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热镀锌钢板百年史话!

热镀锌产品运用领域相当广泛,其优点在于防腐年限长久,适应环境广泛,一直是很受欢迎的防腐处理方法。被广泛运用与电力铁塔、通信铁塔、铁路、公路防护、路灯杆、船用构件、建筑钢结构构件、变电站附属设施、轻工业等。那我们今天就来扒一扒热镀锌工艺的秘密。



1
概述


热镀锌(galvanizing)也叫热浸锌和热浸镀锌:是一种有效的金属防腐方式,主要用于各行业的金属结构设施上。是将钢、不锈钢、铸铁等金属浸入熔融液态金属或合金中获得镀层的一种工艺技术。是当今世界上应用最广泛、性能价格比最优的钢材表面处理方法。热镀锌产品对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用,同时镀层钢材也是国家扶植和优先发展的高附加值短线产品。


2
发展史

热镀锌发明于18世纪中叶,它是由热镀锡工艺发展而来,至今已跨入第四个世纪。至今为止,热镀锌仍是钢材防蚀方法中应用最普遍、最有效的工艺措施。


1742 年,马罗英博士对钢铁的热镀锌进行了开创性的试验并在法国皇家学院进行了宣读。


1837年,法国的索里尔申请了热镀锌专利,提出了使用原电池法保护钢的构想,即在铁表面上镀锌防锈的工艺。同年英国的克劳福申请了以氯化铵为溶剂的镀锌专利,这一方法经过许多改进而沿袭至今。


1931年,近代冶金工业最杰出的工程师波兰人森吉米尔在波兰建成了世界上第一条氢气还原法连续带钢热镀锌生产线,该法在美国获得专利并于1936-1937年在美国和法国Maubeuge钢铁厂分别建成以森吉米尔名字命名的工业性热镀锌生产线,开创了带钢连续、高速、高质量热镀锌的新纪元。


森吉米尔(波兰)

泰德伍兹.森吉米尔(Tadeusz Sendzimir)于1894年7月15日出生于波兰勒武市。在他大学生涯的最后一年,由于接近俄国和德国的势力范围,而这两个国家在一战期间都试图征服对方,他被迫逃离祖国,耗时三年到达了中国上海。

在上海,他找到了一份在汽车房修理店培训中国人驾驶T型车的工作,虽然这份工作不太像他作为一个工程师应该做的工作,但森吉米尔还是热情的投入工作,并用自己的方式合理的进行教学,仅仅用了四天就教出了其他人近一个月才能教会的人数。


后来,森吉米尔跟一个荷兰人一起经营了一家汽车房,但经营了几个月后,他发现虽然自己生活的很惬意,但生活里没了挑战,他在闲暇时,仍常常把自己的思绪在物理,化学和工程问题上打转。

一个偶然的契机,森吉米尔收一个给中国铁路提供螺钉螺母的俄国商人海曼受到了启发,如果螺钉螺母直接在中国制造,要比海曼从欧洲进口便宜的多,因此他成立了中国国内首家专业生产螺钉和螺母的工厂“森吉米尔机械厂”

在制作螺钉螺母的过程中,森基米尔发现比利时生产的镀锌的螺钉螺母比自己工厂生产出来的螺钉螺母质量和耐蚀性要好很多,所以他也开始研究生产镀锌的螺钉螺母,经过仔细研究和比对,最终他提出了可以更好的保护金属不被氧化的镀锌方法,即后来广为采用的“森吉米尔法”的雏形。


森吉米尔热镀锌工艺是把退火工艺和热镀锌工艺联合起来,其线内退火主要包括氧化炉,还原炉两部份组成。带钢在氧化炉中煤气火焰直接加热到450度左右,把带钢表面残存的轧制油烧掉,净化表面。后再把带钢加热到700-800度完成再结晶退火,经冷却段控制进锌锅前温度在480度左右,最后在不接触空气的情况下进入锌锅镀锌。


这项新工艺于1931年在波兰库斯图芝纳首次用于生产,第一条正式生产的森吉米尔热镀锌线于1937年在美国投产,目前全世界已有这种镀锌线上百条, 生产的镀锌薄板占世界总产量的半数以上。


20世纪50-60年代,美、日、英、德、法、加拿大等国相继生产镀铝钢板。 


70年代初,伯利恒钢铁公司公司发明了商品名为Galvalume的铝-锌-硅镀层材料,耐蚀性为纯锌镀层的2-6倍。 


20世纪80年代,欧洲、美洲和澳大利亚等地迅速推广热镀锌-镍合金,其工艺命名为Technigalva. 目前,在此基础上又开发出Zn-Ni-Si-Bi,可以明显抑制含硅钢热镀时的圣德林反应


20世纪90年代,日本日新制钢公司开发了商品名为ZAM的锌铝镁镀层材料,其耐蚀性为传统镀锌层的18倍,被称为第四代高耐蚀镀层材料。

3
工艺流程



日照钢铁现代化的生产工艺

工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验


日照钢铁现代化的生产车间


工艺过程说明:


4
应用


热镀锌工艺广泛用于钢板、钢带、钢丝、钢管、结构件,零部件产品且其应用领域相当广泛,如轻工、家电、汽车、建筑行业等。在汽车工业中,可用于汽车车体、外壳、内板、地板等;在家电和轻工方面可用于各类家电的外壳和地板;在建筑业中,用于各类工业及民用建筑的轻钢龙骨、建筑层面板、瓦楞板、卷帘门等。

汽车车体

飞机、轮船、立体车库

轻钢别墅

 护栏板、光伏支架、钢板仓、钢檩条、跨版等


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