镀锌带钢十篇

镀锌带钢篇1

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

镀锌带钢篇2

Abstract: Based on the producing experience of many years on product line, the author analyzes the principles and methods on controling steel zinc coating during the production of color coated galvanized substrates in multi angles, discusses the practical problems during the production of ultra-thin coating strip of continuous hot-dip galvanizing steel.

关键词:镀锌板;锌层;控制

Key words: galvanized substrates;zinc coating;controling

中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0035-01

0引言

随着近十年钢铁行业的高速发展,钢铁产能不断扩大,行业内的市场竞争不断加大,那么在这样的市场条件下我们在严把产品质量关的同时,不断有效地降低成本才能使企业在残酷的市场竞争中处于不败之地,在镀锌线的生产中降低单位产品上锌的消耗是控制镀锌生产成本的关键。为了占领市场,我公司在众多镀锌线中选出特定专线生产供民营彩涂用无锌花薄镀层镀锌板,经过我们不断地摸索和总结,对薄镀层镀锌产品生产时锌层的控制有了一定的经验,下面就其原理和控制方法做以下具体介绍。

1影响镀层量的因素

镀锌板表面最终的镀层量是钢带由锌锅上升时带出的锌量减去气刀刮锌量而后留下的数量。那么考虑影响锌层的因素应该从两方面去讨论。①影响自然带锌量的因素。这方面的因素主要有钢带的速度,锌液的粘稠度等。②影响刮锌量的因素。这方面的因素主要有气刀吹出气体的压力,气刀与带钢的距离,气刀和锌锅液面的距离,气刀刀唇的缝隙。

2影响带锌量的因数分析

2.1 生产线速度生产线速度是由钢带的厚度和生产线其他条件来决定的。一般我们在生产时不采用调整生产线速度的方法来调整锌层量。但是生产线速度对于锌层量的影响是很大的,所以必须随着生产线的速度的变化调整其他工艺参数来适应这种变化。在无气刀作用下带钢速度与镀层厚度关系如图1所示。从图中可以看出,钢带速度越快镀层量越大。这是因为生产线速度越快,泵升作用越强烈,带出的锌液也就越多,同时气刀气流对锌液的作用时间越短,刮去的锌量也就越少,这两方面都使得锌层量急剧的增加。因此我们在实际生产薄规格产品控制镀层的操作中,随着生产速度的增加,通常都是调整气刀的压力、距离等参数来抵消速度对钢带镀层的影响。同时在生产薄镀层产品时,在对气刀控制加大刮锌量达到极限时,有时也通过降低生产线速度来减薄镀层,寻求产量与成本的最优控制点。

2.2锌液的粘稠度(流动性)锌液中的各种微量元素在带钢热镀锌过程中发挥着重要作用,影响着镀层的形成与状态。其中对锌液的粘稠度影响最大的为锌液中的铝含量。通常锌液中铝含量为0.14%～0.18% ,但在实际生产中为了提高锌液的流动性,可将铝含量提高到0.20%～0.24%,在降低镀层上取得了较好的实际效果。同时研究表明,在锌液中添加稀土元素能与锌液中多数合金元素作用,相互增加溶解度,降低锌液表面张力,进一步改善锌液的流动性。

3影响刮锌量的气刀控制方法

3.1 气刀吹气压力气刀的刮锌量取决于冲击钢带的气流速度与气体流量的乘积。如果气刀刀唇的缝隙固定,气刀内气体压力越大,气流的速度也就越快,喷到带钢表面的气体质量就越大,刮锌量也就越强,镀锌量则越小。在生产实践中我们发现,虽然调整气刀压力是控制镀锌量最方便,最有效的方法,但在生产线速度较高时,随着气刀内气体压力的增加,镀锌量的下降幅度会越来越小,若要生产薄镀层产品,先要把气刀吹气压力加到最大之外,同时还要调整气刀其他参数。

3.2 气刀与带钢表面的距离在钢带离气刀的距离为刀唇缝隙的5倍以内时,气流的速度或动压头基本不变。但是超过了这个数值,气流的速度就会急剧的下降。反映在镀锌量的关系上,带钢距气刀的距离为刀唇缝隙的7倍以内时,镀锌量随与气刀的距离的变化较小,但在此范围以外时,镀锌量随距离的增加而迅速增加。不过在生产实际中气刀与钢带的距离一般为10~25mm,超过了气刀刀唇缝隙的7倍,所以在生产实际当中得出的数据都是随着气刀与钢带的距离的增加,镀锌量不断增加。在薄镀层产品生产实际中,不能使带钢的浪形在振动时擦到气刀,那样会引起气刀的刮伤或气刀条纹,在此前提下尽量使气刀接近带钢,以增大刮锌量,减少锌层厚度。因此,在生产中必须要适当加大带钢的张力,减小带钢的振动,使钢带的轨迹在最小范围内波动。在现代的连续热镀锌生产线上,为保证镀锌量的均匀性和准确性,对气刀与带钢的距离都采取了闭环自动控制。

3.3 气刀距离锌液面的高度在带钢的表面锌液未凝固之前,气刀距锌液的高度越大,则钢带表面锌液在重力作用下流回锌锅的数量越多,在其他条件相同时,镀锌量就会越低。气刀的高度主要由最大限度地的减少锌液的飞溅来决定。如果距离较高,会使钢带表面锌液四处飞溅,如果距离太低,又会使锌锅表面的锌液吹溅出来,导致气刀堵塞。气刀与锌液的距离一般在70~100mm范围内。为了防止上述两种现象发生,气刀高度必须根据生产线速度和镀锌量来决定,在薄镀层的镀锌生产中,一般气刀的吹气压力较高,此时须适当提高气刀高度,以免锌锅内的锌液飞溅。而在生产中如果锌锅温度较低,镀层凝固较快,必须尽可能降低气刀高度,保证气刀作用点低于边部开始结晶的高度,才能防止边部过厚的产生。

3.4 气刀刀唇缝隙气刀间隙与镀层厚度是密切相关,一般要求刀唇中间间隙较小,延伸至两侧间隙逐渐加大,以生产薄镀层的产品为例,一般调整中间开口为0.8mm,延伸至两边逐渐加大至1.5mm这样在加大气刀吹气压力同时,设置较大刀唇间隙可加大吹气质量,增加刮锌量;而在厚镀层产品生产时要重新设置调小刀唇间隙。

当今我国各大冷轧厂对于钢带连续热镀锌技术都在不断的摸索和研究,其中带钢锌层厚度的控制是其关键所在,这就需要我们所有人员的不断努力,结合生产认真总结,最终将我国连续热镀锌技术日益更新,取得更大的发展。

参考文献:

[1]李久岭.钢带连续热镀锌[M].北京:冶金工业出版社,1995.

[2]张启富,刘邦津等.现代钢带连续热镀锌[M].冶金工业出版社,2007.

镀锌带钢篇3

关键词：热镀锌 前处理 漏镀

热镀锌是应用最广的金属防锈方法，而镀锌板则被广泛应用于工业、民用等各个领域。国内普遍采用的热镀锌工艺有美钢联法和改良森吉米尔法。在改良森吉米尔法中，因为有无氧化明火加热段，燃烧系统比较复杂，容易产生热镀锌钢板漏镀现象。为杜绝此类缺陷，对产生漏镀现象的原因进行分析，并制定出具体控制措施。

1、镀锌工艺简介

1. 1 热镀锌线主要工艺流程

镀锌线主要工艺流程如下： 开卷—矫直—剪切—焊接—入套—连续退火炉—锌锅—气刀—冷却塔—水淬—光整—拉矫—钝化—出套—涂油—剪切—卷取—打包等。

1. 2 连续退火炉设备组成及工艺

镀锌线的连续退火炉由预热通道、预加热段（无氧化加热）、辐射管加热段、缓冷段、快速喷射冷却段组成。

预热通道是利用加热段排出的烟气余热喷吹到带钢表面以预热带钢，能将带钢最高预热到400℃。带钢经过预热通道以后，进入无氧化加热段，在无氧化加热段，煤气直接加热带钢，带钢在650～700℃左右进入辐射管加热段。带钢在无氧化加热段被预热到一定的温度，同时烧掉带钢入炉时表面带进来的轧制油。在还原气氛中由辐射管对带钢进行间接加热，带钢在氮、氢保护气氛中（氢气含量在5% ～25% ）被加热到再结晶温度以上，完成钢板的再结晶退火；同时氢气把带钢表面的氧化铁皮还原为适合热镀锌的活性海棉状纯铁层。最后，带钢进入冷却段，在保护气氛作用下，保持还原的活性表面不再氧化，并冷却到要求的入锌锅温度。

