我國熱鍍鋅的現(xiàn)狀、技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展動向

1、我國熱鍍鋅的現(xiàn)狀、技術(shù)進(jìn)展和 發(fā)展動向我國熱鍍鋅的現(xiàn)狀、技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展動向陳冬金向雷河北省冶金研究院，河北石家莊 0500311熱鍍鋅的歷史回顧熱鍍鋅(Hot Dip Galvanizing )發(fā)明于 18 世紀(jì)中葉，它是由熱鍍錫工藝發(fā)展而來，至今已 跨入第四個世紀(jì)。至今為止，熱鍍鋅仍是鋼材防 蝕方法中應(yīng)用最普遍、最有效的工藝措施。在熱 鍍鋅發(fā)展的三個世紀(jì)中，每個世紀(jì)的代表人物分 別為：法國化學(xué)家馬羅英博士( P.T.Molouin )、 法國巴黎市政工程師索里爾(Sta nista ns Sorel) 及波蘭杰出發(fā)明家和工程師森吉米爾(Tadtusz Sendzimir)。仃42年馬羅英博士

2、對鋼鐵的熱鍍鋅 進(jìn)行了開創(chuàng)性的試驗并在法國皇家學(xué)院進(jìn)行了 宣讀。1837年，法國的索里爾申請了熱鍍鋅專 利，提出了使用原電池(Galvanic )法保護(hù)鋼的 構(gòu)想，提出了在鐵表面上鍍鋅防銹的工藝。同年英國的克勞福(H.W.Grawford )申請了以氯化 銨為溶劑的鍍鋅專利，這一方法經(jīng)過許多改進(jìn)而 沿襲至今。1931年近代冶金工業(yè)最杰出的工程 師波蘭人森吉米爾在波蘭建成了世界上第一條 氫氣還原法連續(xù)帶鋼熱鍍鋅生產(chǎn)線，該法在美國 獲得專利并于19361937年在美國和法國 Maubeuge鋼鐵廠分別建成以森吉米爾名字命名 的工業(yè)性熱鍍鋅生產(chǎn)線，開創(chuàng)了帶鋼連續(xù)、高速、 高質(zhì)量熱鍍鋅的新紀(jì)元。我國學(xué)

3、者把1837年索里爾的專利和1937年 森吉米爾法的誕生稱為熱鍍鋅歷史上二個最重 要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和里程碑，前者在馬羅英博士報告后 歷經(jīng)一個世紀(jì)發(fā)明了溶劑法熱鍍鋅工藝，至今批量熱鍍鋅仍沿用這一方法；后者在溶劑法發(fā)明 100年后發(fā)明了氣體還原法，從而奠定了現(xiàn)代化 連續(xù)熱鍍鋅的基礎(chǔ)。20世紀(jì)溶劑法熱鍍鋅工藝 沒有重大變更，但氣體還原法工藝在不斷地改 進(jìn)，目前主要采用改良森吉米爾法和美鋼聯(lián)法， 前者可用于生產(chǎn)一般用途的鍍鋅鋼板， 后者可生 產(chǎn)高質(zhì)量的鍍鋅鋼板。近半個世紀(jì)熱鍍材料有著長足的發(fā)展，20世紀(jì)5060年代，美、日、英、德、法、加拿大 等國相繼生產(chǎn)鍍鋁鋼板。70年代初，美國伯利 恒鋼鐵公司發(fā)明了商品

4、名為：Galvalume的鋁鋅一硅鍍層材料，其合金成份為55 %A l -43.4%Zn 1.6%S i,耐蝕性為純鋅鍍層的26倍，廣泛用于鍍層帶鋼生產(chǎn)中。80年代國際鉛鋅研究組織（ILZRO ）資助比利時列日冶金 研究中心（CRM）開發(fā)出商品名為G alfan的 鋅鋁稀土鍍層材料，其合金成份為Z n5%Al RE,其耐蝕性為純鋅鍍層的23倍，廣泛 用于帶鋼和鋼絲生產(chǎn)中。20世紀(jì)60年代加拿大率先開展鋅中鎳對抑制 含硅活性鋼的熱鍍研究并得到ILZRO的支持。20世紀(jì)80年代，歐洲、北美和澳大利等地迅速 推廣熱鍍鋅一鎳合金工藝，其工藝命名為 Tech ni galva。目前在此基礎(chǔ)上又開發(fā)出 Z

