熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術發(fā)展概況宋加ppt

1、1 宋宋 加加 2013年年8月月 2 1.前言前言 2.世界及我國熱鍍鋅鋼板機組及生產(chǎn)量世界及我國熱鍍鋅鋼板機組及生產(chǎn)量 3.熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術 4. 高耐蝕性鋅合金鍍層的開發(fā)高耐蝕性鋅合金鍍層的開發(fā) 5.5.熱熱鍍鋅鋼板精整鍍鋅鋼板精整 6.結束語結束語 3 l熱鍍鋅鋼板是鋼鐵工業(yè)重要的深加工產(chǎn)品， 是世界公認的最重要最經(jīng)濟鋼材品種 l能有效防止鋼材腐蝕 增強耐腐蝕能力 l美化產(chǎn)品外觀 有利后步加工 l減少環(huán)境污染 深受用戶喜愛 l本文僅就熱鍍鋅板生產(chǎn)技術發(fā)展概況進行粗 淺探討 4 序號序號大大 洲洲機組數(shù)量機組數(shù)量 1 1亞亞 洲洲391391 2 2歐歐 洲洲1061

2、06 3 3北北 美美8686 4 4南南 美美2020 5 5非非 洲洲1111 6 6澳澳 洲洲7 7 合合 計計621621 5 l世界熱鍍鋅機組數(shù)量世界熱鍍鋅機組數(shù)量 6 l2.12.1世界及我國熱鍍鋅機組數(shù)量 l熱鍍鋅機組主要集中在亞洲、歐洲及北美 l我國（大陸）有熱鍍鋅機組約 251套 l我國臺灣有熱鍍鋅機組 11 套 l以下數(shù)據(jù)生產(chǎn)量及進出口量不含臺灣數(shù)據(jù) 7 l2.12.1世界及我國熱鍍鋅機組數(shù)量 8 年份年份2008200820092009201020102011201120122012 世界產(chǎn)量世界產(chǎn)量 萬萬t t100101001081008100910091009900

3、99001061010610 中國產(chǎn)量中國產(chǎn)量 萬萬t t1678167816501650255525552980298030433043 中國進口量中國進口量 萬萬t t129129122122142142145145113113 中國出口量中國出口量 萬萬t t277277134134343343451451481481 9 10 11 l我國熱鍍鋅板產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增長，約占世界熱鍍鋅板我國熱鍍鋅板產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增長，約占世界熱鍍鋅板 產(chǎn)量的產(chǎn)量的16.8%16.8%30.4%30.4%， l我國熱鍍鋅板生產(chǎn)量從我國熱鍍鋅板生產(chǎn)量從20082008年到年到20122012年增加了年增加了81.

4、1%81.1%， l出口量基本呈上升趨勢，出口量基本呈上升趨勢，20122012年比年比20082008年增加了年增加了73.6%73.6%。 l進口量波動不大，基本呈下降趨勢，進口量波動不大，基本呈下降趨勢，20122012年是年是20082008年年 的的87.6%87.6%，下降了，下降了12.4%12.4%。 l目前我國熱鍍鋅產(chǎn)能已明顯過剩，除汽車熱鍍鋅板外，目前我國熱鍍鋅產(chǎn)能已明顯過剩，除汽車熱鍍鋅板外， 建材、家電熱鍍鋅板利潤空間極小。建材、家電熱鍍鋅板利潤空間極小。 l尚有不少汽車板熱鍍鋅機組還沒有取得主流汽車企業(yè)尚有不少汽車板熱鍍鋅機組還沒有取得主流汽車企業(yè) 的認證，只能生產(chǎn)建

5、材、家電鍍鋅板，影響企業(yè)效益。的認證，只能生產(chǎn)建材、家電鍍鋅板，影響企業(yè)效益。 12 13 l3.33.3美鋼聯(lián)法成為熱鍍鋅主流工藝美鋼聯(lián)法成為熱鍍鋅主流工藝 越來越多的熱鍍鋅板應用于汽車、家電， 皆對鍍鋅板質(zhì)量要求很高， 采用爐前電解清洗，獲得潔凈基板板面， 再進入全輻射管爐處理， 能提高鍍層粘附性，減少鋅渣， 對鍍鋅板質(zhì)量更有保證。 14 l3.43.4改進鍍前清洗技術改進鍍前清洗技術 l在堿洗系統(tǒng)中設置高梯度磁分離器及超濾器組 成的脫脂液再生裝置，采用薄膜滲透型帶反沖 洗裝置，提高了清洗質(zhì)量， l采用雙組分清洗技術，根據(jù)工藝可分別控制堿、 表面活性劑、消泡劑的濃度，降低了清洗劑消 耗有利