2、钢板漏镀原因分析

2.1前处理影响漏镀的因素

2.1.1酸洗改进

钢铁产品热镀锌前都要进行酸洗除锈、除油，对于有大量红色水锈的钢铁件最好在酸洗槽中浸泡5分钟左右再吊出槽外静置在空气中重新氧化8～24h再酸洗效果最佳，而对于表面有油污和冷却脂的钢铁件，许多厂家都采用碱或除油剂、乳化剂处理，效果实际都不理想，容易产生漏镀。而解决办法是将后续工序中的溶剂浓度调整到ZnCl20.23 kg/l以上，NH4Cl 0.27 kg/l以上，并且保持溶剂在室温下（20～30℃）涂溶剂后烘干再镀锌，这样即便油和冷却脂清除不太干净也不会产生漏镀。

2.1.2涂溶剂改进

（1）溶剂温度

溶剂浓度和温度是相互联系的，生产条件不同则温度不同，主要原则就是浓度高时温度高，浓度低时温度低，目的是保持钢管表面能涂覆一定量的溶剂才不致漏镀。对于有油的工件溶剂温度不能超过40℃。

（2）浓度和浓度差

实际生产中溶剂浓度范围波动较大，要根据材质、钢件表面状况及工件厚薄来确定浓度大小，一般范围是ZnCl20.16～0.28kg/l，NH4Cl 0.2～0.32kg/l。为保持生产正常进行，特别是减少压灰漏镀需要保持氯化铵浓度高于氯化锌浓度0.05～0.07kg/l，效果最好，有些生产厂家只规定氯化锌与氯化铵浓度总量值，实际上会产生许多问题。只要保持浓度差，正常生产时，可半天时间捞一次锌灰，大大提高劳动生产率和减少锌耗。

（3）pH值控制

许多生产厂家对溶剂酸度不够重视，实际上控制好pH值，是减少漏镀的一个关键因素。不少企业采用两到三个水槽清洗钢件，这样生产过程就很麻烦，水消耗也大，长期生产后的溶剂pH也会达到4而呈较强酸性。有些企业加入锌块效果也不理想。在生产中可将生产过程中辊道上产生的一些小锌皮收集起来，每天投入到溶剂中3kg左右，由于锌皮重量轻可在溶剂中到处漂动与酸反应，因此除酸很彻底，可长期保持溶剂pH值为6，简单易行，从经济上考虑，不需成本。因为1kg锌可生成2kg的ZnCl2，而ZnCl2价格正好是锌的一半。

2.2退火炉控制影响漏镀的因素

2.2.1无氧化段明火烧嘴空燃比的影响。在无氧化段烧嘴燃烧焦炉煤气，用燃烧的高温产物直接加热带钢，空燃比一般控制在0. 92～0. 95之间，温度控制在1 150～1 280℃之间，在此区间烟气呈弱氧化气氛，在带钢表面造成一定程度的氧化，形成氧化层。如果此氧化层在进入锌锅前不能被有效还原，即造成钢板漏镀。对烧嘴燃烧进行实验，结果表明，当烧嘴输出功率

2.2.2无氧化段换热器的影响。镀锌线退火炉在无氧化段排烟烟道中安装了1台光管插入件式空气预热器，利用无氧化段排出的高温烟气来预热无氧化段烧嘴燃烧需要的助燃空气。在生产半硬质钢或薄带钢时，由于换热器泄漏，使助燃空气从泄漏的换热器中流入烟道中，助燃空气温度降低，从正常生产时的400℃降低到不足250℃；炉压升高，由正常生产时的40 Pa升高到100 Pa；烧嘴前助燃空气量不足；大量空气从烟道中反吹进无氧化段，影响煤气燃烧，产生氧含量过剩，造成钢板漏镀。

2.2.3还原炉保护气体和喷冷段空气露点高引起带钢氧化。在还原炉（即辐射管加热段）内，为了使炉内气氛为还原性气氛，通入氮、氢保护气，如果该混合气体的露点高，极易引起带钢氧化。在生产过程中，发生过辐射管泄漏，炉内露点升高，产生漏镀；发生过喷冷段冷却器泄漏，炉内露点升高，钢板产生漏镀；发生过炉壳泄漏，炉内露点升高，钢板产生漏镀。

3、结语

通过对热镀锌漏镀原因进行分析并制定相应的措施，使得镀锌线热镀锌钢板的漏镀率已从1. 3%减少到0. 3%，漏镀缺陷基本上得到了控制。

参考文献：

[1] 刘建秋，王久忠. 热镀锌线带钢表面局部露铁问题的分析与解决[J]. 鞍钢技术， 2004，（03） .

[2] 贾丽娣，吕春风，李锋，李静，林斌，白世宏. 热镀锌退火炉热工工艺分析[J]. 鞍钢技术， 2005，（02）

镀锌带钢篇4

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

镀锌带钢篇5

关键词：小零件 热浸镀锌 执行机构

近年来，随着工业的发展，环境污染不断加剧，钢铁材料的腐蚀问题越来越严重， 因而材料的保护逐渐受到重视。据统计，世界上每年因腐蚀而报废的金属材料量大约为金属年产量的1/2，即使腐蚀报废的金属材料可以回收2/3，每年还是有相当于年产量10% 的金属损失掉。目前防治钢铁材料腐蚀的有效方法有两大类：一是金属的合金化，二是金属镀层防腐。金属合金化是将钢铁材料制成含有特定金属元素的不锈钢，以达到提高耐腐蚀性的目的。由于这些钢种的生产工艺复杂，价格昂贵，所以它的普及性受到限制。而金属镀锌层防腐法由于采用标准电极电位较低的锌作为阳极材料，铁基上的镀锌层在一般的腐蚀介质中为阳极镀层，，对基体起到电化学保护作用，而且锌在腐蚀环境中能在表面形成耐腐蚀性良好的薄膜，不仅保护了锌层本身，还保护了钢铁基体，并且锌镀层无毒、廉价、防护性能优良，因此镀锌在防腐中占有重要的地位。

1 现有镀锌方法简介

据了解，目前应用比较广泛的镀锌方法主要有热浸镀锌、电镀锌及机械镀锌。

一、热浸镀锌

热浸镀锌是古老的热浸镀锡发展而来的一种应用最广泛和最有效的金属防锈方法，自应用于工业生产以来已有近170年的发展历。是一种防止钢铁大气腐蚀的有效方法。由于热镀锌产品具有良好的耐蚀能力、美好的外观、有利于后续加工、可降低成本和减少环境污染等优点。

二、电镀锌

以电化学方法使金属离子还原为金属的过程称为金属电沉积。如果在电沉积过程中能在金属和非金属制品表面形成符合要求的平滑致密的金属覆盖层，则称为电镀。

三、机械镀

目前，电化学沉积和高温冶金反应是获得金属镀层最常用的方法。如果使欲镀金属在形层过程中仅发生固态固态的转移，不但可以大大降低能耗，而且可以缓解工艺本身对环境的压力。而借助机械能形成镀层的方法就可以使欲镀金属只发生固态转移，而且在工件表面形成致密的金属或合金镀层，这就是机械镀。

2 热浸镀锌工艺的现状

基本原理：一般认为，热浸镀锌层是按下列步骤形成的：首先，固体铁溶解在熔融锌中，其次， 铁和锌形成铁锌化合物，最后， 在铁-锌合金层表面生成纯锌层。该过程中的物理化学反应可以分为以下几个阶段：①锌原子通过钢铁表面扩散到钢铁材料的亚表面， 形成锌铁固溶体；②以此固溶体为界，铁原子和锌原子进行反方向的扩散， 锌原子继续向钢铁内表面扩散，使固溶体层增厚，同时固溶体中的铁原子溶解于工件表面吸附在熔锌中，铁和锌生成Fe-Zn合金层；③当工件从锌锅中提出时，锅中的纯锌熔融体粘附在Fe-Zn合金层表面，冷却后形成纯锌结晶层。

工艺流程：目前的热镀锌生产工艺流如下： 预镀件脱脂水洗酸洗水洗挤干涂水溶剂烘干镀锌冷却矫直涂油打包。目前的自动化生产线基本都是针对大件材料的，而针对小零件的机械化生产线几乎很少见，现在很多小零件的自动化生产都是基本靠人工操作，劳动力需求多，劳动强度大，工作环境差，劳动力需求多，对工人的健康及安全有很大威胁。针对小零件热浸镀锌的工艺需求，为了降低工人的劳动强度，本文进行了小零件热浸镀锌生产线整体方案的设计。

