鄭金旺

（唐山鋼鐵集團(tuán)責(zé)任有限公司，河北 唐山 063000）

近年來(lái)的經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，熱鍍鋅技術(shù)被運(yùn)用到更加廣泛的領(lǐng)域。在汽車行業(yè)，家用電器、城市建設(shè)以及各種輕工業(yè)中對(duì)熱鍍鋅技術(shù)的需求都在漸漸增加。在國(guó)際范圍內(nèi)的使用需求更加龐大，尤其對(duì)于汽車行業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家，熱鍍鋅鋼的使用更加普及。由于市場(chǎng)的緊缺，促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展，提高了熱鍍鋅技術(shù)的水平。在國(guó)內(nèi)外的市場(chǎng)中都出現(xiàn)了熱鍍鋅鋼供不應(yīng)求的情況，傳統(tǒng)的熱鍍鋅技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)在的市場(chǎng)需求。經(jīng)過不斷的研發(fā)技術(shù)，出現(xiàn)了連續(xù)熱鍍鋅的工藝，具有更好的穩(wěn)定性特點(diǎn)，并且相比傳統(tǒng)的單張熱鍍鋅節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。雖然和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的熱鍍鋅技術(shù)還存在一定的上升空間，但通過不斷對(duì)技術(shù)的改良和優(yōu)化，引進(jìn)更加先進(jìn)的技術(shù)方法，讓我國(guó)的熱鍍鋅技術(shù)不斷提高，增強(qiáng)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

1 連續(xù)熱鍍鋅工藝現(xiàn)狀

1.1 鍍鋅的目的和作用

在鋼材的實(shí)際應(yīng)用過程中，容易出現(xiàn)材料的腐蝕問題，這就影響了產(chǎn)品的使用壽命，對(duì)鋼材進(jìn)行鍍鋅處理，可以提高鋼材的抗腐蝕性能。工業(yè)化的進(jìn)程逐漸加快，影響著人們的日常生活，在人們?nèi)粘Ｊ褂玫墓ぞ咧?，大量運(yùn)用到金屬制品。每年由于腐蝕問題造成了大量的的經(jīng)濟(jì)損失，所以對(duì)于金屬制品進(jìn)行抗腐蝕的加工至關(guān)重要[1]。鍍鋅可以在鋼材表面產(chǎn)生保護(hù)層，在日常環(huán)境中對(duì)于表面的鍍鋅涂層產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，可以形成一層保護(hù)膜，保護(hù)鋅層和鋼板不受腐蝕，經(jīng)過熱鍍鋅的鋼材，可以延長(zhǎng)使用壽命，提高產(chǎn)品的利用率。尤其是運(yùn)用到汽車、家用電器等工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，可以極大的提高產(chǎn)品的性能，提升產(chǎn)品質(zhì)量，便利的人們的生活。

1.2 連續(xù)熱鍍鋅的工藝方法

連續(xù)熱鍍鋅的工藝方法，在眾多領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用中顯現(xiàn)了更加明顯的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的鍍鋅方式是單張鍍鋅的形式，生產(chǎn)效率低下，需要較高的經(jīng)濟(jì)成本。連續(xù)熱鍍鋅的工藝方法，不僅經(jīng)濟(jì)成本低，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品性能更高，使用壽命更長(zhǎng)，具有更高的穩(wěn)定性，鍍鋅的性能更加優(yōu)秀。目前主要使用的連續(xù)熱鍍鋅工藝有三種：

（1）森吉米爾法，具有更高的產(chǎn)量、操作更加簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。通過煤氣火焰使帶鋼直接在氧化爐內(nèi)直接進(jìn)行加熱，達(dá)到改變帶鋼表面質(zhì)量的效果。

（2）改良森吉米爾法，這種工藝方法主要通過改良裝置，連接氧化爐和還原爐，使整個(gè)操作流程在一套系統(tǒng)化的設(shè)備體系里完成，這種方式具有更好的整體性，但是卻容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，需要后期進(jìn)行檢驗(yàn)。

