热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加

1、热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,1,热镀锌钢板生产技术发展概况,宋 加 2013年8月,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,2,热镀锌钢板生产技术发展概况,1.前言 2.世界及我国热镀锌钢板机组及生产量 3.热镀锌钢板生产技术 4. 高耐蚀性锌合金镀层的开发 5.热镀锌钢板精整 6.结束语,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,3,1 前言,热镀锌钢板是钢铁工业重要的深加工产品，是世界公认的最重要最经济钢材品种 能有效防止钢材腐蚀 增强耐腐蚀能力 美化产品外观 有利后步加工 减少环境污染 深受用户喜爱 本文仅就热镀锌板生产技术发展概况进行粗浅探讨,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,4,2 世界及我

2、国热镀锌机组及生产量 2.1世界热镀锌机组数量,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,5,2 世界及我国热镀锌机组及生产量,世界热镀锌机组数量,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,6,2 世界及我国热镀锌机组及生产量,2.1世界及我国热镀锌机组数量 热镀锌机组主要集中在亚洲、欧洲及北美 我国（大陆）有热镀锌机组约 251套 我国台湾有热镀锌机组 11套 以下数据生产量及进出口量不含台湾数据,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,7,2 世界及我国热镀锌机组及生产量,2.1世界及我国热镀锌机组数量,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,8,2 世界及我国热镀锌机组及生产量 2.2世界及中国热镀锌钢板生产量,热

3、镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,9,2 世界及我国热镀锌机组及生产量 2.2世界及中国热镀锌钢板生产量,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,10,2 世界及我国热镀锌机组及生产量 2.3中国热镀锌钢板生产量及进出口量,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,11,2 世界及我国热镀锌机组及生产量 2.3中国热镀锌钢板生产量及进出口量,我国热镀锌板产量逐年稳步增长，约占世界热镀锌板产量的16.8%30.4%， 我国热镀锌板生产量从2008年到2012年增加了81.1%， 出口量基本呈上升趋势，2012年比2008年增加了73.6%。 进口量波动不大，基本呈下降趋势，2012年是2008年的87.6%，下

4、降了12.4%。 目前我国热镀锌产能已明显过剩，除汽车热镀锌板外，建材、家电热镀锌板利润空间极小。 尚有不少汽车板热镀锌机组还没有取得主流汽车企业的认证，只能生产建材、家电镀锌板，影响企业效益。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,12,3 热镀锌生产技术的发展,3.1机组高产大型化 进入本世纪十余年来无论是国内还是世界，新建热镀锌机组大多数产能在30万t/a以上，特别是新建汽车板型热镀锌机组产能多在40万t/a以上。 3.2发展无Pb镀锌 镀层减少晶间腐蚀，寿命长，有利环保，适用汽车业及彩涂基板，欧洲在十余年前就停止生产普通锌花钢板，我国宝钢2000年开始生产无铅热镀锌钢板，随着汽车热镀锌钢板

5、生产的发展，我国无铅热镀锌钢板产量逐年增加，其它用户也逐步认同了无锌花钢板，铲除了热镀锌生产中铅对人体及环境的危害。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,13,3 热镀锌生产技术的发展,3.3美钢联法成为热镀锌主流工艺 越来越多的热镀锌板应用于汽车、家电， 皆对镀锌板质量要求很高， 采用炉前电解清洗，获得洁净基板板面， 再进入全辐射管炉处理， 能提高镀层粘附性，减少锌渣， 对镀锌板质量更有保证。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,14,3 热镀锌生产技术的发展,3.4改进镀前清洗技术 在碱洗系统中设置高梯度磁分离器及超滤器组成的脱脂液再生装置，采用薄膜渗透型带反冲洗装置，提高了清洗质量， 采用双

6、组分清洗技术，根据工艺可分别控制碱、表面活性剂、消泡剂的浓度，降低了清洗剂消耗有利环保， 清洗段设置在线备用刷辊，确保了刷洗质量。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,15,3 热镀锌生产技术的发展,3.5优化退火炉 1）采用蓄热式辐射管加热技术 2只烧嘴分别装于辐射管两端，并分别安装陶瓷蜂窝蓄热体，2只烧嘴轮流工作，最高助燃空气预热温度可达650； 降低能耗约20-30%； 烟气中NOX 、 CO2 排放量约下降20-30%； 辐射管表面温差小，炉温均匀，延长辐射管寿命。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,16,3 热镀锌生产技术的发展,3.5优化退火炉 2）烧嘴/辐射管一体系统 高效烧嘴IN