3 小零件热浸镀锌生产线执行机构的方案设计

由于镀锌过程中，执行机构要配合其它机构共同实现镀锌。因此执行机构就需要循环地转动和停止，因此选用机构时应尽量选择结构简单，容易实现的机构形式，并且根据锌池的尺寸和安装的位置可采用一个大转轮来实现循环运动，并通过电控的方式对转轮的运动速度及其转动、停止的间隔进行控制，初步设计，其电控方法可采用PLC程序控制或者行程开关控制。由于要在转轮上挂篮子，将转轮的循环旋转运动传递给篮子，以实现篮子能够每转过90度都有篮子分别进行上料、镀锌及上料动作。考虑到篮子的固定及安装问题，初步拟定将两个转轮平行安装，在转轮的四个极限位置，最左边，最下边，最右边以及最上边分别打孔穿轴，用来挂篮子，执行机构的方案设计如图1所示。

图1 执行机构的方案设计

4 执行机构三维模型的建立

根据锌池尺寸，计算执行机构的各部分尺寸，利用三维建模软件Solid edge，建立执行机构的三维模型如图2所示。

图2 执行机构的三维模型

参考文献：

[1] 袁训华，何明奕，王胜民，等.热镀锌渣的形成原因及回收工艺[J].云南冶金，2007

[2] 李九龄.带钢连续热镀锌[M].北京：冶金工业出版社，2001

[3] 李九龄.我国宽带钢热镀锌现状及现场前景[J].轧钢，2004

镀锌带钢篇6

1 引言

钢铁是当今社会各行各业应用最广泛的金属材料。然而单纯的钢铁制品存在严重的腐蚀问题。每年由于腐蚀而报废的钢铁材料和设备占生产总量的1/3。人们一直在寻找解决钢铁腐蚀问题的有效手段。

锌是人们首先认识到的一种有效保护钢铁腐蚀的金属。在潮湿腐蚀环境下，锌会在表面形成耐腐蚀碳酸锌薄膜，它能保护内部锌不在被腐蚀。同样的在钢铁制品表面在镀上一层锌后可以很好的保护内部钢铁制品不被腐蚀，延长其使用寿命。随着上世纪末，家电行业和汽车行业大量采用镀锌钢板，国内对于热镀锌生产线的建设进度开始加快。

梅山钢铁股份有限公司1422热镀锌生产线热镀锌机组采用“美钢联法”处理工艺，主要工艺设备配置有入口开卷及活套装置、清洗装置、退火炉、镀后冷却装置、化学处理装置、出套及卷曲装置。其中连续退火炉包括预热段（PHS）、直燃段（DFS）、辐射段（RHS）、冷却段（CS）、热张辊段（TDRS）和炉鼻（SNOUT），并配置点火系统、氮氢混合系统和炉内气体分析仪等配套设备。

热镀锌带钢退火属于再结晶退火，用以消除冷轧轧制过程引起的硬化现象。梅钢热镀锌设计生产商用钢（CQ）、深冲钢（DQ）、高强度钢（HSS）及全硬钢（FH） 4个钢种的带钢。

2 控制技术介绍

2.1 工艺要求

要使带钢满足各类产品的退火工艺要求，温度控制非常关键。根据上表所述钢种生产要求，热镀锌退火炉带钢温度最高设计值达到800℃，以满足再结晶退火的要求。热镀锌机组加热炉的均热时间按照不小于22.5秒（即630-800℃）。冷却段中800℃冷却到600℃为缓冷，冷却速率：25℃/秒；800℃冷却到460℃为缓冷，冷却速率：40℃/秒。带钢进锌锅的温度为420-480℃，一般为465℃；进入水淬槽的温度为200℃，烘干后带钢的温度小于50℃。针对热镀锌不同带钢种类的组成成分，可以确定其退火加热及冷却温度曲线如图1所示。

2.2 控制系统硬件配置

根据控制范围和要求，梅山热镀锌机组退火炉系统设计了一套含有3个CPU控制器的PLC控制系统，硬件采用西门子S7系列。其中一个S7-400的PLC负责控制退火炉段的燃烧、炉膛压力、氮氢混合、和炉膛气体分析等的控制；一个S7-400的PLC负责清洗、后继冷却、化学处理等等的控制；一个300系列的PLC负责退火炉点火系统的控制。本套系统还通过Profibus-DP与热镀锌机组电气传动PLC进行数据交换，通过标准以太网与热镀锌机组L2进行数据交换。 其网络结构如图2所示。

2.3 控制方案设计

2.3.1 退火炉控制方案总体介绍

带钢在清洗段化学脱脂和电解脱脂后进入退火炉。经过预热段预热，直燃段加热、辐射管均热段、冷却段降温和热张辊段保温后进入锌锅。在预热段和直燃段加热过程中，为了防止带钢表面氧化，影响镀锌效果，要求直燃段每个分区的燃烧控制在微欠氧状态下。多余未烧尽的燃气通过预热段补充空气燃烧。最终废气管道内的含氧量要求控制在2%以下。带钢在预热段和直燃段产生的氧化效果是无法完全避免的。此时通过在辐射管均热段、冷却段和热张辊段内通入高含量H2（最高可达30%）来还原带钢表面。同时带钢在辐射管均热段内继续加热，并保持在一个特定温度范围内，使得其有足够的时间完成再结晶。冷却段内还原性保护气体通过循环风机进行封闭式循环，炉内气体经过换热器冷却后从喷箱的喷嘴吹向带钢。喷箱在宽度方向分成3个区域以保证带钢温度均匀以防止带钢瓢曲。最后带钢经热张辊段进入锌锅镀锌。

表1为退火炉各段的控制方式。“PLC”控制模式是退火炉控制系统的默认模式。在“PLC”模式中无论是带钢温度控制模式还是炉膛温度控制模式，温度设定值均由操作人员根据工艺要求并结合操作经验直接在画面上设定。在“L2”模式下，带钢的退火温度设定值由L2系统经过长时间的统计并结合生产工艺给出。“L2”模式下不直接给出各段炉膛温度的设定值。

2.3.2 直燃段控制

直燃段设有5个燃烧区域，根据不同的工况对炉膛燃烧的不同要求，直燃段设有点火模式（IGNI）、加热模式（HEAT）、自动模式（AUTO）和最小燃烧模式（MIN），这4种模式可以在CRT上手动切换，当满足一定条件时，控制系统也会自动切换，切换按区进行，即各区燃烧模式可以不一致。其切换遵循下列原则：

（1）直燃段（区）主烧嘴已关闭，切换到IGNI模式。

（2）直燃段（区）温度超高限报警时，切换到MIN模式。

（3）中央段停机连锁投入时机组停机，切换到MIN模式。

其控制系统结构如图3所示。

（1）点火模式。此模式用于在主烧嘴点火条件具备后对炉膛进行点火。当选择了点火模式后，各个燃烧区的燃气调节阀先根据点火开度设定值（MVfign）打开到一定开度。空气调节阀则根据空气流量点火设定值（Qaign）控制开度。在燃气进气阀打开一段时间后，燃气调节阀根据燃气流量点火设定值（Qfign）控制开度。

点火模式作为缺省模式在主烧嘴熄火或燃气进气阀关闭的时候，燃烧模式会自动切换到点火模式下控制。

镀锌带钢篇7

关键词：连续退火炉 辐射管 换热器 缺陷 空燃比

邯钢冷轧厂冷镀锌线采用美钢联法冷镀锌工艺，为全辐射管立式退火炉。基于提高退火炉加热能力、节能及降低烟气温度而设计的辐射管换热器是该类型炉子十分关键的辅助设备之一，冷轧厂冷镀锌线辐射管换热器在线数量为135台。

一、连续退火炉概述

冷镀锌线退火工艺段主要是连续退火炉，它采用利用烟气余热加热保护气体喷射预热带钢、全辐射管加热和均热、箱式窄缝喷嘴喷吹保护气体快速冷却和镀后空气喷射冷却等技术。

连续退火炉由预热段、加热均热段、喷射冷却段、均衡段、出口段和镀后冷却段组成。预热段能够通过加热段排放的废气余热预热钢带；加热均热段加热带钢到退火温度并且将温度保持必要的时间，以便于带钢内晶粒的重结晶；带钢在喷射冷却段，进行快速冷却，以防止晶粒的进一步长大，在保护气氛下快速冷却到镀锌温度；炉子均衡段可以使带钢温度均衡，目的是在最好的条件下将带钢输送到镀锌部分；经过均衡段之后，带钢通过出口段进入锌锅，进行镀锌，出口段把炉内的张力和镀后冷却段的张力分开，并且调节炉内的张力，同时通过炉鼻子输送带钢进入锌锅镀锌；带钢出锌锅后在镀后冷却段，温度下降到锌液凝固温度以下，避免锌液粘附在塔顶辊上。

