鍍鋅角鋼

鍍鋅（表面處理技術）

鋅易溶于酸，也能溶于堿，故稱它爲兩性金屬。鋅在幹燥的空氣中(zhōng)幾乎不發生(shēng)變化。在潮濕的空氣中(zhōng)，鋅表面會生(shēng)成緻密的堿式碳酸鋅膜。在含二氧化硫、硫化氫以及海洋性氣氛中(zhōng)，鋅的耐蝕性較差，尤其在高溫高濕含有機酸的氣氛裏，鋅鍍層極易被腐蝕。 鋅的标準電極電位爲-0.76V，對鋼鐵基體(tǐ)來說，鋅鍍層屬于陽極性鍍層，它主要用于防止鋼鐵的腐蝕，其防護性能的優劣與鍍層厚度關系甚大(dà)。 鋅鍍層經鈍化處理、染色或塗覆護光劑後，能顯著提高其防護性和裝飾性。

鍍鋅是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一(yī)層鋅以起美觀、防鏽等作用的表面處理技術。現在主要采用的方法是熱鍍鋅。

近年來，随着鍍鋅工(gōng)藝的發展，高性能鍍鋅光亮劑的采用，鍍鋅已從單純的防護目的進入防護-裝飾性應用。

鍍鋅溶液有氰化物(wù)鍍液和無氰鍍液兩類。氰化物(wù)鍍液中(zhōng)分(fēn)微氰、低氰、中(zhōng)氰、和高氰幾類。無氰鍍液有堿性鋅酸鹽鍍液、铵鹽鍍液、硫酸鹽鍍液及無氨氯化物(wù)鍍液等。氰化鍍鋅溶液均鍍能力好，得到的鍍層光滑細緻，在生(shēng)産中(zhōng)被長期采用。但由于氰化物(wù)劇毒，對環境污染嚴重，近年來已趨向于采用低氰、微氰、無氰鍍鋅溶液。

在盛有鍍鋅液的鍍槽中(zhōng)，經過清理和特殊預處理的待鍍件作爲陰極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分(fēn)别與直流電源的正極和負極聯接。鍍鋅液由含有鍍覆金屬的化合物(wù)、導電的鹽類、緩沖劑、pH調節劑和添加劑等的水溶液組成。通電後，鍍鋅液中(zhōng)的金屬離(lí)子，在電位差的作用下(xià)移動到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離(lí)子進入鍍鋅液，以保持被鍍覆的金屬離(lí)子的濃度[1]。在有些情況下(xià)，如鍍鉻，是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽極，它隻起傳遞電子、導通電流的作用。電解液中(zhōng)的鉻離(lí)子濃度，需依靠定期地向鍍液中(zhōng)加入鉻化合物(wù)來維持。鍍鋅時，陽極材料的質量、鍍鋅液的成分(fēn)、溫度、電流密度、通電時間、攪拌強度、析出的雜(zá)質、電源波形等都會影

1、堿性氰化物(wù)鍍鋅

2、堿性鋅酸鹽鍍鋅

3、铵鹽鍍鋅

4、鉀鹽鍍鋅

5、铵鉀混合浴鍍鋅

6、硫酸鹽鍍鋅

7、氯化物(wù)鍍鋅[3]

三、鍍鋅層的後處理

1、去(qù)氫

2、鈍化

3、着色

響鍍層的質量，需要适時進行控制。

熱鍍鋅

現在鋼闆的表面鍍鋅主要采用的方法是熱鍍鋅。

熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發展而來的，自從1836年法國把熱鍍鋅應用于工(gōng)業以來，已經有一(yī)百七十年的曆史了。然而，熱鍍鋅工(gōng)業是近三十年來伴随冷軋帶鋼的飛速發展而得到了大(dà)規模發展。

熱鍍鋅闆的生(shēng)産工(gōng)序主要包括：原闆準備→鍍前處理→熱浸鍍→鍍後處理→成品檢驗等。按照習慣往往根據鍍前處理方法的不同，把熱鍍鋅工(gōng)藝分(fēn)爲線外(wài)退火(huǒ)和線内退火(huǒ)兩大(dà)類，即濕法 （單張鋼闆熱鍍鋅法）、線外(wài)退火(huǒ)（單張鋼闆熱鍍鋅法）、熱鍍鋅 惠林（Wheeling）法（帶鋼連續熱鍍鋅法） 、線内退火(huǒ) 森(sēn)吉米爾（Sendzimir）法（保護氣體(tǐ)法）、 改良森(sēn)吉米爾法、美鋼聯法（同日本川崎法）、賽拉斯（Selas）法和莎倫（Sharon）法。

