的电弧焊接方式，高温电弧会破坏接地体接头部位的镀锌层，有可能导致点腐蚀的出现，严重影响接地体的寿命。此外，电弧焊接连接不是真正的分子性连接，焊接点对于接地体的导电性能也有影响。

2.2.2镀铜钢接地体的连接方式

（1）铜银焊连接法。扁铜条与扁铜条之间、扁铜条与裸铜绞线之问、裸铜绞线与裸铜绞线之间的连接都可以使用铜银焊连接法，常用的铜银焊接有乙炔焊、电弧焊等，但焊接都只是表面搭接，内部并没有熔合，接头不致密，性能只比压接和螺栓连接略好，焊接接头的性能还要取决于操作技术工的熟练程度，特别是铜焊，即使是持有特殊工种上岗证，也比较容易出现一些焊接缺陷，无法从表面观察合格与否。

（2）压接线夹连接法。绞线与绞线之间的连接大多使用压接线夹连接法。但这种方法比较适用于两条绞线一对一连接，无法做好十字交叉连接。如要十字交叉，则要求有特殊十字接线线夹，或者要先形成接地铜排和接地线夹，处理好两者之间的接触面后，再使用螺栓连接法。

（3）螺栓连接法。扁铜条与扁铜条之间、扁铜条与绞线之间、绞线与绞线之间的连接还可用螺栓连接，该方法与压接线夹连接法互为补充。但螺栓连接处的接触标准应按现行国家标准《电气装置工程母线装置施工及验收规范》的规定处理。目前，压接线夹法和螺栓连接法在施工现场应用最为广泛，这和我国的电力施工技术工人的认识和训练程度有着密切的关系。

综上所述，放热焊接是铜接地体的理想连接方式，其方便快捷的操作、优秀的焊接质量是其他连接方式不可实现的。正是因为具备这样可靠、牢固的连接方式，铜接地体的性能比钢接地体更胜一筹。

2.3施工难易度

如果垂直接地极采用镀铜钢接地棒，截面为￠14.2m2，由于接地棒截面大大小于镀锌钢管￠50m2，在作垂直接地施工方面工作量减小，并能垂直深入土壤，通过加大垂直接地深度来降低接地电阻。

如果水平接地体采用镀铜钢绞线，截面为150m2，每盘长度为500m，比镀锌扁钢6米一根，大大减小接头点，减少故障点，提高系统可靠性，大大减少施工量。

镀铜钢接地棒与镀铜钢绞线之间的接头采用放热焊接，不需要任何外部电源，对人员亦没有特殊要求，安装非常简单、安全。

电镀锌篇8

镀锌机组的生产工艺流程：步进梁运输钢卷钢卷小车上料开卷机开卷切头尾焊接入套电解清洗退火镀锌锌层厚度控制（合金化）中间活套光整拉矫钝化热风干燥出套（切边）涂油切分/取样卷取步进梁运输打捆和称重成品库。

由于镀锌机组具有工艺复杂、设备多、产品规格跨度大以及家电板和汽车板表面质量要求高等特点，生产计划编制的好坏，直接影响了产品质量的好坏。随着汽车板需求的增加和用户要求的提高，高强钢的生产量也在大幅增加，这就使生产组织的难度进一步加大，因此，对镀锌生产计划的编制有很高的要求。

一、镀锌机组的工艺特征

带钢通过焊机焊接在生产线上连续运行，为了防止带钢在运行过程中出现开焊、跑偏等现象，这关系前后带钢的钢种，规格衔接的规则；

带钢要在退火炉内经历加热和冷却的过程，为了防止带钢在炉内瓢曲，这关系到不同钢种，不同退火温度的带钢连接的规则；

带钢在锌锅内镀锌后通过气刀的控制来调整带钢表面锌层的厚度，为了提高锌层控制的合格率，这要求带钢镀层厚度的连接必须遵循一定的规则；

对于带钢表面不同的钝化处理方式，生产计划的编排直接关系到钝化方式的切换所带来的生产成本的高低；

带钢在锌锅里直接贴着锌锅里的沉没辊运行，沉没辊由于长期浸没在锌液中辊面会产生一定的结瘤。为了防止沉没辊辊面的结瘤在带钢表面留下压痕，前后生产的带钢宽度必须遵循一定的原则；