二、连续退火炉的作用

1.改善金属的机械性能

板带经过冷轧变形后，金属内部组织发生变化，晶粒拉长，晶粒破碎和晶粒缺陷大量存在。冷轧变形越大晶粒的破碎和位错密度越大，金属的塑性变形抗力增大，也就是硬度和强度显著增加塑性和韧性下降产生所谓的“加工硬化”现象。板带经过冷轧变形后外力对金属所做的功有90%以上在发生金属变形时使金属的温度升高，随后散掉。然而有小于10%的功转化为内应力残留于金属中，使金属产生内应力。退火是将冷塑变形的金属加热到再结晶温度以上，经保温后冷却的处理工艺。从而冷变形金属强度和硬度显著下降，塑性和韧性提高。内应力完全消失，加工硬化消除。

2.保证板带进入锌锅的温度

对于不同的钢种和不同的锌液成分，要求的板带进入锌锅温度不同，而且要求板带温度均匀。炉子可以使板带确保精确且均匀的温度进入锌锅，提高板带表面锌液的附着性。

3.改善板带板形

由于炉内炉辊有特殊的凸度，在炉内由于板带在高温状态下运行，高温强度和硬度在一定温度的情况下大大降低，而且炉内张力控制为微张力，这样在微张力的作用下对于板形的微小变形会有一定的改善作用，而且不会在炉内造成板带的板形的损坏。

三、连续退火炉辐射管换热器工作原理

连续退火炉采用抽鼓式的燃烧方式。助燃空气通过助燃风机供入烧嘴，同时烟气被排烟风机从辐射管吸出。而辐射管换热器安装于“W”型辐射管顶部直段、烧嘴燃烧产物出口处，并以此为边界形成了内外两个相对独立的通道。外通道输送辐射管烧嘴的燃烧产物-高温废气，高温废气在流经换热器外部时，通过外套上的鱼翅状外棘片将大量热量传导到换热器，同时使废气温度大幅度降低；内通道则传输助燃空气，处于常温的助燃空气由冷风口进入换热器，从内套筒到达换热器端部，再流经内、外套间的换热通道到达热风出口，助燃空气最高可预热到450℃左右。经高温废气预热后的助燃空气经热风通道送入到烧嘴，与煤气混合后进行燃烧，可大幅度提高燃烧产物温度，对提高带钢加热温度、提高生产线产量及节能均起到重要作用。

四、辐射管换热器缺陷对镀锌生产的影响

在定修检查中发现，部分辐射管换热器的内、外通道端部出现开裂、泄漏，通过技术和实践分析，这些缺陷对镀锌生产将产生以下几个方面的影响：

1.辐射管加热功率无法保证。辐射管烧嘴的燃烧属空气过剩燃烧，辐射管换热器内外通道间的开裂、泄漏使一部分助燃空气进入废气烟道，减少了进入烧嘴的助燃空气量。而进入烧嘴的煤气量依然为设定值，导致空气过剩系数严重不足，煤气将不能完全燃烧，降低了设定的发热量，导致辐射管加热功率的降低，其结果是机组的小时产量将大为降低。若泄露特别严重，则极有可能使带钢不能加热到退火所需的工艺温度，根本就不能组织生产。

2.加速热空气管道的烧损。设计中，为降低废气中的氮氧化物含量，部分废气将混入助燃空气参与烧嘴的燃烧。由于辐射管换热器的泄漏，造成了烧嘴的不完全燃烧，废气中部分未燃烧的煤气在进入热风管道后与助燃空气相遇，发生二次燃烧将直接导致热风管道的烧损。

3.缩短辐射管的使用寿命。助燃空气部分泄漏后，使进入烧嘴的助燃空气量不足，煤气在辐射管内将不能完全燃烧。辐射管内长期存在未被燃烧的煤气，将使管内呈现为还原气氛，在高温下会发生如下反应：

6Fe+2CO=2Fe3C+O2

此反应使辐射管管壁形成渗碳体，使管子变脆，易产生裂纹，导致辐射管损坏。

镀锌带钢篇8

关键词：输电工程；钢结构防护；腐蚀防护新技术；电力行业；输电线；发电厂房 文献标识码：A

中图分类号：TG174 文章编号：1009-2374（2016）12-0037-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.017

近年来，各行各业的蓬勃发展对科技不断提出了新要求，在此之下，也催生出了对钢结构研发的巨大的市场需求量，电力行业更为凸显。不论是发电厂房还是输电线的塔架，再或者是输电基础设施，钢结构可谓“无孔不入”，是主要的建筑材料。原因有二：第一，钢材自身具备其他材料所不能比拟的优越；第二，输电工程所处自然环境的特殊性正好与钢材及其成品构件所具备的长处相迎合。长期暴露于自然环境中，风吹日晒之下，防火、防腐蚀是首要克服的难关。为了适应时展的要求，钢结构的设计与应用技术虽然已取得了卓越的进步，但是再接再厉是大势所趋，也是输电工程永葆生命活力、立于不败之地的力量源泉。

1 钢结构防护新技术在输电工程中的重要作用

输电钢件易遭受腐蚀的原因是其长期暴露在自然环境中。钢结构防护技术于输电工程而言，关系到其寿命的长短，更关系到一个国家经济实力的强弱。钢结构的防火、防腐蚀等问题随着钢材及其构件的大肆应用而铺天盖地地袭来，给人民的日常生活带来了诸多不便，也束缚住了国家经济建设的脚步。输电工程的安全生产，后续一系列的维护工作都是围绕着钢结构的防腐蚀等防护能力展开的，钢结构的防护能力强，则输电工程兴盛繁荣，钢结构的防护能力弱，导致事故多发，影响各行各业的安全与生产，则不仅人民的生活深受其害，纵观整个经济发展全局，牵一发而动全身。

有不少统计材料显示，输电工程中钢结构的防腐维护成本所占整个钢结构防腐技术的50%左右，比例颇高，导致电网运营的成本较高，而且安全性也有待考究，尤其在一些环境条件尤其恶劣的地方，防腐的成本投入更高，然而倒塌事故发生的频率却并没有降低多少。近年来，国家电网公司致力于加强基建设计和技术管理积极应用新技术、新材料，不断致力于钢结构防护新技术的研发，着力延长项目工程的寿命。以合理的成本实现输电钢构件的防腐等维护工作是当前防腐技术研发工作人员的热点研究题材，也是“坚强智能电网”建设进程有效推进的重要举措。

2 输电工程的钢结构防护技术的现状

建筑的腐蚀介质有五大分类，如气态、腐蚀性水等。按照腐蚀性的强度，不同的介质的腐蚀作用又分为强、中、弱、无四个级别。就目前而言，钢结构大量使用的防腐性措施主要针对腐蚀性介质物理状态和其对建筑材料的不同的腐蚀性等级，采用不同的措施与方法。简单概括为三类：第一，为了增强抗锈能力，革新金属结构的要素组成，将铜、铬、镍等合金元素于冶炼过程中加入钢材；第二，镀金属保护层于钢材表面也是防腐工作中的一大特色，如电镀、热浸镀锌等金属保护层防腐蚀体系的构建等；第三，钢材表面用涂料等非金属将钢材表面保护起来，从而隔绝大气层中的有害介质的腐蚀。鉴于电力行业经济全局中的纽带作用，电力设施在正式投入使用后，一旦遇到停运检修的情况，其影响极其恶劣，有导致社会各部门配合失调、整个经济体系陷入瘫痪的可能。而且输电结构中的主要材料钢结构因为长期受大气温度冷热交替的影响以及其他不同种介质的水的侵蚀等因素的影响，对钢结构的防腐要求也颇高。钢结构防护新技术在输电工程中运用最为广泛的是镀金属保护层，该金属层选用比铁更加活跃的金属元素，如锌，当外界环境发生化学腐蚀变化时，电极电位低的阳极首当其冲，先遭受腐蚀，而保护层内的金属元素则因受到由此形成的电化学保护而免受侵蚀。