6、環(huán)保， l清洗段設置在線備用刷輥，確保了刷洗質(zhì)量。 15 l3.53.5優(yōu)化退火爐優(yōu)化退火爐 l1）采用蓄熱式輻射管加熱技術 l2只燒嘴分別裝于輻射管兩端，并分別安裝陶 瓷蜂窩蓄熱體，2只燒嘴輪流工作，最高助燃 空氣預熱溫度可達650； l降低能耗約20-30%； l煙氣中NOX X 、 CO2 2 排放量約下降20-30%； l輻射管表面溫差小，爐溫均勻，延長輻射管壽 命。 16 l3.53.5優(yōu)化退火爐優(yōu)化退火爐 l2 2）燒嘴/輻射管一體系統(tǒng) l高效燒嘴INCONEL與薄壁焊接輻射管整體供貨， 薄壁焊接輻射管熱慣性小，改變退火工藝制度 時非常靈活； l熱量可變控制范圍達30%100%；

7、l良好匹配的燒嘴/輻射管系統(tǒng)避免了二者中間 接口出問題，燃氣消耗低，使熱效率高達80%； l提高作業(yè)時間，維護費用低；二氧化碳排放低。 17 l燒嘴燒嘴/ /輻射管一體輻射管一體 18 l3.53.5優(yōu)化退火爐優(yōu)化退火爐 l3）感應加熱技術 l引入感應加熱技術，設置于過渡段及帶 鋼入鋅鍋前的均衡調(diào)溫段。 l增加爐子對品種規(guī)格變化的快速適應能 力，減少過渡產(chǎn)品量。 19 l3.53.5優(yōu)化退火爐優(yōu)化退火爐 l4）保護氣自動控制 設置高、中、低露點閉環(huán)控制；在加熱、均衡 段設氫氣含量閉環(huán)控制，以保證爐內(nèi)良好氣氛。 l5）配置爐氣清潔度檢測儀 對各個爐區(qū)清潔度總量檢測，掌握爐內(nèi)清潔狀 況，評估污染程

8、度，對指導生產(chǎn)、設備維護、 故障監(jiān)測和檢修提供依據(jù)。 20 l3.53.5優(yōu)化退火爐優(yōu)化退火爐 l6）保護氣高氫快冷技術 l采用保護氣噴吹冷卻技術，冷卻速度可達 160170/sec，風機電機功率很大電耗高， 提高保護氣中的H2 2含量可提高傳熱效率，降低 電耗，高氫快冷工藝中H2 2含量大多在1550， 在安全操作等方面要采取了一系列措施。為適 應大風量，采用風箱移動技術，為防止帶鋼抖 動，許多設備制造商開發(fā)了專利技術，如CMI 的穩(wěn)定噴吹技術（Blowstab），HS的閃冷技術 （Flash Cooling），均取得良好效果。 21 l3.53.5優(yōu)化退火爐優(yōu)化退火爐 l7）有效控制爐鼻中

9、的鋅灰 l過濾法- 將爐鼻內(nèi)的氣體用風機抽出，送入過 濾系統(tǒng)，把鋅蒸汽過濾掉再打回爐內(nèi)； l放散法- 在爐鼻頂部安裝一個放散閥，放散一 部分爐鼻中的含鋅蒸汽的保護氣，減少鋅灰的 凝結， lTECK資源公司技術中心開發(fā)了采用爐鼻內(nèi)鋅蒸 汽壓控制技術，讓鋅灰不在爐鼻頂板形成，而 在底板形成，使鋅灰又落到鋅鍋中，基本解決 了鋅灰污染問題。 22 l3.6 3.6 完善鍍鋅設備及操作完善鍍鋅設備及操作 l1 1）優(yōu)化鋅鍋設計）優(yōu)化鋅鍋設計 * *采用更大更深的鋅鍋，以減少鋅液溫度及采用更大更深的鋅鍋，以減少鋅液溫度及 成分的波動。成分的波動。 * *采用泵來控制鋅的成分及爐鼻中鋅灰的累積。采用泵來控制

10、鋅的成分及爐鼻中鋅灰的累積。 23 l3.63.6完善鍍鋅設備及操作完善鍍鋅設備及操作 l*安裝鋅鍋監(jiān)視器及顯示器，降低Zn與Al的消耗； l*采用鍍層控制系統(tǒng)利用工業(yè)反饋提高鍍層精度； l*鋅鍋設置傳感器、監(jiān)視器顯示數(shù)據(jù)，降低Zn及Al 的消耗； l*采用含5%Al代替含15%Al的鋁合金小錠， 更方便精細地調(diào)整鍍鍋中的Al含量。 24 3.6 3.6 完善鍍鋅設備及操作完善鍍鋅設備及操作 l2）控制鋅鍋中有效鋁含量 l*測量鋅鍋中有效鋁量； l*開發(fā)預報加鋁的軟件 （ DEALDEAL ），），以穩(wěn)定準確 控制鋅鍋操作的MAP軟件 。 25 l3.6 3.6 完善鍍鋅設備完善鍍鋅設備 l3