对于两个不同的产品类型：纯锌和锌铁合金产品。生产计划的安排牵涉到合金化炉的是否投用、锌锅的切换以及检修计划的安排。

二、镀锌计划编制考虑的主要因素及优化措施

1.产品类型

纯锌产品和锌铁合金产品的生产切换时需要停机更换锌锅。为了减少生产线的停、开机次数，对同一类型的产品要集中生产。

2.后处理方式

马钢2050mm热镀锌机组的后处理方式分为：涂油、六价铬钝化和无铬钝化。后处理方式的不同牵涉到后处理药液的准备，涂辊的更换。计划编排时应充分考虑相同钝化方式的产品集中生产，避免频繁切换钝化方式导致生产成本的提高。

3.带钢规格

带钢规格的变化，包括宽度和厚度的改变，将影响焊机的焊接、退火炉的加热能力以及光整机的延伸率。如果规格跳跃太大，会导致焊机焊接不良以致带钢跑偏或者断带。因此应该根据各个设备所能承受的跳变范围制定出相应的规格跳变规则。另一方面由于带钢在生产运行时要经过锌锅内的沉没辊、辊涂辊、平整辊，每个辊子都有固定的换辊周期，计划编制时应充分考虑每个辊子的换辊周期。尤其是锌锅内的沉没辊在带钢由窄变宽时容易把锌锅里的锌渣带起附在带钢表面并在带钢表面留下沉没辊印。因此在每次新更换沉没辊时先安排1～2个班次的窄规格产品，待生产线稳定后再快速过渡到宽规格产品，在一个沉没辊周期内，带钢宽度尽量由宽到窄安排生产。

4.带钢的钢种

不同的钢种有不同的成分和退火温度。如果钢种变化太频繁会造成退火炉温度的高低切换导致炉况不稳定、增加能耗，同时也增加了带钢在退火炉内跑偏和瓢曲的风险。在考虑后处理方式、规格过渡后，钢种的变化应按照CQDQDDQEDDQDDQDQCQ逐渐过渡，使带钢平稳地升、降温避免带钢在炉内发生瓢曲。另一方面，不同的钢种强度不同导致焊接性能不同，因此带钢钢种变化时在考虑退火温度的同时也要考虑焊接性能。

5.镀层厚度

通过控制气刀的压力、间距等参数来控制带钢的镀层厚度。带钢镀层厚度的数据通过镀层测厚仪反馈数据。如果镀层厚度发生变化，运行中的前后带钢镀层厚度的切换不能瞬间完成，必须平稳过渡。如果镀层厚度变换频繁，致使气刀参数频繁改变，增加镀层过渡时间，造成锌液的浪费，也给气刀的使用寿命造成一定的影响。计划编制时，在考虑后处理方式、规格过渡和钢种过渡后，也要考虑镀层厚度的平稳过渡。

6.涂油方式

镀锌产品的涂油方式分为轻涂油、中涂油、重涂油和不涂油四种。通过静电涂油机的在线、离线使用来控制带钢表面是否涂油。带钢表面的涂油量通过涂油机的喷头来控制。为了减少涂油方式的切换次数，计划编制时，在考虑后处理方式、规格过渡、钢种过渡后和镀层厚度后，相同涂油方式的钢卷要安排在一起生产。

7.精细化高档家电面板、汽车面板的生产组织

家电面板和汽车面板有很高的表面质量等级要求，必须进行精心的生产组织。镀锌外板一般在换完沉没辊1～2天后的白班安排生产。在此时，设备刚检修完，生产也已经趋于稳定，一切都在最佳状态。在白班生产所有的相关技术和设备人员都在场，以便进行指导和确认设备状况。外板应该集中生产，同时应该严格控制外板生产时的规格跳跃，做好外板间的过渡衔接。在最宽的外板生产前应安排5卷左右宽度大于或等于外板，厚度和钢种跟外板相近 的带钢生产。为了防止外板生产时发生紧急状况，在外板生产前应安排一组与外板规格相近，表面要求较低的物料做为备用计划，以便及时调整计划。

三、外部原因的影响

镀锌机组的计划编制受原料供应的外部影响较大。如果镀锌机组计划编制在低库存情况下运行，容易造成过渡料短缺，规格和钢种跳变不合理，从而影响生产线的稳定运行，对产品质量也造成一定的影响。因此优化镀锌计划的编制，首先要优化原料供应的需求，为镀锌计划编制提供前提保障。