因此，充分研究和分析输电工程所处的环境，包括地质因素和气候因素，将气温的高低、冷热变化的幅度以及大气降水的酸碱度、风向等因素全部囊括在内，兼顾考虑钢材或者是钢构件自身的抗腐蚀能力的最重承载负荷，选取一种合适的金属元素作为保护层，力求达到输电工程在投放运用过程中免维护、无停运的要求是输电工程钢结构防腐技术的完美运用。

3 影响镀锌保护层质量的主要因素

在镀金形成金属防护措施中的金属元素一般首选锌，这是由锌的氧化活性强这一特点所决定的，除此之外，锌所形成金属保护层的抗腐蚀质量还受其他因素的影响。

3.1 自然环境

自然环境始终是影响金属保护层质量的主要因素，输电工程一般都是直接与自然接触的，气候温度、大气湿度以及降雨量、酸碱度等因素每时每刻都对镀锌所形成的防护层产生重大的影响。倘若对这些影响因素置之不理或者处理不当，可能会加快钢结构的腐蚀速度。

3.2 钢材自身性能

钢材自身性能是决定金属保护层质量高低的基础。电力结构所采用的大多是以碳素结构为基本组成要素的钢材，内腐蚀性差是不容忽视的弊端。而且在冶炼过程中高温所产生的热残余应力易导致电焊缝隙以及钢件结构的缝隙处发生腐蚀的几率增大。

3.3 锌的密度

金属锌含量的高低及分布的致密性的稀疏决定了含锌类金属防护体系防护能力的强弱，而60%的锌含量是其发挥防腐防护作用的基准数，否则很难发挥作用。

3.4 工作应力变形的影响

钢结构腐蚀和钢结构自身所受到的应力紧密相关。钢结构在工作时所受到的可变荷载尤其是循环（冲击）交变荷载是影响的主力军，倘若其受力不均，应力会随之发生相应的改变，主要表现为应力的集中和变形。而且腐蚀性与两者之间的关系呈正相关，应力越大，变形越严重，腐蚀现象越严重。

4 当前输电工程中钢结构镀锌防腐防护技术的对比

4.1 镀锌工艺对比

锌作为钢结构防腐技术的首选元素，其发挥保护作用的方式有很多种，比如金属涂料体系、电镀、冷喷等体系。

据统计数据显示，电镀锌以高达60%的比例运用于钢结构的表面处理，其防腐性能也得到了业内外人士的认可。但是高污染、高能耗等负面弊端伴随着良好防护性能作用的发挥而来，代价颇重。此外，热镀锌是在高温的环境下完成的，灼热的温度会使钢材热化变形，增大了钢材构件的热残余应力，为腐蚀的发生埋下了隐患。另外，电化镀锌在施工过程中，操作繁杂灵活性差，一旦出错，可修复性难度大。因此，电化镀锌的技工专业度要求更高。从钢结构构件的使用周期来看，重复性操作的成本费用花费较高，不够经济。

冷喷锌工艺的问世解决了热镀锌的不足。冷喷锌工艺可让保护层的锌含量高达96%，接近100%的极密的超强防护性能保护层。其本身的活性氧化性能及其致密性让保护层内的铁得到双重防护而不被氧化，从而提高了钢结构的防护性能。冷喷锌摒弃以往电化的高温条件，恒常的温度让钢结构不易热化变形，氧化率和缝隙都将减少，也大大降低了热残余应力。此外，冷喷锌工艺的节能环保性能大大增强，在施工过程中产生极少的废液，污染小，环保效果非常可观。

4.2 镀锌成本比较

将冷喷锌与电化镀锌的工艺过程相比较可知，冷喷的工艺不需要高温加热这一环节，从而节省了传统镀锌所消耗的能源损耗，也省去了此环节其他的一系列费用，经济实惠又环保。综上所述，抛开钢材自身的厚度因素，冷喷技艺的造价极有可能低于热镀锌的成本。

4.3 防腐能力比较

金属锌含量的高低及分布的致密性的稀疏决定了含锌类金属防护体系防护能力的强弱，而60%的锌含量是其发挥防腐防护作用的基准数，否则很难发挥作用。不论是电镀，还是冷喷，锌元素都是两大过程中的重要角色。

在电镀过程中，因为电解液造成的腐蚀电流密度低等因素，导致电镀层紧密度稀疏、锌粉颗粒大，遇到氧化反应的阴极防护能力就会大大减弱。冷喷和电镀技艺所运用的原理一样，都是基于阴极保护电化学原理而成，两者较为突出的差别在于所形成的防护膜的锌的含量不同。冷喷技术可使锌的含量高达96%，致密度是电镀技术所无法超越的水平，阴极防护极强的能力由此形成。与此同时，冷喷镀层自身的紧固性极强，密不透气，形成极好的屏障。优异的双重防护功能大大延长了被保护的钢结构的寿命。

除此之外，电镀和冷喷的适用范围也存在差异。因为热镀锌钢耐腐蚀性能受气候、大气湿度等因素影响的可能性更大，在实际的作业中，冷喷技艺所受的限制更小，适用的范围更大。

5 结语

本文通过对钢结构在输电工程中的重要性的阐述，来分析增强和维护钢结构防护能力的重要性。立足于输电工程中钢结构的防腐技术的现状分析，了解到业内人士主要采用的防护措施以及影响防护体系防腐能力质量高低的主要影响因素，并在讨论分析的基础之上，比较锌元素在不同的工艺中所起的防护能力的高低、造价成本以及所产生的副作用的迥异，从而了解到在日后的工作过程中，输电工程对钢结构防护新技术的研究所应当规避的风险、注意的问题以及可以用来借鉴并且能在日后的施工过程中发扬光大的经验。总而言之，钢结构的防腐防护工作是输电项目工程的重中之重，必须高度重视，不断创新技术，以较低的成本实现经济、安全、高效的目的，创造出巨大的利润。

参考文献

[1] 胡大伟.输变电钢结构中钢材的防护处理效果与二次修复效果研究[D].西安建筑科技大学，2013.

[2] 樊志彬，李辛庚.输电塔钢构件腐蚀防护技术现状和发展趋势[J].山东电力技术，2013，191（1）.

[3] 曹曾楚.中国材料的自然环境腐蚀[M].北京：化学工业出版社，2004.

镀锌带钢篇9

关键词：通信管道、管道施工、高速公路通信管道施工

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

概述

高速公路通信管道工程是通信工程施工中的一个重要的组成部分，是高速公路建设的一部分，高速公路通信管道的用途主要用于敷设高速公路机电系统光缆和紧急电话电缆；供信息产业部或国防部等国家部门租用和供沿线一些企事业单位租用。

对于高速公路通信管道的施工，目前尚无国家标准，这给高速公路通信管道施工带来了一定难度，目前高速公路通信管道施工主要参考邮电部制定的一些关于通信管道施工的标准和规范，但是，在高速公路的通信管道施工中不能生搬硬套邮电部的标准，需要结合高速公路自身的规律和特点确定切实可行的施工方案。做好高速公路通信管道的施工，保证管道质量，满足管理需求，应从管材的选择、工程施工等方面着手。

以下结合铁岭（毛家店）至朝阳（三十家子）高速公路阜新至朝阳段通信管道工程第一合同段的工程施工，谈谈高速公路通信管道的施工技术。

管材的选择

要保证通信管道工程质量，一个很重要的问题就是管材的选择，可以说选择合适且质量好的管材，是保证质量的重要的前提条件。

管材必须具备下述的基本要求：

①必须有～定的机械强度。

②必须有较好的使用性能。

③经济、实用、耐久。

阜朝高速公路选择了下列的管材：

①主线通信管道采用容量为12孔φ40/33硅管，管孔外径为40毫米，内径为33毫米,。

②局前通信管道进收费站、服务区和地方外引进局均为8孔φ40/33硅管；进管处为12孔φ40/33硅管。

③本工程监控过路横埋管容量为4孔φ40/33硅管，用一根φ140热浸镀锌钢管进行保护。并根据机电专业需求指定位置预留一根φ140热侵镀锌钢管。

主要项目的施工

主线通信管道施工

本工程主线通信管道采用容量为12孔φ40/33硅管，管孔外径为40毫米，内径为33毫米,如图1所示。

对于整体式路基，根据本合同段高速公路中分带排水、交通安全设施沿公路断面设计位置，将本工程通信管道埋置于中分带中心位置（路中线）。

当管道通过中分带横向排水管超高路段时，通信管道埋置于横向排水管上部，并采用C25混凝土包封通过，其余路段按标准深度埋设。

管道埋深变换交界处，在较深的路段内设置30米管道过渡段，过渡段内管道沟深呈线性过渡，沟底至路面顶部深度小于1米时，管道用C25混凝土包封。

对于分离式路基段，在路侧管道设计位置埋设8孔硅管，硅管在通过隧道时直接敷设在隧道主体工程提供的电缆沟内；路侧8孔管道穿越排水沟时采用2根φ140钢管保护。

在中分带路面开口处采用2根φ165热浸镀锌钢管保护硅管。长度超过6米的钢管，用φ180无缝镀锌套管接续，管道过隧道联络道处采用2根φ140热浸镀锌钢管保护，长度超过6米的钢管，用φ159无缝镀锌套管接续。