7、CONEL与薄壁焊接辐射管整体供货， 薄壁焊接辐射管热惯性小，改变退火工艺制度 时非常灵活； 热量可变控制范围达30%100%； 良好匹配的烧嘴/辐射管系统避免了二者中间 接口出问题，燃气消耗低，使热效率高达80%； 提高作业时间，维护费用低；二氧化碳排放低。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,17,3 热镀锌生产技术的发展,烧嘴/辐射管一体,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,18,3 热镀锌生产技术的发展,3.5优化退火炉 3）感应加热技术 引入感应加热技术，设置于过渡段及带钢入锌锅前的均衡调温段。 增加炉子对品种规格变化的快速适应能力，减少过渡产品量。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,1

8、9,3 热镀锌生产技术的发展,3.5优化退火炉 4）保护气自动控制 设置高、中、低露点闭环控制；在加热、均衡段设氢气含量闭环控制，以保证炉内良好气氛。 5）配置炉气清洁度检测仪 对各个炉区清洁度总量检测，掌握炉内清洁状况，评估污染程度，对指导生产、设备维护、故障监测和检修提供依据。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,20,3 热镀锌生产技术的发展,3.5优化退火炉 6）保护气高氢快冷技术 采用保护气喷吹冷却技术，冷却速度可达160170/sec，风机电机功率很大电耗高，提高保护气中的H2含量可提高传热效率，降低电耗，高氢快冷工艺中H2含量大多在1550，在安全操作等方面要采取了一系列措施。为适

9、应大风量，采用风箱移动技术，为防止带钢抖动，许多设备制造商开发了专利技术，如CMI的稳定喷吹技术（Blowstab），HS的闪冷技术（Flash Cooling），均取得良好效果。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,21,3 热镀锌生产技术的发展,3.5优化退火炉 7）有效控制炉鼻中的锌灰 过滤法- 将炉鼻内的气体用风机抽出，送入过滤系统，把锌蒸汽过滤掉再打回炉内； 放散法- 在炉鼻顶部安装一个放散阀，放散一部分炉鼻中的含锌蒸汽的保护气，减少锌灰的凝结， TECK资源公司技术中心开发了采用炉鼻内锌蒸汽压控制技术，让锌灰不在炉鼻顶板形成，而在底板形成，使锌灰又落到锌锅中，基本解决了锌灰污染问题。

10、,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,22,3 热镀锌生产技术的发展,3.6 完善镀锌设备及操作 1）优化锌锅设计 *采用更大更深的锌锅，以减少锌液温度及 成分的波动。 *采用泵来控制锌的成分及炉鼻中锌灰的累积。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,23,3 热镀锌生产技术的发展,3.6完善镀锌设备及操作 *安装锌锅监视器及显示器，降低Zn与Al的消耗； *采用镀层控制系统利用工业反馈提高镀层精度； *锌锅设置传感器、监视器显示数据，降低Zn及Al 的消耗； *采用含5%Al代替含15%Al的铝合金小锭， 更方便精细地调整镀锅中的Al含量。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,24,3 热镀锌生产技

11、术的发展,3.6 完善镀锌设备及操作 2）控制锌锅中有效铝含量 *测量锌锅中有效铝量； *开发预报加铝的软件（ DEAL ），以稳定准确 控制锌锅操作的MAP软件 。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,25,3 热镀锌生产技术的发展,3.6 完善镀锌设备 3）改进沉没辊及轴承材质 *采用金属材料 不锈钢316L，钴基超耐热合金 NiCr合金4号 6号，铁基超耐热合金 MSA2020 MSA2001 *陶瓷材料 硅铝氧氮聚合材料 SiAlON MgO- ZrO2 石墨复合材料 *金属陶瓷涂层 热喷涂WCCo涂层，激光熔变碳 化物涂层,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,26,3 热镀锌生产技术的发

12、展,3.6 完善镀锌设备 4）不断改进的气刀 各种气刀总的特点如下 *气刀能自动跟踪带钢，使气刀与带钢保持 稳定距离； *气刀整体组装调整，有准确定位机构，实现 对喷嘴区域压力恒定的动态控制； *双唇回转气刀；更佳的刀唇间隙曲线； *设置快速刀唇清理装置；,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,27,3 热镀锌生产技术的发展,3.6完善镀锌设备 *设置气刀水平方向快、慢速打开及准确复位 系统等； *在线自动调整刀唇间隙，改善沿带钢宽度方 向镀层的均匀性，降低了锌耗。 *开发了飞喷射擦拭法，提高了带钢速度，消 除飞溅，降低带钢震动。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,28,3 热镀锌生产技术的发展,

13、3.6完善镀锌设备 4）不断改进的气刀 *降低气刀噪音 生产汽车热镀锌板气刀采用吹氮气，开发了 气刀装置降低噪音及节省氮气的设备， *由2个电机驱动激光测量头，自动测量带钢宽 度与位置， *根据带钢宽度连续调节气刀间隙，达到降低 噪音，节省氮气3060，提高镀层质量。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,29,3 热镀锌生产技术的发展,3.7 重视进行热镀锌理论研究 进行镀锌机组工艺及设备理论研究 *锌渣析出和溶解、锌腐蚀机理、锌池内Al、 Fe元素的研究，降低锌渣优化措施研究等。 *锌池流场模拟研究 用水或流体工艺模拟方 式对锌锅锌池流场进行研究。 *这些研究对提高镀层表面质量、制定加锭 方式