線外(wài)退火(huǒ)

就是熱軋或冷軋鋼闆進入熱鍍鋅作業線之前，首先在抽底式退火(huǒ)爐或罩式退火(huǒ)爐中(zhōng)進行再結晶退火(huǒ)，這樣，鍍鋅線就不存在退火(huǒ)工(gōng)序了。鋼闆在熱鍍鋅之前必須保持一(yī)個無氧化物(wù)和其他髒物(wù)存在的潔淨的純鐵活性表面。這種方法是先由酸洗的方法把經退火(huǒ)的表面氧化鐵皮清除，然後塗上一(yī)層由氯化鋅或由氯化铵和氯化鋅混合組成的溶劑進行保護，從而防止鋼闆再被氧化。

（1）濕法熱鍍鋅

鋼闆表面的溶劑不經烘幹（即表面還是濕的）就進入起表面覆蓋有熔融态溶劑的鋅液進行熱鍍鋅。此方法的缺點是：

a.隻能在無鉛狀态下(xià)鍍鋅，鍍層的合金層很厚且粘附性很壞。

b.生(shēng)成的鋅渣都積存在鋅液和鉛液的界面處而不能沉積鍋底（因爲鋅渣的比重大(dà)于鋅液而小(xiǎo)于鉛液），這樣鋼闆因穿過鋅層污染了表面。因此，該方法已基本被淘汰。

（2）單張鋼闆

這種方法一(yī)般是采用熱軋疊軋闆作爲原料，首先把經過退火(huǒ)的鋼闆送入酸洗車(chē)間,用硫酸或鹽酸清除鋼闆表面的氧熱鍍鋅法化鐵皮。酸洗之後的鋼闆立即進入水箱中(zhōng)浸泡等待鍍鋅,這樣可以防止鋼闆再氧化。後經過酸洗、水清洗、擠幹、烘幹、進入鋅鍋（溫度一(yī)直保持在445—465℃）熱鍍鋅，再進行塗油和鉻化處理。這種方法生(shēng)産的熱鍍鋅闆比濕法鍍鋅成品質量有顯著提高，隻對小(xiǎo)規模生(shēng)産有一(yī)定價值。

（3）惠林法熱

該連續鍍鋅生(shēng)産線包括堿液脫脂、鹽酸酸洗、水沖洗、塗溶劑、烘幹等一(yī)系列前處理工(gōng)序，而且原闆進入鍍鋅線鍍鋅前還需要進行罩式爐退火(huǒ)。這種方法生(shēng)産工(gōng)藝複雜(zá)，生(shēng)産成本高，更爲主要的是此方法生(shēng)産的産品常常帶有溶劑缺陷，影響鍍層的耐蝕性。并且鋅鍋中(zhōng)的AL常常和鋼闆表面的溶劑發生(shēng)作用生(shēng)成三氯化鋁而耗掉，鍍層的粘附性變壞。因而此方法雖然已問世近三十年，但在世界熱鍍鋅行業中(zhōng)并未得到發展。

線内退火(huǒ)

就是由冷軋或熱軋車(chē)間直接提供帶卷作爲熱鍍鋅的原闆，在熱鍍鋅作業線内進行氣體(tǐ)保護再結晶退火(huǒ)。屬于這個類行業的熱鍍鋅方法包括：森(sēn)吉米爾法、改良森(sēn)吉米爾法、美鋼聯法（同日本川崎法）；賽拉斯法；莎倫法。

森(sēn)吉米爾法

它是把退火(huǒ)工(gōng)藝和熱鍍鋅工(gōng)藝聯合起來，其線内退火(huǒ)主要包括氧化爐，還原爐兩部份組成。帶鋼在氧化爐中(zhōng)煤氣火(huǒ)焰直接加熱到450度左右，把帶鋼表面殘存的軋制油燒掉，淨化表面。後再把帶鋼加熱到700-800度完成再結晶退火(huǒ)，經冷卻段控制進鋅鍋前溫度在480度左右，最後在不接觸空氣的情況下(xià)進入鋅鍋鍍鋅，因此，森(sēn)吉米爾法産量高、鍍鋅質量較好，此法曾得到廣泛應用。