管道遇中分带跨线桥或天桥桥墩防撞岛时，距岛前12米至6米范围管道沟底高程开始呈线性由840mm过渡至1170mm，距岛前6米管道开始逐渐呈S型横向偏移至岛头预埋钢管处，注意岛前6米长度范围内管道包封顶面距路面深度不小于920mm，以免侵入钢护栏立柱基础内。

管道遇已建中分带龙门架基础时，我方将管道直接穿入龙门架基础预留管箱。并积极向龙门架施工单位提供管道设计埋深，以便龙门架基础施工单位按管道设计深度预埋管箱。

管道遇桥（涵）顶距路面深度小于1米的暗板桥或暗涵时，须采用C25砼包封保护通过。

局前通信管道施工

本工程局前通信管道进收费站、服务区和地方外引进局均为8孔φ40/33硅管；进管处为12孔φ40/33硅管。

通信管道由主线局前人孔通过横埋的φ140热浸镀锌钢管引至路外侧局前人孔，并沿匝道边坡布设，接入场区边缘的局前人孔。

在互通立交出口或与国道交叉的主线路侧坡脚合适位置设置局前人孔，外引通信管道按设计引入相应路侧局前人孔。

过路横埋管道施工

外场设备过路横埋管道：本工程监控过路横埋管容量为4孔φ40/33硅管，用一根φ140热浸镀锌钢管进行保护。并根据机电专业需求指定位置预留一根φ140热侵镀锌钢管。

为远景外场设备预留通过路横埋管道：本工程为远期监控预留过路横埋管道容量为4孔φ40/33硅管，用一根φ140热浸镀锌钢管进行保护。

为外场设备预留匝道过路横埋电力管道：本工程为外场设备预留匝道过路横埋电力管道容量为2根φ140热浸镀锌钢管。

桥上钢管安装

首先对桥梁预埋热浸镀锌槽钢托架进行钻孔（如果托架未预留螺栓孔），利用热浸镀锌钢筋箍采用下挂方式将热浸镀锌钢管固定在槽钢托架上。如遇小半径曲线桥，现场调整钢管位置。

安装热浸镀锌钢管时，保证钢管焊缝朝上，遇有桥梁伸缩缝，设置0.75米长伸缩套管。

200米以上大桥，在大桥中间或每隔约100米设置一处1.5米长接续套管。

桥头管道处理

根据设计，将中分带（路侧）桥上热浸镀锌钢管向台（耳墙）后沿伸2米。从桥头侧12（17）米开外，使硅管以3%～5%的坡度抬升，从原管道中线处偏移至桥头钢管处，并分组从热浸镀锌钢管内穿过。硅管从另一侧穿出后，以相同坡度和角度过渡到12（17）米开外。

为保证该路段硅管和热浸镀锌钢管的过渡，挖沟时注意放坡，并于桥头处按一定坡度堆土垫护。

中分带（路侧）桥梁处热浸镀锌钢管（管箱）和硅管施工完毕后，从中分带桥头侧至延伸向外12（17）米处将硅管及热浸镀锌钢管用混凝土包封。

桥头处，对破坏的原有构造物及时按原设计进行恢复。为确保热浸镀锌钢管（管箱）及其包封不外露过多，我方可调整热浸镀锌钢管处混凝土包封上部厚度。

通信管道施工与相关工程的配合

由于本标段通信管道的施工与其他相关专业同时进行，根据通信管道埋置位置，管道施工与其他相关专业密切配合。

主线通信管道施工时，严格按“主线人孔分布表”和“主线通信管道路由总图”确定管道位置及管道容量，并于路面排水工程相互配合，避免破坏中分带内的排水设施，避免对路面施工造成干扰。对路侧管道在车辆经过段处采用钢管防护。

主线的监控设备过路横埋钢管、局前管道过路横埋钢管、电力过路横埋光管与路面基层施工交叉进行，应尽早施工，以减少工程量。与龙门架施工单位配合，做好跨线桥桥墩管道的施工，同时应尽早完成中分带内人孔、主线路侧人孔及手孔的安装，并按设计穿硅管。

位于路面中分带开口段、分幅路基联络道处通信管道的保护钢管应该在路面施工前完成或与路面基层施工交叉进行，保证该段钢管平畅顺直，以利穿硅管。

进局通信管道（包括匝道横埋管道）在路面工程进行前进行或与路面工程交叉进行。

各分项工程的施工顺序

管道开挖及回填施工

施工准备路由定位测量开挖管道沟清运杂物余土管道沟底处理管道敷设管道沟回填

硅芯管敷设施工

施工准备硅管材料检验路由复测硅管配盘硅管的预放硅管的敷设与绑扎硅管的保护硅管的连接硅管的贯通试验管道沟回填。

人手孔预制及吊装施工

施工准备人手孔定位开挖人手孔坑人手孔坑底处理人手孔下覆、四壁、上覆预制人手孔的吊装人手孔的管道入口处理人孔附件安装人手孔防水处理人手孔坑回填。

桥上钢管安装施工

施工准备钢管质量检验桥上托架钻孔与钢管的固定安装硅管与钢管的过渡桥头侧水泥包封原构造物的恢复。

镀锌带钢篇10

预应力钢绞线在高压力状态下服役，应力腐蚀将直接影响其使用寿命从而影响建筑工程的寿命。叙述了预应力钢绞线及其防腐种类，通过各种防腐镀（涂）层的概要分析认为：从建筑工程的安全角度出发，目前国内应用光面钢绞线，无粘结钢绞线，镀锌钢绞线必须由制造厂、设计、施工等多方面严加控制。才能确保工程质量万无一失。

关键词： 预应力钢绞线 防腐

金属腐蚀给国民经济带来的损失是相当惊人的，据统计，每年世界上由于腐蚀而报废的金属材料相当于年产量的1/3.更重要的是金属腐蚀而造成构件破坏的价值和影响，远比金属本身价值大得多。预应力钢材是在应力和腐蚀复合作用下的应力腐蚀（属电化腐蚀范畴），其特点是在金属内部先形成裂纹，内裂纹发生后便形成应力集中，加速裂纹的发展。因此预应力钢丝和钢绞线用钢的防腐是至关工程质量寿命的重大问题，影响应力腐蚀的因素主要由内外两种组成，诸如金属的成分和状态，载荷的性质和大小，金属应力的周围条件和介质的物化特性等。从钢材的内部条件上，要求该类钢材必须经过炉外精炼，已纳入YB／T146-1998的标准条款，并在疏、磷、铜杂质含量上加以严格控制，在盘条的表面缺陷上也加以严格控制。本文仅从金属伪外界防腐条件加以分析，并要求确实可行的防腐措施，以减少预应力钢材因腐蚀造成先期失效而带来的巨大损失。

一、预应力钢材的防腐镀（涂）层钢材总是在腐蚀介质的条件下服役，因此隔离（或减缓）钢基的介质腐蚀是钢材生产厂的义不容辞的职责。按保护层的种类，可分为非金属保护层（称为涂层），化学保护层和金属保护层（称为镀层）三类。

1.非金属保护涂层预应力钢材的非金属涂层主要有塑料，环氧树脂和防腐油脂三种，由于其工艺装备比较简单，投资低，易于上马。但非金属涂层的抗老化问题尚未解决，且其力学性能较金属镀层低得多。因此，应用范围受到限制。

2.化学保护层通过化学法，在金属表面形成保护层，如锌层的钝化、铝层的氧化。铁基的磷化等。该类保护层往往不是作为单一的钢材保护层，而是与金属镀层兼并使用。

3.金属保护镀层在电化腐蚀中，处于阳极的金属首先被溶解，为此在钢丝表面镀以较铁活泼的金属，如锌、铝等。在腐蚀介质的环境中，使锌首先被溶解而保护铁基，称为阳极镀层保护。阴极保护（如镀锡）在预应力钢材极少应用。由于镀锌（或锌-铝合金）在金属防腐中具有良好的结果和成熟的工艺装备。因此也被预应力钢材广泛使用。鉴于预应力构件的"氢脆"争议，曾一度推广受阻，直到1992年12月，国际预应力联合会专业委员会（E.I.P）报告［1］，才作定论，继而法国于1993年12月颁布了国际上第一个产品标准，预应力热镀锌圆钢丝和钢绞线（NFA35-035）确定以热镀锌作为唯一的镀层方法，我国相继于1997年颁布了桥梁缆索用热镀锌钢丝标准（GB／T17101-1997）。使我国预应力钢材防腐技术进入国际先进水平行列。