（3）美鋼聯(lián)法，這種工藝方法的技術(shù)特點(diǎn)是采用輻射形式的加熱方式，改變了傳統(tǒng)的操作流程，減少了氧化爐的部分，增加了退火階段的清洗裝置，增設(shè)了冷卻部分的功能[2]。這樣生產(chǎn)出來(lái)的帶鋼表面可以去除污漬，保證表面鍍鋅的質(zhì)量。美鋼聯(lián)法在不斷發(fā)展的過程中，被大量采用，優(yōu)化了鍍鋅工藝的流程，引進(jìn)了更加先進(jìn)的立式退火爐，提高了技術(shù)水平，增加了經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 連續(xù)熱鍍鋅的工藝流程

目前我國(guó)主要采用的冷軋鋼帶連續(xù)熱鍍鋅的工藝流程為：

（1）開卷，在帶鋼連續(xù)熱鍍鋅的生產(chǎn)過程中使用兩臺(tái)開卷機(jī)器進(jìn)行開卷作業(yè)，兩臺(tái)開卷機(jī)交替工作，保證生產(chǎn)過程的連續(xù)性。開卷前將材料放置好，做好前期準(zhǔn)備工作，機(jī)器開始操作后將鋼卷運(yùn)送到開卷機(jī)內(nèi)開始工作。

（2）焊接，在連續(xù)熱鍍鋅工藝的作業(yè)中，卷帶鋼通過焊機(jī)的焊接進(jìn)行連接，保證生產(chǎn)線的連貫性，可以進(jìn)行連續(xù)熱鍍鋅操作。焊接的水平直接影響連續(xù)熱鍍鋅工藝的質(zhì)量。當(dāng)焊接設(shè)備出現(xiàn)技術(shù)故障時(shí)，就會(huì)影響連續(xù)熱鍍鋅的整體工作進(jìn)度，這就需要對(duì)焊機(jī)進(jìn)行定期的日常維護(hù)與保養(yǎng)，設(shè)置專門的技術(shù)人員進(jìn)行管理，對(duì)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障問題，及時(shí)進(jìn)行檢修，保障連續(xù)熱鍍鋅的工作進(jìn)度不受延誤。

（3）清洗段，在生產(chǎn)過程中增加清洗段，是熱鍍鋅前的重要部分。清洗段是熱鍍鋅工藝的冷卻部分，可以清洗掉鋼帶表層的軋制油油污等污漬，以及帶鋼表面殘留的鐵粉等雜質(zhì)，直接影響到鋼帶的鍍鋅效果。清洗段的操作通過物理和化學(xué)的處理過程，化學(xué)處理用清洗液與帶鋼表面雜質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)處理，物理處理通過機(jī)器產(chǎn)生的震動(dòng)、摩擦、噴淋溶劑等方式去除表面的污漬。通過清洗過程達(dá)到最佳的鍍鋅效果。

（4）帶鋼連續(xù)退火爐，帶鋼在退火爐內(nèi)想要達(dá)到指定的溫度，需要在預(yù)熱爐中先進(jìn)行預(yù)熱操作，加熱到再結(jié)晶的溫度后，通過還原爐加熱到更高的溫度，然后在通過冷卻段進(jìn)入鍍鋅的溫度。尤其要求帶鋼在加熱過程中要保持密閉的情況下進(jìn)行加熱，使帶鋼表面整潔達(dá)到理想的鍍鋅效果。

（5）氣刀，通過氣刀的操作來(lái)控制帶鋼鍍鋅層的厚度，利用流體沖擊學(xué)進(jìn)行連續(xù)的噴出扁平氣流，刮掉帶鋼表面多余的部分，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)鍍鋅的目的。

（6）光整設(shè)備，光整機(jī)的功能是在熱鍍鋅的作業(yè)線內(nèi)進(jìn)行冷軋，以達(dá)到更好的鍍鋅效果，是一套系統(tǒng)化的裝置。

（7）拉矯機(jī)，通過機(jī)器進(jìn)行拉伸彎曲較直的方式，帶鋼通過兩個(gè)彎曲輥在拉力作用下進(jìn)行較直，來(lái)確保帶鋼的平直水平。

（8）鉻酸鹽處理，對(duì)鍍鋅層表面進(jìn)行鉻酸鹽的鈍化處理，通過鉻酸溶液對(duì)涂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，提高熱鍍鋅工藝的耐腐蝕性。

（9）卷取機(jī)，使用卷取機(jī)將帶鋼邊沿進(jìn)行作業(yè)，達(dá)到帶鋼邊沿整齊。利用掃描器進(jìn)行操控，使液壓缸推動(dòng)卷取機(jī)進(jìn)行操作，出現(xiàn)整齊的效果。