11、）改進沉沒輥及軸承材質(zhì) l*采用金屬材料 不銹鋼316L，鈷基超耐熱合金 NiCr合金4號 6號，鐵基超耐熱合金 MSA2020 MSA2001 l*陶瓷材料 硅鋁氧氮聚合材料 SiAlON MgO- ZrO2 2 石墨復合材料 l*金屬陶瓷涂層 熱噴涂WCCo涂層，激光熔變碳 化物涂層 26 l3.6 3.6 完善鍍鋅設備完善鍍鋅設備 l4 4）不斷改進的氣刀 l各種氣刀總的特點如下 l*氣刀能自動跟蹤帶鋼，使氣刀與帶鋼保持 穩(wěn)定距離； l*氣刀整體組裝調(diào)整，有準確定位機構，實現(xiàn) 對噴嘴區(qū)域壓力恒定的動態(tài)控制； l*雙唇回轉氣刀；更佳的刀唇間隙曲線； l*設置快速刀唇清理裝置； 27 l3.

12、63.6完善鍍鋅設備完善鍍鋅設備 l* *設置氣刀水平方向快、慢速打開及準確復位 系統(tǒng)等； l*在線自動調(diào)整刀唇間隙，改善沿帶鋼寬度方 向鍍層的均勻性，降低了鋅耗。 l*開發(fā)了飛噴射擦拭法，提高了帶鋼速度，消 除飛濺，降低帶鋼震動。 28 l3.63.6完善鍍鋅設備完善鍍鋅設備 l4 4）不斷改進的氣刀）不斷改進的氣刀 l*降低氣刀噪音 生產(chǎn)汽車熱鍍鋅板氣刀采用吹氮氣，開發(fā)了 氣刀裝置降低噪音及節(jié)省氮氣的設備， *由2個電機驅動激光測量頭，自動測量帶鋼寬 度與位置， *根據(jù)帶鋼寬度連續(xù)調(diào)節(jié)氣刀間隙，達到降低 噪音，節(jié)省氮氣3060，提高鍍層質(zhì)量。 29 l3.7 3.7 重視進行熱鍍鋅理論研究

13、重視進行熱鍍鋅理論研究 l進行鍍鋅機組工藝及設備理論研究 l*鋅渣析出和溶解、鋅腐蝕機理、鋅池內(nèi)Al、 Fe元素的研究，降低鋅渣優(yōu)化措施研究等。 l*鋅池流場模擬研究 用水或流體工藝模擬方 式對鋅鍋鋅池流場進行研究。 *這些研究對提高鍍層表面質(zhì)量、制定加錠 方式、完善GI與GA轉換，消除表面鋅渣缺 陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。 30 l4 4 采用采用4 4輥濕光整機輥濕光整機 l趨向設置帶有橫移高壓噴嘴的濕光整機，機組 既生產(chǎn)軟鋼（EDDQ）又生產(chǎn)高強度鋼（AHSS） 時，由采用2種規(guī)格軋輥趨向轉向采用介于2種 規(guī)格軋輥直徑之間1種軋輥。 l軋輥采用鍍鉻或鍍碳化鎢。 31 l5 5 環(huán)保型

14、、功能型后處理環(huán)保型、功能型后處理 l*無Cr 6 6鈍化已是趨勢，鈍化主成膜劑有Cr+3+3、 Ti鹽及SiO2 2型環(huán)保鈍化產(chǎn)品。國外及我國的鋼 鐵企業(yè)在自主研發(fā)無Cr 6 6鈍化方面都取得了很 大成績，已商業(yè)生產(chǎn)。許多國際知名化工企業(yè) 也都積極研制了無Cr 6 6鈍化劑投放市場，目前 我國主要鋼鐵企業(yè)的熱鍍鋅機組幾乎都采用了 無Cr 6 6的環(huán)保鈍化。 l*通過后處理開發(fā)功能性鍍鋅板，即在鍍鋅板 上涂敷獨特涂料，生產(chǎn)沖壓用自潤滑鍍鋅板； 也可以通過后處理生產(chǎn)耐指紋鍍鋅板。 32 6 6 研發(fā)生產(chǎn)高強度熱鍍鋅板成熱點研發(fā)生產(chǎn)高強度熱鍍鋅板成熱點 汽車業(yè)出于安全、節(jié)能及使用壽命考慮，汽車 減