二、预应力钢绞线的防腐镇（涂）层及初步分析预应力钢绞线由单根钢丝捻制而成，镀层钢绞线是由镀层钢丝捻制而成。因此对于单根钢丝的防腐镀（涂）层不另作分析。仅对钢绞线分析后可覆盖钢丝的范围。

1.光面钢绞线的防腐分析光面钢绞线作为最早推广的预应力建筑钢材，已在国际上得到广泛应用。我国在近十年内才得到迅速发展。与传统的钢筋混凝土一样，是把应力从混凝土结构转移到钢结构上来，以至钢也被认为是混凝土的一个组成部分。而钢与混凝土的结合就是通过钢材表面握裹足够数量的混凝土来获得的，简单地增加钢承载的横断面，并不会使承载握裹面积相应增加。而预应力混凝土是充分利用混凝土抗压性能是抗拉性能十倍的优点，把其抗拉载荷转移到抗压载荷上来的一种优良设计方法，因而其应用迅速发展。

预应力钢筋中预应力产生有先张法和后张法两种，用先张法的钢绞线，被直接埋置在混凝土中，因握裹在无腐蚀元素的环境中，并且具有有效覆盖保护层，就不大可能出现有关腐蚀问题。但基本条件是保持原始碱度不变（或pH值不小于9）。这就要求在钢筋附近的孔隙空间不超过14％及混凝土具有合适的覆盖保护层。该资料还指出了混凝土中的氯化物会弓愧钢的氢脆，目前美国氯离子的含量限制在混凝土重量的0.014％～0.025％［2］。

后张法的预应力钢绞线现通常有两种方法：一是把钢筋插入一个预制管中，进行预应力张拉，接着再将保护性材料（一般用砂浆）填充孔道和密封锚固端。二是采用无粘结钢绞线（后作分析），就预制管中插入钢绞线的后张法而言，其腐蚀事故通常与在有腐蚀介质环境中施工有关。环境和轻型填料中的硫化物，填充砂浆中的氯化物、填充砂浆孔隙空间过大，锚固端密封不实，都是造成腐蚀损坏的隐患。所有这些，已引起国内学者的足够重视。呼吁要加强预应力技术行业的管理，规范预应力工程市场，制定出行之有效的预应力工程施工和设备材料生产的行业规章制度，以及资质批准的规定，以确保工程质量，防止重大事故的发生[3].就当前光面钢绞线直径偏面减小的误导倾向，提出我们的看法，供各方工程建设人员深思。对制造厂来讲，随着原料结构的改善，负偏差生产已不是制造厂的技术水平问题。即使1860MPa的φ15.24mm钢绞线，减少到φ15.lmm，其米重仅减少1.8％，但对工程质量的隐患是无可估量的，因为高强度钢绞线是在高应力腐蚀的条件下服役，加大预应力钢材的断面是工程安全措施之一，美国ASTMA416-94a规定，强度级别从1720MPa提高到1860Mpa

2.无粘结钢绞线的防腐分析无粘结钢绞线作为后张法预应力钢筋使用，是国际上较新应用的技术。它是在浇注混凝土前预先安装在张拉位置的无粘结钢筋束。养护后再作预应力张拉，使混凝土造成预先的压应力，因钢绞线与混凝土之间被脂与塑料所隔离，通过钢绞线与混凝土直接粘结的塑料护套相对位移，实现张拉的操作，脂为这种位移提供方便，使钢绞线与混凝土元粘结而命名。由于张拉的锚固端必须清除塑料与脂，其暴露端也就成了腐蚀的重大突破口。

据1982年调查报告，美国每年使用20万吨预应力钢材而言，40％的事故发生在采用后张法暴露在用盐消除冰冻而造成的高浓度氯化物环境的结构上。环境中硫化物会引起钢筋韧性降低。造成无粘结钢绞线腐蚀的主要原因是混凝土用来封闭锚具和修补破损面专用灰浆中存有氯化钙。于是提出四条保护措施：无粘结加工前防止钢绞线腐蚀，选用良好的防潮脂、选用高密度聚乙稀（或聚丙稀），钢束出入口有必要开槽的地方，应用砂浆填满，接着用树脂粘合剂涂覆密封，砂浆中不能有氯化物，硫化物或其他有害物质。作者对几百根受腐蚀钢绞线分析表明，几乎所有的腐蚀都是由于锚固端密封不当，氯化物和硫化物环境或塑料封口损坏所致[2]我国无粘结钢绞线的应用时间较晚，建设部JG3006-93，JG3007-93对无粘结钢筋和油脂都作了具体规定，基本能满足国际上对该类产品的防腐要求。但在实施过程中，就FIP提出的四条措施中，三条与制造厂有关（一条与施工方有关）的条件加以分析，还存在不少差距。

（1）钢绞线的防腐措施重视不够。

现钢绞线生产厂，对光面钢绞线缺少防腐措施，一般都按先张法或预留通道的后张法生产（美标也无特殊要求），在与水泥直接接触时，轻微锈蚀对工程质量影响不大。但对无粘结的防锈特殊要求认识不足，甚至不少小企业以外购钢绞线进行无粘结加工制造，原始光面钢绞线的锈蚀不加关注，只要加工完以后（外面已无法检测）作无粘结钢绞线成品供货。

（2）对防腐脂管理不严该专用脂作为防腐的重要原料，必须纳入建设部宏观管理的范畴，要建立许可证管理制度。现该油脂的生产厂和使用厂，对其出厂检验和复验的管理没有严格按JG3007进行，大的使用企业复验时外委送检。油脂制造厂是否按标准"每釜作出厂检验"，其数据可靠性和质量控制是否严密，有待调研。我公司曾在油脂桶中发现大量积水和未调和的块状物质及其他杂质，因此，必须把油脂纳入原料质量管理的重要合格分承包方来对待，否则后患无穷。

对油脂涂覆到中心丝的问题，曾有建筑专家提出该项要求，我们认为，这种要求从防腐的角度是合理的，可减少钢丝间隙中水分渗入的可能，但从力学性能角度，一旦中心丝与边缘丝被脂填充，带来的是后张过程中，中心丝与边缘丝张力不均，将会影响应力的均匀性和松驰性能，尚须综合考虑，必须以标准立法加以实施。

（3）重视塑料护套的选用和保护塑料护套用料，必须用高密度聚乙烯（HDPE）或聚丙烯、切忌用含氯的聚氯乙烯。其色母料也必须用中性的添加剂。以保护它具有较高的化学稳定性。鉴于塑料护套容易破损，因此必须要在运输、仓储使用中加以保护，塑料护套不是"遮羞布"，是无粘结钢筋防腐的重要手段，有的加工单位用含氯的再生塑料，后患无穷。

3.镀锌钢绞线的防腐分析镀锌作为钢材的优良防腐镀层，已被国际所公认，由于在预应力构件中"氢脆"的争议，直到1992年才被统一，把热镀锌作为预应力钢材唯一的镀锌方法，并纳入标准条款之中，排除了电镀锌的应用。在施工和应用现场，由于锌-铁和刚搅拌好的砂浆易起反应，对氢脆较为敏感的预应力钢材容易出现断裂，因此，必须避免镀锌钢绞线与水泥砂浆直接接触，便可降低断裂的危险。

锌-铝合金，是国际上推广的高耐蚀金属镀层，美国伯利恒钢公司（Bethlehen Steel co，）1972年开发了含铝55％的金属镀层（称为Gelvalume或Zincalume），由于其熔点高、工艺装备比较复杂，在钢板上应用后，在钢丝和钢丝绳的应用不多。直到1982年，国际铅锌组织（ILZRO）限供含铝5％的合金镀层（称为Galfan）生产许可证，在1984年迅速发展。研究表明，Galfan是Zn-Al的共晶合金，能在热镀锌作业线上稍加改造便可投入生产，具有良好的耐蚀性、明显的镀层粘附性、极佳的可塑性和可拉拔性能。