电镀锌篇9

目前国外带钢连续热镀生产线有600余条，生产能力超过1.2亿吨，近年来其开工率只有60%。国内宽带钢连续热镀生产线已经发到450条，年生产能力可达到7500多万吨，已经完全由卖方市场转化为买方市场。总体来看其生产技术状况可分为三个层次：初级层次为建材板机组；中级层次为家电板机组；高级层次为轿车板机组。其发展趋势为：

1.向大型化发展

吹气法带钢连续热镀机组的特点是，速度越高表面质量越好；速度越高生产成本越低。所以目前国际上速度180米/分到200米/分，年产量30-80万吨大型机组逐步淘汰了速度50米/分到120米/分，年产量10-15万吨的小型作业线。

1.1.向专业化发展

早期运行的作业线多为厚度跨度大、宽度跨度大、一机多品种的机组，这种类型的机组不利于提高质量降低成本，不是经济型机组，没有市场竞争力。目前一家公司总是建设多条机组进行宽度分工、厚度分工、品种分工，对热镀产品的广泛应用起到促进作用。

1.2.向节能降耗发展

随着市场竞争的加剧，生产成本已成为技术发展关注的焦点。而热镀成本中能耗占20%，锌耗占70%，所以当前在退火炉热能综合利用降低能耗、强化脱脂除铁降低锌耗上都有新的发展。

1.3.向环保清洁生产发展

随着经济发展和人们生活水平的提高，对环境保护提出更高的要求，热镀锌线中碱雾回收、退火炉废气回收、无铅镀锌、无铬钝化、低噪音气刀等技术已经得到推广应用。

1.4.向铝锌硅合金（GL）镀层发展

铝锌硅合金（GL）镀层抗蚀性强，生产成本低，加工性能好，可取代大部分热镀锌板使用领域，所以随着地球上锌资源的枯竭有取代热镀锌板的发展趋势。

2.国内外技术发展比较

国内带钢连续热镀技术比欧美发达国家晚起步半个世纪，但近10年来国内带钢连续热镀锌发展迅速，大大缩短了和欧美发达国家的差距。当前国内技术在建材板机组和家电板机组两个中低档层次上已经基本达到国外先进水平。主要差距在高档次轿车板机组上。热镀锌轿车板主要表现在钢基内在美和镀层外在美两个方面。钢基内在美是由超低碳钢（IF）、双向钢（DP）、烘烤硬化钢（BH）、吹普钢（TRIP）、高强IF钢（YD）等品种的超深冲钢、高强钢作保证。这些钢种的加工性能指标全部要由退火炉的加热技术、冷却技术、炉辘辘形控制技术、张力稳定控制技术、炉内纠偏控制技术、炉温和板温控制技术、炉尾阻隔锌蒸汽控制技术等来完成，目前国内对这些技术的应用有的还没有涉及，有的还应用不够成熟。镀层外在美，主要表现在镀层均匀同时外表无色差无缺陷，要达到这些目标国外应用的主要技术是：

2.1.脱脂液体外循环除污技术

采用磁性过滤器、悬浮物过滤器，通过体外循环把脱脂液中铁粒、悬浮物清除，保证带钢进入退火炉之前的板面清洁度。

2.2.立式炉带钢预热技术

在立式炉入口增设预热段，采用辐射管650℃废气，通过热交换器加热炉中保护气体，再把热保护气体喷吹到带钢上，可把带钢预加热到200-300℃，此技术不仅可节能降耗，同时因带钢达到缓慢加热可改善板形。

2.3.退火炉参数计算机程序控制技术

对需要退火的每个品种建立预设定数学模型、辐射加热数学模型、热平衡数学模型、品种过渡数学模型等带有自学习功能的程序控制专用软件，实现退火炉加热工艺计算机程序控制。

2.4.炉鼻子加湿技术

控制通入炉鼻子处保护气体露点温度为-15℃，使炉鼻子中锌液面产生微氧化膜，对锌蒸汽上升进入炉体可起到封闭作用。

2.5.锌液净化技术

研究锌锅中锌液流动方向，采用提高铝含量除铁，采用高频交变磁场除铁，以此来提高锌锅中锌液纯净度，保证镀层表面无锌铁合金污染。

2.6.带钢出锌锅稳定运行技术

使带钢稳居气刀中间不抖动，保证锌层厚度控制精度。

2.7.高速气刀应用技术

采用多腔、多点进气的高速气刀，保证带钢横向、纵向锌层的均匀性。

2.8.计算机闭环锌层控制技术

利用计算机闭环锌层控制系统把锌层测厚仪和气刀联合成一个锌层控制技术整体，保证锌层厚度和均匀性达到目标值，使其偏离值小于2%。

2.9.锌层合金化技术

采用高频感应加热技术把出锌锅后带钢由450℃加热到550℃，并保温12秒，使纯锌层完全转化为δ1-相铁-锌合金，可使镀层的抗蚀性、涂着性、耐热性、焊接性大大提高，已广泛应用于轿车面板领域。