15、重，使用更薄、強度更高的鍍鋅板顯得格外 迫切。 目前70%汽車鋼板強度為300590MPa，強度更 高的汽車板也開始應用，并逐年用量增加； 研發(fā)生產(chǎn)性能優(yōu)越的超高強度熱鍍鋅板成為熱 點，特別是強度級別 590MPa的熱鍍鋅板。 33 6 6 研發(fā)生研發(fā)生 產(chǎn)高強產(chǎn)高強 度熱鍍度熱鍍 鋅板成鋅板成 熱點熱點 不同高強鋼強度與延伸率關系不同高強鋼強度與延伸率關系 34 l6 6 研發(fā)生產(chǎn)高強度熱鍍鋅板成熱點研發(fā)生產(chǎn)高強度熱鍍鋅板成熱點 l我國許多重點鋼鐵企業(yè)能商業(yè)生產(chǎn) lBH高強鋼、含P高強鋼、低合金高強鋼， l近年來著重開發(fā)更高強度級別DP及TRIP高強鋼。 l生產(chǎn)DP及TRIP高強鋼，特別是T

16、RIP鋼 l著重考慮鋼的成分設計、爐內(nèi)保護氣露點控制、 退火爐加熱方式及表面處理。 35 l6 6 研發(fā)生產(chǎn)熱鍍鋅高強度板成熱點研發(fā)生產(chǎn)熱鍍鋅高強度板成熱點 l我國寶鋼在生產(chǎn)超高強度鋼上取得很大成績， 特別值得提出的是寶鋼于2007年建成1套退火 鍍鋅兩用機組，機組設置NOF爐，明火加熱， 淬水冷卻，由于TRIP鋼中含有較高的Si、Mn， 含Si等元素，不利鋅的粘附；采用明火加熱， 進行選擇性氧化，降低了鋼板表面的Si、Mn的 富集，改善了鋅的粘附性。 l采用水淬，使冷卻速度大大提高，提高了產(chǎn)品 的強度，可以商業(yè)生產(chǎn)強度級別達1470MPa的 超高強度退火板及鍍鋅板。 36 l4.1 Gava

17、lume4.1 Gavalume l含55%Al，1.6%Si的鋅合金鍍層（GL），其耐 蝕性是純鋅鍍層的（GI）46倍，主要用于建 材、電器柜、食品等行業(yè)。 l4.2 Galfan4.2 Galfan l含5%Al及微量稀土元素的鋅合金鍍層（GF）， 其耐蝕性是純鋅鍍層的（GI）23倍，主要用 于建材、汽車配件、輕工等行業(yè)。 l以上2種產(chǎn)品在世界都已生產(chǎn)多年，占有一定 市場份額。我國有一定數(shù)量的GL生產(chǎn)。 37 l4.3 ZAM4.3 ZAM l含6%Al,3%Mg的鋅合金鍍層，是上世紀末日新 開發(fā)的產(chǎn)品，其耐蝕性是GI的1016倍，鍍層 是三元共晶體，主要用于建筑。包括日本在內(nèi) 的16個國

18、家均有專利注冊，我國也在研發(fā)中。 l4.4 DYMAZINC4.4 DYMAZINC l含0.2%Al,0.5%Mg的鋅合金鍍層，是1999年新 日鐵開發(fā)的產(chǎn)品，適用鹽分高地區(qū)使用，耐切 邊腐蝕，表面硬度大，加工性好，適用建材。 38 l4.5 Super DYMA4.5 Super DYMA l含11%Al，3%Mg，0.2%Si的鋅合金鍍層，是本 世紀初新日鐵開發(fā)的產(chǎn)品，耐蝕性能好，表面 耐蝕好于不銹鋼，具有優(yōu)異的耐黑變性，成型 性好，焊接性好，適用家電。 l使用壽命長、節(jié)約、環(huán)保的鋅合金鍍層仍是國 內(nèi)外研發(fā)的重要內(nèi)容之一。 39 5.1 5.1 鍍鋅廠簡化精整設備鍍鋅廠簡化精整設備 l近年來鋼鐵廠冷軋鍍鋅機組之后不再建很多的 精整剪切機組，往往只建1套熱鍍鋅板重卷檢 查機組，然后將卷材發(fā)往剪切配送中心加工。 5.2 5.2 鍍鋅板在下游配送中心繼續(xù)深加工鍍鋅板在下游配送中心繼續(xù)深加工 現(xiàn)有加工配送中心約75家，多數(shù)由國內(nèi)重點鋼