（1）Galfan和锌镀层的主要差别金属保护镀层是以保护钢基不受腐蚀为目的，因此，其抗腐性能优劣，就成为镀层好坏的衡量标准。Galfan镀层替代镀锌层已成为国际上无可争议的事实，据此，而出现的许多钢丝标准和钢绞线标准，在美、英、德、法、加拿大等国迅速推广。

Galfan是Zn一Al合金的共晶体，具有较低的熔点。Zn的熔点为419.5℃，而Galfan熔点同382℃。它除兼有Zn和用的抗蚀优点外，还因其合金生成了金属门化合物作为涂层，显微结构状态为富铝片层和富锌片层形成无规则排列的取向群体（与钢的共析组织珠光体相似），形成了隔离大气的坚固屏障（物理保护）和低的电极电位（Zn为-0.760V，Al为-1.670V）而造成电化学保护，形成了双重护保。

镀锌和Galfan，除在工艺和装备上不能通用以外，在镀锌钢丝的技术标准上考核条款也有较大区别。镀层重量约为2：l，它没有渡Zn时很厚的锌铁合金层，具有良好的可塑性。镀Zn时的不均匀性，CuSO4次数考核被取消了，因为大量数据已经证实Galfan镀层的均匀性较镀Zn为好。（CuSO4试验并不是抗腐蚀的性能指标）。粘结力的性能指标用缠绕来衡量，Galfan较Zn镀层为优越。因此，在国外标准 ASTM A475中，考核锌层质量的三个指标中被保留两个，锌层重量考核指标要比镀锌减少一半。

（2）镀Galfan预应力钢绞线生产的可行性作为低松驰的预应力钢绞性，在镀层方面，Galfan镀层具有镀层硬度高镀层薄，有利于与锚具的锚固。但从力学性能上，由于低松驰的力学性能，必须要经过稳定化处理。其热处理温度从理论上来讲必须控制较镀锌钢绞线低37.5℃。否则将导致镀层的熔化。热处理温度降低后，对钢基体的松驰性能影响如何？有待进一步探讨。

4.涂塑钢绞线和包塑钢绞线塑料作为优良的防腐隔离层，也被国内外广泛使用。在预应力钢绞线上的应用还没有纳入正常的产品标准渠道，国外有的企业也停留在供需双方的协议阶段。

（1）涂塑钢绞线分析

a.涂塑的工艺方法涂塑是将塑料（一般用HDPE）直接粘结在钢绞线上，使钢基与塑料之间没有空隙，若塑料不破损，就能完全隔离腐蚀环境，保证绞线不受腐蚀。为达到涂塑的目的，必须是钢基与液态的塑料相接触，从而塑料在冷却的条件下固化。与所有钢材涂层一样，有涂前处理，涂层，冷却三大工序。就涂层而言，一般有浸涂、喷涂、电涂。其中浸涂最为常用。以往浸涂都是冷态的钢件浸入液态的涂层材料，随后抽出冷却固化。较新的工艺是加热的钢件通过塑料粒子的流化床，接触钢件的塑料迅速熔化而被粘结在钢件上带出冷却固化。

b.涂塑钢绞线涂塑钢绞线按其加工方法，可有整根钢绞线涂塑和组成钢绞线的钢丝涂塑两种，前者只要将成品钢绞线通过浸涂的方法，在钢绞线外缘涂上一层塑料，在施工锚固端将塑料去除后与锚具咬合。与无粘结钢绞线的锚固端防腐要求一样，必须加强锚固端的防腐处理。该类钢绞线一般施工与光面钢绞线相同，在腐蚀环境较为严重的场合，诸如海岸堤坝等场合应用。

组成钢绞线钢丝的涂塑，必须在钢绞线稳定化处理以后，顺序是：钢绞线放盘折股表面预处理涂塑合股收盘。这里不对该工艺的可行性作评价，就对涂塑钢绞线的使用性能和成品性能作如下分析：①需专用锚夹具相匹配，假使涂层厚度为 0.05～0.lmm，则钢绞线的直径就要增加 0.3～0.6mm，对φ15.24公称直径来讲，实际直径就要到φ16mm.锚夹具还必须与该类产品具有牢固的锚固力。

②钢丝密度大为减少，英国紧密型钢绞线能在同样直径的条件下提高钢绞线密度来提高承载能力，按断面积计算，其密度要减少10％，在预应力构件中的应用，不能不讲是一个承载能力的损失。

③钢绞线结构松散，影响其力学性能。光面钢绞线在稳定化处理后，其钢丝都处于定型状态。因此，质量完好的钢绞线才有"不松散"的特性，钢绞线经拆股、涂塑、合股后，由于钢丝直径增加和经一定外力张拉下同时在一定温度下涂塑，致使其难以复位，造成钢绞线松散（我公司从提供实样分析），尤其中心丝，不能被边缘丝紧密握裹住，就会造成张拉时中心滑丝，影响预应力加载和松弛性能，最终影响结构使用和寿命。

（2）包塑钢绞线分析

a.包塑工艺方法包塑是将塑料护套挤套在钢绞线外，该护套不与钢绞线粘结，以隔离腐蚀环境为目的。其加工方法一般是用挤塑机套在钢绞线外层，正像无粘结钢绞线加工一样，其主要区别是无粘结钢绞线有防腐脂填充在绞线和护套之间，包塑钢绞线没有脂填充。由此而产 生了改进型的双护套包塑钢绞线和双护套无粘结钢绞线，以满足不同工程的防腐需要。

b.包塑钢绞线防腐分析包塑钢绞线与涂塑钢绞线相比，没有涂塑钢绞线一些技术与质量的争议。像无粘结钢绞线一样，加工制造工艺稳定，对钢绞线的力学性能没有任何影响，施工也可按常规进行。

包塑钢绞线正像无粘结钢绞线的防腐要求一样，只要保证加工前钢绞线有较好的表面状条，塑料护套完好，锚固端密封按规范进行，其防腐效果也相仿，并减少了防腐油脂质量差而加速腐蚀的风险，双护套包塑钢绞线更增加了其防腐隔离层，若在双护套中间填充脂，便可作为无粘结钢绞线应用，其防腐效果理应胜过单护套的无粘结钢绞线。

5.涂环氧树脂钢绞线防腐分析环氧树脂作为有机的非金属涂层，在钢材中的应用甚少，预应力钢绞线的环氧涂层，仅有美国以产品标准形式予以确认，（ASTMA882／A 882M-92）它以预应力钢绞线（AST－MA416中的1720MPa和1860MPa）为基础规定了环氧涂层的操作、涂层指标，与混凝土的粘合力和有机涂层的要求。主要用于防腐要求较为严格的场合以代替光面钢绞线使用。

与其他涂层的钢材一样，涂前必须要经表面清净处理（化学法或其他有效方法），在出现肉眼可见的重新氧化之前，必须进行涂层，以确保钢材不受腐蚀。

尽管它具有较好的防腐性能，但由于其制造工艺和装备较为繁杂，检测条件也较为特殊，诸如盐雾试验、涂层连续性检测、厚度均匀性检测、混凝土抽出试验、涂层粘附性试验等，增加大量制造成本。在使用上保护好涂层表面，在运输施工上也需投入大量额外资金。因此，除美国外，其他国家较少制造和应用。

三、结论

（l）预应力钢绞线是在高应力状态下服役，应力腐蚀直接影响其使用寿命，从而影响建筑工程寿命。为此，必须由设计，施工和钢材制造厂各方严格控制，才能确保工程质量万元一失。

（2）高应力钢绞线断面尺寸增大（加大公称直径或增加正公差范围）是提高抗应力腐蚀寿命的需要，尤其对后张预应力钢绞线，还必须提高预制管中水泥灌浆的密实性和提高锚固端的密封程度，才能确保建筑工程质量和寿命。

（3）镀锌作为有效和可靠的钢材防腐镀层，在预应力钢绞线的应用中，切忌与混凝土灌浆直接接触，并应采用热浸镀锌，可消除"氢脆"危害的风险。因而也限制了其使用范围。Galfan（锌-5％铝合金）具有较镀锌更好的抗腐性能。在建筑钢材上应大力应用和开发。

（4）非金属防腐涂层中，无粘结钢绞线和整根钢绞线涂包塑具有较好的防腐性能和市场可操作性。但必须按四条防护措施做到规范操作和控制，才能达到预期防腐效果。

参考文献

[1] Prestressing Matarials and Systems： Galvanisation of Prestressing Steds. by G. Hampejs（Austria）。 D. Jungwirth （Germany）， u. Morf（Sweitzerland），P.Timiney（u. k.）