2.10.大光整力光整机的应用技术

大轧制力光整机是消除滑移线、消除板面色差保证钢板表面粗糙度及深冲性能的关键设备。国外光整力可以做到1000吨并有延伸率和恒轧制力两种控制模式，而国内目前只做到400吨，只能配给恒轧制力控制模式。

2.11.耐指纹先进技术的应用

国外采用近红外线加热、高频感应加热和热风复合式烘烤固化手段，使表面无色差无皱纹。国内采用远红外线加热、电阻加热、煤气加热烘烤固化，使板面易产生色差、起皱纹。

3.国内镀锌板发展方向

电镀锌篇10

【关键词】改造；热基镀锌板；连续热镀锌；节省投资

引言

为了进一步提高产品的附加值，满足国内和国际市场的需要，同时充分利用薄板坯连铸连轧生产线可生产板形好、精度高的薄规格热轧带钢的优势，邯钢投资建设了生产规模为35万吨的“热基连续热镀锌”机组。早在2001年，邯钢就投资建设了当时国内尚属空白的热轧基板连续热镀锌机组，机组引进了DANIELI WEAN 的先进技术，关键设备从国外引进，该机组于2002年建成投产。结合十几年来该机组生产情况和市场需求情况，本工程采用国内外行之有效的先进、适用、可靠的工艺和设备，既使主要工艺技术和关键设备具有国际先进水平，又结合现状，采用多层次的技术装备水平，尽可能节省投资，同时改进原机组生产过程中存在的问题。该工程由邯钢设计院承担设计。

1.机组选型特点

机组以热轧酸洗带钢为原料，生产市场上需求的厚规格热基镀锌板，原料由本工程新建的推拉式酸洗机组提供。目前世界上常用的热镀锌方法主要有改良森吉米尔法和美钢联法，两种方法相比较，改良森吉米尔法采用无氧化加热和辐射管加热的卧式热处理炉，通过无过剩空气的火焰可有效清洁带钢和加热带钢，加热效率高，而且节省投资，适合于生产热基镀锌板。鉴于本工程建设的是热基连续热镀锌机组，所以该机组的生产工艺选用改良森吉米尔法。另外，该机组在配置上也考虑了生产冷基镀锌板的可能。

2.生产规模及主要技术参数

机组年产量为35万t，全部以卷状态交货。

带钢规格： 0.8～4.0×850～1500mm

钢卷内径： Ф610mm

钢卷外径： Ф1000～Ф2025mm

钢卷重量： max.30t

产品等级： SQ、CQ、DQ、HSS

表面状态： 普通锌花、涂油、钝化

镀层重量： 60-600g/m2（双面）

3.工艺流程

本机组以热轧带钢为基板，经前一道工序―酸洗机组进行酸洗后，由吊车将钢卷吊到热镀锌机组的入口步进梁上。机组工艺流程如下：

原料上料 开卷 矫直 切头、切尾 焊接 入套 退火 镀锌 镀层厚度控制 风冷 水淬冷却 张力矫直 钝化处理 出套 带钢表面检查 静电涂油 分卷剪切 张力卷取 称重 打捆 入库

4.主要设备性能

本着“立足国内、节省投资、保证生产”的原则，机组除关键设备焊机、气刀装置、纠偏装置、镀层测厚仪等由国外引进，其他设备均由国内供货。主要设备性能如下：

1）焊机：采用泰勒提供的窄搭接焊机，可自动设定焊接参数并带有焊缝质量监测系统，机内配备有高精确度的双直角剪以及焊轮在线自动修磨装置。焊缝搭接量：0.5～4.5mm；焊缝超厚10%；焊缝强度：100%退火后基板强度；焊接速度：0～15.2m/min。