美鋼聯法

它是森(sēn)吉米爾法的一(yī)個變種，它僅僅是利用一(yī)個堿性電解脫脂槽取代了氧化爐的脫脂作用，其餘工(gōng)序與森(sēn)吉米爾法基本相同。在原闆進入作業線後，首先進行電解脫脂，而後水洗、烘幹，再通過有保護氣體(tǐ)的還原爐進行再結晶退火(huǒ)，最後在密封情況下(xià)進入鋅鍋熱鍍鋅。這種方法因帶鋼不經過氧化爐加熱，所以表面的氧化膜較薄，可适當降低還原爐中(zhōng)保護氣體(tǐ)的氫含量。這樣，對爐安全和降低生(shēng)産成本有利。但是，由于帶鋼得不到預加熱就進入還原爐中(zhōng)，這樣無疑提高了還原爐的熱負荷，影響爐子的壽命。因此這種方法并未得廣泛應用。

賽拉斯法

又(yòu)稱火(huǒ)焰直接加熱法；首先帶鋼經堿洗脫脂，而後用鹽酸清除表面的氧化皮，并經水洗、烘幹後再進入由煤氣火(huǒ)焰直接加熱的立式線内退火(huǒ)爐，通過嚴格控制爐内煤氣和空氣的焰燒比例，使之在煤氣過剩和氧氣不足的情況下(xià)進行不完全焰燒，從而使爐内造成還原氣氛。使其快速加熱達到再結晶溫度并在低氫保護氣氛下(xià)冷卻帶鋼，最後在密閉情況下(xià)浸入鋅液，進行熱鍍鋅。該法設備緊湊，投資(zī)費(fèi)用低，産量高（最高可達50/小(xiǎo)時）。但生(shēng)産工(gōng)藝複雜(zá)，特别是在機組停止運轉時，爲了避免燒斷帶鋼，需要采用爐子橫移離(lí)開(kāi)鋼帶的方法，這樣操作問題很多，所以，熱鍍鋅工(gōng)業采用此法很少。

莎倫法

1939年美國莎倫公司投産一(yī)台新型的熱鍍鋅機組，所以也叫莎倫法。該法是在退火(huǒ)爐内向帶鋼噴射氯化氫氣體(tǐ)并使帶鋼達到再結晶溫度，所以也稱爲氣體(tǐ)酸洗法。采用氯化氫氣體(tǐ)酸洗，不但能去(qù)除帶鋼表面的氧化皮，而且同時去(qù)除了帶鋼表面的油脂，由于帶鋼表面被氧化氣體(tǐ)腐蝕，形成麻面，所以使用莎倫法所得到的鍍層粘附性特别好。但是由于設備腐蝕嚴重，由此造成很高的設備維修和更新費(fèi)用。因而此種方法很少被采用。

改良森(sēn)吉米

它是一(yī)種更優越的熱鍍鋅工(gōng)藝方法；它把森(sēn)吉米爾法中(zhōng)各自獨立的氧化爐和還原爐由一(yī)個截面積較小(xiǎo)的過道連接起來，這樣包括預熱爐、還原爐和冷卻段在内的整個退火(huǒ)爐構成一(yī)個有機整體(tǐ)。實踐證明，該法具有許多優點：優質、高産、低耗、安全等優點已逐漸被人們所認識。其發展速度非常快，1965年以來新建的作業線幾乎全部采用了這種方法，近年來老的森(sēn)吉米爾機組也大(dà)都按照此方法進行了改造。

冷鍍鋅冷鍍鋅也叫電鍍鋅，是利用電解設備将管件經過除油、酸洗、後放(fàng)入成分(fēn)爲鋅鹽的溶液中(zhōng)，并連接電解設備的負極，在管件的對面放(fàng)置鋅闆，連接在電解設備的正極接通電源，利用電流從正極向負極的定向移動就會在管件上沉積一(yī)層鋅，冷鍍管件是先加工(gōng)後鍍鋅。