14、、完善GI与GA转换，消除表面锌渣缺 陷，提高产品质量具有重要意义。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,30,3 热镀锌生产技术的发展,4 采用4辊湿光整机 趋向设置带有横移高压喷嘴的湿光整机，机组既生产软钢（EDDQ）又生产高强度钢（AHSS）时，由采用2种规格轧辊趋向转向采用介于2种规格轧辊直径之间1种轧辊。 轧辊采用镀铬或镀碳化钨。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,31,3 热镀锌生产技术的发展,5 环保型、功能型后处理 *无Cr6钝化已是趋势，钝化主成膜剂有Cr+3、 Ti盐及SiO2型环保钝化产品。国外及我国的钢铁企业在自主研发无Cr6钝化方面都取得了很大成绩，已商业生产。许多国际

15、知名化工企业也都积极研制了无Cr6钝化剂投放市场，目前我国主要钢铁企业的热镀锌机组几乎都采用了无Cr6的环保钝化。 *通过后处理开发功能性镀锌板，即在镀锌板上涂敷独特涂料，生产冲压用自润滑镀锌板；也可以通过后处理生产耐指纹镀锌板。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,32,3 热镀锌生产技术的发展,6 研发生产高强度热镀锌板成热点 汽车业出于安全、节能及使用寿命考虑，汽车减重，使用更薄、强度更高的镀锌板显得格外迫切。 目前70%汽车钢板强度为300590MPa，强度更高的汽车板也开始应用，并逐年用量增加； 研发生产性能优越的超高强度热镀锌板成为热点，特别是强度级别 590MPa的热镀锌板。,热镀

16、锌钢板生产技术发展概况.宋加,33,3 热镀锌生产技术的发展,6 研发生产高强度热镀锌板成热点,不同高强钢强度与延伸率关系,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,34,3 热镀锌生产技术的发展,6 研发生产高强度热镀锌板成热点 我国许多重点钢铁企业能商业生产 BH高强钢、含P高强钢、低合金高强钢， 近年来着重开发更高强度级别DP及TRIP高强钢。 生产DP及TRIP高强钢，特别是TRIP钢 着重考虑钢的成分设计、炉内保护气露点控制、退火炉加热方式及表面处理。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,35,3 热镀锌生产技术的发展,6 研发生产热镀锌高强度板成热点 我国宝钢在生产超高强度钢上取得很大成绩，

17、特别值得提出的是宝钢于2007年建成1套退火镀锌两用机组，机组设置NOF炉，明火加热，淬水冷却，由于TRIP钢中含有较高的Si、Mn，含Si等元素，不利锌的粘附；采用明火加热，进行选择性氧化，降低了钢板表面的Si、Mn的富集，改善了锌的粘附性。 采用水淬，使冷却速度大大提高，提高了产品的强度，可以商业生产强度级别达1470MPa的超高强度退火板及镀锌板。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,36,4 高耐蚀性能锌合金镀层的开发,4.1 Gavalume 含55%Al，1.6%Si的锌合金镀层（GL），其耐蚀性是纯锌镀层的（GI）46倍，主要用于建材、电器柜、食品等行业。 4.2 Galfan 含

18、5%Al及微量稀土元素的锌合金镀层（GF），其耐蚀性是纯锌镀层的（GI）23倍，主要用于建材、汽车配件、轻工等行业。 以上2种产品在世界都已生产多年，占有一定市场份额。我国有一定数量的GL生产。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,37,4 高耐蚀性锌合金镀层的开发,4.3 ZAM 含6%Al,3%Mg的锌合金镀层，是上世纪末日新开发的产品，其耐蚀性是GI的1016倍，镀层是三元共晶体，主要用于建筑。包括日本在内的16个国家均有专利注册，我国也在研发中。 4.4 DYMAZINC 含0.2%Al,0.5%Mg的锌合金镀层，是1999年新日铁开发的产品，适用盐分高地区使用，耐切边腐蚀，表面硬度大，加工性好，适用建材。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,38,4 高耐蚀性锌合金镀层的开发,4.5 Super DYMA 含11%Al，3%Mg，0.2%Si的锌合金镀层，是本世纪初新日铁开发的产品，耐蚀性能好，表面耐蚀好于不锈钢，具有优异的耐黑变性，成型性好，焊接性好，适用家电。 使用寿命长、节约、环保的锌合金镀层仍是国内外研发的重要内容之一。,热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加,39,5.热镀锌钢板精整,5.1 镀锌厂简化精整设备 近年来钢铁厂冷轧镀锌机组之后不再建很