5、n-Ni-Sn-Bi,其適用于S i含量為0 .5%以下的 鋼材，可以明顯抑制含硅鋼熱鍍時的圣德林效 應(yīng)。20世紀(jì)90年代日本日新制鋼公司開發(fā)了商品 名為ZAM的鋅鋁鎂鍍層材料，其化學(xué)成份為Z n 6%A l 3%M g,其耐蝕性為傳統(tǒng)鍍鋅層 (Z n 0.2% Al )的18倍，被稱為繼第三代高 耐蝕鍍層 Galvalume、Galfan以后的第四代高 耐蝕鍍層材料。此外，Z n4.5%A l 0.1 %M g ;Z n 0.5%M g ; Zn 15%A l0.5%S n ; Zn A l P b; Z n0 .1 %B i 合金也獲得了一 定的應(yīng)用，合金鍍的開發(fā)是 20世紀(jì)后半期熱浸 鍍

6、的最重要進(jìn)展。熱鍍鋅工藝與其他金屬防腐蝕方法相比，在鍍 層電化學(xué)保護(hù)性、鍍層致密性、鍍層耐久性、鍍 層免維護(hù)性、鍍層與基體結(jié)合力、鍍層經(jīng)濟(jì)性以 及熱鍍工藝對鋼件形狀、尺寸的適應(yīng)性、生產(chǎn)的 高效性方面具有其他工藝無法比擬、得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。據(jù)日本鍍鋅協(xié)會長達(dá)10年的大氣暴露試 驗表明：鍍層厚度為86微米的熱鍍鋅層在重工 業(yè)、海洋、郊外和城市地帶的耐用年限分別為 13、50、104、30年。一般而言，上鋅量為600g/m2 的鍍鋅層，其免維護(hù)的使用壽命為2050年，對于建筑用基板不鍍鋅的彩板，其使用壽命為 35 年，而基板鍍鋅的彩板其使用壽命可達(dá)2030年。圖1表明在長期使用中，熱鍍鋅的成本遠(yuǎn)低 于

7、油漆。2 國內(nèi)熱鍍鋅現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)展熱鍍鋅鋼材廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，“八五”以來我國大力發(fā)展電力、交通、通訊、能源 和城市基礎(chǔ)建設(shè)。1999年中央提出實施西部大 開發(fā)戰(zhàn)略，隨著“西電東送”、“全國聯(lián)網(wǎng)”、“西 氣東輸”、“三峽工程”、“南水北調(diào)”、“二網(wǎng)改造”、 “五縱七橫”、“鐵路提速”等項目的開展，隨著 建筑鋼結(jié)構(gòu)市場的啟動，隨著家電、汽車工業(yè)的 復(fù)蘇，我國鍍鋅行業(yè)面臨前所未見的機(jī)遇和巨大 的市場。鍍鋅是鋼材生產(chǎn)的后序工藝，鍍鋅行業(yè) 的發(fā)展依賴于鋼鐵和鋅的生產(chǎn)，鍍鋅行業(yè)的發(fā)展 基本與鋼鐵和鋅工業(yè)的發(fā)展同步。一方面，自 96年起，我國鋼產(chǎn)量已連續(xù) 7年超億噸，躍居 世界首位（見圖2）；另一

8、方面自1994年起，我 國鋅產(chǎn)量超百萬噸，已成為世界第一產(chǎn)鋅大國（見表1）,在鋅消耗結(jié)構(gòu)中，鍍鋅耗鋅一直占 據(jù)首位，國外發(fā)達(dá)國家鍍鋅用鋅消費(fèi)量占鋅消耗 總量的40%70% （見表2），據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計， 我國鋅消費(fèi)結(jié)構(gòu)見圖3，其中鍍鋅用鋅約為34%，一般而言，熱鍍鋅消費(fèi)鋅量占各類鍍鋅（熱 鍍、電鍍、機(jī)械鍍、熱噴鍍、熱滲鍍等）總和的 95%以上，因此，近年我國熱鍍鋅用鋅消費(fèi)量大 約為5055萬噸。表1我國鋅產(chǎn)量及表觀消費(fèi)量（萬噸）年199199199199200200200份6789012鋅118133148168184207206產(chǎn)量.5.0.6.5.3.8.0鋅及合金21.54.38.52.6