2 熱鍍鋅技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的問題及國(guó)內(nèi)外差距

2.1 連續(xù)熱鍍鋅工藝中存在的不足

在我國(guó)連續(xù)熱鍍鋅工藝的應(yīng)用中，技術(shù)水平還不夠成熟，存在著一些不足之處。例如，森吉米爾法和改良森吉米爾法的加熱方式都是通過氧化爐直接進(jìn)行加熱，這種形式的加熱方法讓帶鋼表面直接接觸火焰，對(duì)帶鋼表面的質(zhì)量產(chǎn)生一定影響[3]。美鋼聯(lián)法雖然加熱效果更好，生產(chǎn)出來(lái)的帶鋼表面鍍鋅質(zhì)量更優(yōu)，但是存在操作流程復(fù)雜，不易操作的問題。我國(guó)的鍍鋅技術(shù)存在著機(jī)組的預(yù)清洗設(shè)備不足，鍍鋅層表面的穩(wěn)定程度不能保障。在連續(xù)熱鍍鋅的技術(shù)設(shè)施上不夠先進(jìn)，光整機(jī)普遍為簡(jiǎn)單的兩輥式，不利于對(duì)帶鋼的性能改變。我國(guó)的熱鍍鋅鋼材主要用于輕工業(yè)等項(xiàng)目的使用，鍍鋅的標(biāo)準(zhǔn)還不能滿足用于汽車等要求較高的熱鍍鋅板材的行業(yè)，對(duì)汽車等材料的選擇更多的會(huì)使用國(guó)外制造的熱鍍鋅鋼板，對(duì)國(guó)內(nèi)的選擇極少。對(duì)于連續(xù)熱鍍鋅的工藝還需要進(jìn)一步完善，不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)知識(shí)，創(chuàng)新思維方式，設(shè)計(jì)出更佳完善的一套加工設(shè)備，既可簡(jiǎn)單的操作，又能節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，達(dá)到更好的鍍鋅效果。

2.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r及差距

在國(guó)際上熱鍍鋅工藝被廣泛運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，大型的熱鍍鋅生產(chǎn)線眾多，具備非常優(yōu)異的生產(chǎn)能力。由于科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，連續(xù)熱鍍鋅的工藝也逐漸得到提升，對(duì)于傳統(tǒng)的鍍鋅基礎(chǔ)設(shè)備都進(jìn)行了更新升級(jí)，經(jīng)過熱鍍鋅工藝的產(chǎn)品質(zhì)量也得到了大幅度的提升。對(duì)于產(chǎn)品的表層鍍鋅越來(lái)越均勻，延遲了產(chǎn)品的使用壽命[4]。相比與國(guó)際上的熱鍍鋅工藝，我國(guó)的連續(xù)熱鍍鋅技術(shù)還有很大的發(fā)展空間，雖然近年來(lái)不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)理念，我國(guó)的熱鍍鋅技還需要進(jìn)一步的發(fā)展，進(jìn)行更好的穿新，來(lái)提高我國(guó)的鍍鋅行業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)外的鍍鋅行業(yè)發(fā)展較早，對(duì)于各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用也較早，使用后鍍鋅板材制造的汽車和家用電器等技術(shù)相對(duì)成熟，而我國(guó)由于起步較晚，對(duì)熱鍍鋅的使用還處于初級(jí)階段，這就需要不斷的學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)知識(shí)來(lái)縮小差距。對(duì)于熱鍍鋅要求較高的行業(yè)，更多的仍然選擇國(guó)外的熱鍍鋅板材。我國(guó)的熱鍍鋅技術(shù)主要應(yīng)用于建筑行業(yè)，以及各種要求相對(duì)寬松的輕工業(yè)行業(yè)。我國(guó)的熱鍍鋅技術(shù)還需要進(jìn)一步完善，注重鍍鋅的細(xì)節(jié)把控，不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，培養(yǎng)更多的專業(yè)技術(shù)人才，提高我國(guó)的鍍鋅板材品質(zhì)，積極的探索全新的鍍鋅方式，開辟我國(guó)獨(dú)有的技術(shù)道路。