2）入套：用于储存带钢，在入口段进行带钢准备、焊接操作时，保证工艺段的连续运行。采用水平活套，带钢有效储存量为492m。

3）热处理炉：镀锌前连续热处理炉采用卧式炉，并采用无氧化直接加热，既可实现快速加热，又可以有效清除带钢表面的油渍。热处理炉的功能是将热轧酸洗带钢加热到适当温度并调整到入锌锅温度。带钢在炉内被还原成纯铁表面，有利于提高锌层的附着力。热处理炉包括：带预热段的无氧化加热段、辐射管加热段、辐射管均热段、热张紧辊室和锌鼻段。从入口密封辊中心线至热张紧辊中心线全炉总长114m，TV值=120，工艺段最大速度100m/min。采用PLC控制系统，对带温、炉温、及有关介质参数进行有效控制，保证全炉安全正常运行。

4）镀锌后喷气冷却：由移动喷气冷却和固定喷气冷却两部分组成。用于将镀锌后带钢温度（～460℃）冷却到～150℃。

5）锌锅：用于将锌锭熔融，为带钢镀锌提供熔融状态的锌液。采用感应加热陶瓷锌锅，由锅体、感应体和电气系统组成。带有锌液温度控制和液面监测系统。

6）带沉没辊和稳定辊的气刀装置：利用气刀形状准确的气缝、喷射一定压力的空气，控制带钢表面锌层的厚度。锌层厚度的调节主要靠调整气刀高度、空气压力和刀唇距带钢的距离来实现。本机组采用FOEN气刀设备，主要由气刀系统、提升机构/定位装置和双风机空气供给系统组成。配有镀层厚度的闭环控制系统，以提高镀层厚度控制精度。

7）水淬装置：用于将带钢温度降低到能够进行后续工序处理的温度，包括带钢两侧的喷淋集管、水淬槽、槽顶挤干辊组和热风干燥器。带钢入口温度～150℃，出口冷却到

8）拉伸矫直机：通过拉伸和弯曲改善带钢板形。采用6重式、辊盒设计，包括两个弯曲单元、两个矫直单元。另设置一套抗横弯装置，用于消除横向弯曲，一套抗纵弯装置，用于消除纵向弯曲。延伸率：最大2%。

9）化学处理段：用于向带钢表面喷涂钝化液，使带钢表面形成钝化膜以防生白锈，钝化液：CrO3，浓度2%。包括喷淋装置、挤干辊、边部吹扫、循环系统、排雾以及热风干燥装置。另设置一套辊涂装置，用于生产冷基镀锌板时使用。

10）出套：用于储存带钢，在出口段进行剪切、卸卷等操作时，保证工艺段的连续运行。采用水平活套，带钢有效储存量为240m。

11）静电涂油机：用于向带钢上下表面涂上一层薄薄的防锈油。设计为”C”型框架结构，在生产不涂油产品时，即使机组中有带钢停留，涂油机也可以从机组上移出，退到机组传动侧。涂油量：0.3～3g/m2（单面）。

12）出口剪：用于切除焊缝、取样和成品分卷。由剪机和其入口夹送辊组成，带有废料和试样收集系统。

5.改造要点

本次改造遵循“可靠、适用”原则，针对原机组存在的问题进行改进，目的是保证生产、节省投资且最大限度的提高产能。主要改造内容如下：

1）增加热处理炉各段能力，总长度增加～21m，工艺段速度最大可达到100m/min，使机组产量可达到35万t。

2）增加镀后冷却能力，利用原机组中预留小锌花装置的位置，增加一套移动喷气冷却装置，用于解决原机组在生产较厚镀层产品时冷却能力不足的问题。

3）由于原机组预留了利用无铅镀锌生产零锌花产品的可能，所以本机组只考虑生产普通锌花产品、配置一个固定锌锅，这样锌锅地下室大大减小，减少了土建基础的工程费用。

4）锌锅感应器功率加大，配置两个500KW感应器，以满足机组生产能力的提高。

5）取消机组中光整机及其配套设施，由于市场对光整锌花产品并没有多少需求，原机组的光整机基本上没有投入使用，为节省投资，本次改造不再考虑光整机。利用后部拉矫机可以达到改善板形的目的。

6）在喷涂钝化设备后增加一套辊涂钝化装置，更适于生产冷基镀锌板产品。而生产热基镀锌板时，考虑热轧板板形因素，保留了喷涂钝化装置。

7）机组出口增加全自动打捆机和步进梁设备，满足生产能力增大后打捆、称重和卸卷的需要。

8）机组全线采用计算机控制，自动化程度高，节省劳动定员，有利于降低生产成本。

9）贯穿节能降耗思想，热处理炉设计中充分考虑余热回收利用，配置余热锅炉并将其产生的蒸汽并入管网、统一使用。