关于生产大口径螺旋钢管的热镀工艺技术
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    商品详情

        我国内地热镀锌工艺发展较晚,于20世纪40年代在鞍山***用溶剂法生产单张热镀锌钢板,于1953年开始热镀锌钢管,但缺乏现代化大口径螺旋钢管生产线,50年代初,鞍钢第二薄板厂从苏联引进了我国***条单张钢板溶剂法热镀锌机组。60~70年代又先后复制了15条作业线。到1979年武钢从德国引进了我国***条改进的森吉米尔型连续带钢热镀锌生产线,设计产量为15万吨a。后来经过改造年生产能力达到了22万吨。到80年代末,在宝山钢铁厂建成了生产能力为36万吨a的带钢热镀锌机组,机组工艺采用改进的森吉米尔型,采用立式加热炉。截至2005年不完全统计,国内已有30多家连续竞带热镀锌生产线。202年,年产量达300万吨,镀锌钢管产量达40万吨,镀锌钢结构件达200万吨,获得钢丝生产许可证的有100余家单位,至2004年年底全国镀锌钢丝产量近80万吨。中国内地从200年开始至今,经济一直保持快速增长,GDP增长均在7%以上中国內地经济的快速增长促进了钢铁工业的快速发展。截至2012年的统计锌的产量为484万吨,消费量为528万吨,无论从钢产量和锌的产量、消耗量都呈上升趋势。可以说中国热镀锌行业通过技术创新必将成为世界的热镀锌强国。热镀锌的意义在于钢铁表面有一层镀锌层覆盖后,耐腐蚀性能大幅度提高,能节省材料和資源,发挥良好的经济效益和环境效益。

              镀锌层对大口径螺旋钢管表面的保护作用主要有以下几种情况。①当镀锌钢铁制件表面完好时,只发生锌的腐蚀,由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用,所以腐蚀速度非常慢,寿命是未镀锌钢制件的15~30倍。②最常见的情形是镀锌钢铁件在使用中,表面发生划伤,或其他原因使镀层遭到局部破坏,大口径螺旋钢管从伤口中暴露在环境之中,如果镀层是非金属类的物质,暴露出钢基体很快就会被腐蚀掉,但镀锌钢制件特有的牺牲保护性能,使腐蚀速度变得很慢。这是因为镀层中的锌与钢铁中的铁在潮湿的环境中组成了原电池,由于锌的标准电极电位只有-1.05V,低于铁的-0036,因而锌作为阳极被氧化,而铁作为阴极得到保护。由于锌腐蚀以后的生成物很致密,反应速度很慢,也就是说总体的耐腐蚀性能大幅度提高。这种防腐方法叫牺牲防腐。③一般情况下,镀锌钢件的腐蚀并不是表面的镀锌层全部均匀地被腐蚀掉的,而是在镀层与钢件基体结合较差的地方镀层首先被腐蚀掉,从而造成局部严重腐蚀失去使用性能的。从这一点上讲,镀锌层的附着力,特别是整体的附着力的好坏比镀锌层的厚度更为重要。如果镀锌层局部附着力不好,即使镀锌层再厚,也会从附着力不好处开始锈蚀。这跟“水桶原理”差不多,这是热镀锌生产技术人员必须认识的问题。

              ①由于热镀锌工艺与其他金属防腐蚀方法相比,在镀层电化学保护性、镀层致密星、镀层耐久性、镀层免维护性、镀层与基体结合力镀层经济性以及热镀锌工艺对钢制件形状、尺寸的适应性、生产的高效性方面具有其他工艺无法比拟、得天独厚的优势。大气暴露试验表明:镀层厚度为86μm的热镀锌层在重工业、海洋、郊外和城市地带的耐用年限分别为13年、50年、104年、30年。一般而言,上锌量为600gm2的镀锌层,其免维护的使用寿命为20~50年,对于建筑用基板不镀锌的彩板,其使用寿命为3~5年,而基板镀锌的彩板其使用寿命可达20~30年。使用期间几乎不需要维护或者很长一段时间不需要维护。②热镀锌层可给钢铁基体提供三重防腐蚀保护,分别如下所述a隔离层保护。隔离保护层的两个重要性能是其对金属的附着力和自身的耐磨性。在这方面,热镀锌层提供了坚硬的、由金属键结合作用的隔离层,它可以完全覆盖钢铁表面,将钢铁与腐蚀的环境隔离开b腐蚀产物层的保护。热镀锌层表面腐蚀后形成的腐蚀产物会产生体积膨胀,堵塞因镀层的选择性溶解而出现的不连续间隙,从而阻碍镀层的进一步腐蚀,使镀锌层在环境腐蚀介质中的腐蚀速度降低c电化学保护。对于意外破坏而暴露出的任何小区域,如碰伤或刮痕等,由于锌的电位比铁更负,热镀锌层作为牺牲性的阳极被优先腐蚀,对钢铁提供阴极保护。然而,对于中国热镀锌工业,虽然一些企业已经采用了一些比较先进的清洁化生产的技术,但其作用还较小。由于缺乏对清洁生产的全面优化,所获得的好处还是十分有限的。为了有效减少废物的排放及原料的消耗,迫切需要对热镀锌工艺清洁化生产技术进行有效的评估及优化,促进热镀锌工业的可持续发展。

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