3 熱鍍鋅技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)對(duì)鍍鋅板材的需求量不斷增加，熱鍍鋅技術(shù)被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的單張鍍鋅工藝已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的市場(chǎng)需求，需要不斷研發(fā)先進(jìn)的鍍鋅方式，提高熱鍍鋅工藝的質(zhì)量。對(duì)比原來(lái)的生產(chǎn)線，現(xiàn)在的生產(chǎn)線規(guī)模更大，設(shè)備更佳先進(jìn)，企業(yè)更多的使用連續(xù)熱鍍鋅工藝，并且不斷引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備。在節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)，要保證鍍鋅的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，逐漸將細(xì)節(jié)問題完善，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 制定合理的退火工藝

在連續(xù)熱鍍鋅的操作過程中，制定合理的退火工藝，可以使冷軋帶鋼達(dá)到一定溫度后進(jìn)行退火工藝[5]。通過控制帶鋼退火階段的加熱和冷卻時(shí)間，來(lái)改變帶鋼的再結(jié)晶時(shí)間。合理的退火工藝可以在實(shí)際操作中減少熱量的消耗，更佳合理化的進(jìn)行加熱和冷卻，有效的節(jié)約能源，影響帶鋼的鍍鋅效果，提高鍍鋅工藝的質(zhì)量。

3.2 還原段氣氛控制

在連續(xù)熱鍍鋅實(shí)際操作的過程中，還原段發(fā)揮了重要的作用，直接影響著鍍鋅的效果。還原段通過化學(xué)藥劑的反應(yīng)，使鍍鋅層的粘附性更好，一旦這一階段操作失誤，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)材料的報(bào)廢。還原段氣氛控制是將爐內(nèi)的氣氛調(diào)整為還原氣氛，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后，提高鍍鋅層質(zhì)量，嚴(yán)格的控制反應(yīng)試劑可以使鍍鋅效果更加穩(wěn)定。

3.3 確定還原時(shí)間

在熱鍍鋅的還原過程中，鍍鋅層的厚度很難掌握，要確定還原時(shí)間，以保證帶鋼表層形成厚度均勻的氧化膜，提高鍍鋅的效果。在實(shí)際熱鍍鋅的作業(yè)過程中，對(duì)材料的還原過程花費(fèi)的時(shí)間具有很大的差異性，對(duì)表層的氧化物完全還原所需要的時(shí)間不能準(zhǔn)確判斷[6]。對(duì)于還原階段的操作，需要消耗大量的能源進(jìn)行加熱，當(dāng)加熱時(shí)間不足時(shí)，不能將材料表面的氧化層完全還原。當(dāng)加熱時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，可以將氧化物還原徹底，但卻需要消耗更多的熱量，造成資源的浪費(fèi)，提高了經(jīng)濟(jì)成本。還原時(shí)間過長(zhǎng)或者過短都是不合理的現(xiàn)象，更加科學(xué)的確定還原時(shí)間，可以提高鍍鋅層的結(jié)合力，使鍍鋅層的質(zhì)量得到保障，給企業(yè)節(jié)約能源，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)的熱鍍鋅工藝已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但是相比于國(guó)際上的熱鍍鋅工藝還存在著一定的距離?？茖W(xué)技術(shù)不斷改變著人們的日常生活，對(duì)于生活中的家用電器，建筑材料的鍍鋅工藝要求也越來(lái)越高，尤其對(duì)于汽車這樣高速發(fā)展的行業(yè)，追求更加節(jié)能輕便的鋼材，對(duì)熱鍍鋅材料的標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。由于對(duì)熱鍍鋅的要求不斷升級(jí)，促進(jìn)了我國(guó)鍍鋅行業(yè)的發(fā)展，在新時(shí)期面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，要在不斷進(jìn)步中逐漸提高我國(guó)連續(xù)熱鍍鋅工藝的質(zhì)量，創(chuàng)新出更多的新型鍍鋅技術(shù)，改變傳統(tǒng)化思維，研發(fā)出更多鍍鋅設(shè)備，擴(kuò)大我國(guó)鍍鋅材料的使用范圍，讓更多高標(biāo)準(zhǔn)的鍍鋅材料出現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)的連續(xù)熱鍍鋅技術(shù)未來(lái)的發(fā)展前景廣闊，不斷朝著國(guó)際化的方向努力，讓我國(guó)的鍍鋅行業(yè)可以在國(guó)際舞臺(tái)上取得重要成績(jī)。