9、0.63.58.出口量8437013鋅及合金 進(jìn)口量1.11.11.21.62.012.214.2表觀消97.79.111117126156161費(fèi)量89.5.4.3.9.9熱鍍鋅工藝廣泛用于鋼板、鋼帶、鋼絲、鋼管、 結(jié)構(gòu)件、零部件等產(chǎn)品。我國鍍鋅企業(yè)大致可分 為二大類：一類是鍍鋅專業(yè)加工廠，其外購鋼材 或帶料加工，只從事熱鍍鋅工序；另一類為非專 業(yè)廠，熱鍍鋅僅僅為整個生產(chǎn)過程中的一道工 序。鋼絲、鋼管鍍鋅企業(yè)大部分為非專業(yè)廠，結(jié) 構(gòu)鋼、零部件鍍鋅大部分為專業(yè)廠，其余為二者 兼之。2. 1國內(nèi)鋼板熱鍍鋅現(xiàn)狀和技術(shù)進(jìn)展鍍鋅鋼板廣泛地用于輕工、家電、汽車和建筑 行業(yè)。在汽車工業(yè)中，用于汽車車體、外

10、殼、內(nèi) 板、底板等；在家電和輕工方面，用于各類家用 電器的外殼和底板；在建筑業(yè)中，用表2各國鍍鋅用鋅量占鋅消費(fèi) 總量的份額（% ）年份 國家1988198919901991199219931994199519961997法國31.34.36.39.42.42.41.42398492326.9德國30.33.32.35.3933.30.32.324524186.5意大30.31.31.30.29.29.28.23.23利63548413.7英國41.42.42.41.43.43.44.45.4646577 14665 11.5日本62.63.62.65.65.63.62.57.6165.6745

11、1517.64美國5255.525153.51.51.52.5154.74427.77澳大 利亞44.72.75.76.75.76.76.79782576416.3于各類工業(yè)及民用建筑的輕鋼龍骨、建筑層面 板、瓦楞板、卷簾門等。長期以來我國鍍鋅板一直屬于短線產(chǎn)品，表3列出19882002年，我國 鍍鋅板生產(chǎn)及表觀消費(fèi)量，多年來我國鍍鋅板的 自給率約為50%，每年需要大量進(jìn)口。表3我國鍍鋅板生產(chǎn)及表觀消費(fèi)量（萬噸）年份國內(nèi)產(chǎn)量進(jìn)口量出口量表觀消費(fèi)量自給 率（%）198822.530.953.442.1198924.638.062.639.3199023.517.040.558.0199126.1

12、20.046.156.6199239.772.0111.735.5199350.051.51.0100.549.8199445.632.03.873.861.8199572.781.011.3142.451.1199677.679.67.4149.851.8199786.787.810.2164.352.81998114.2101.35.0210.554.31999144.8151.14.0291.949.62000170.0216.19.4376.745.12001207.0218.49.6415.849.62002282.0334.211.5604.746.670年代前，我國有十多套溶劑法

13、單張鋼板熱 鍍鋅生產(chǎn)裝置，年總產(chǎn)量不足十萬噸，其工藝落 后、鋅耗高、產(chǎn)量低、質(zhì)量差。1979年武鋼從 西德引進(jìn)的我國首條臥式連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線順 利投產(chǎn)填補(bǔ)了我國的空白，而且在以后十年中一 直孤技獨(dú)芳，80年代末寶鋼從美國引進(jìn)了立式 連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線，揭開了我國連續(xù)熱鍍鋅新的 一頁，從90年代開始，帶鋼連續(xù)熱鍍鋅是我國 鍍鋅領(lǐng)域發(fā)展最快、增長最大的行業(yè)。據(jù)不完全 統(tǒng)計，至2003年底我國投產(chǎn)的寬帶鋼 （1000mm）連續(xù)鍍鋅線達(dá)38條，生產(chǎn)能力達(dá) 670萬噸，其中主要生產(chǎn)廠家見表 4。目前在建 的生產(chǎn)線有武鋼2#、 3#線，唐鋼1#、2#、3# 線，本鋼2 #線，攀鋼2#線，邯鋼2#線以及昆 鋼

14、、漣鋼、包鋼、濟(jì)鋼、馬鋼、首鋼、霸州勝芳、 霸州京華、上海華冶等二十多家企業(yè)，預(yù)計至 2005年我國寬帶鋼熱鍍鋅生產(chǎn)能力將突破 1000 萬噸大關(guān)，此外我國尚有十幾條窄帶鋼連續(xù)熱鍍 鋅生產(chǎn)線。近年來，帶鋼鍍鋅的技術(shù)進(jìn)展和動態(tài)主要集中在 汽車用板，熱軋帶鋼熱鍍鋅和高耐蝕性熱鍍鋅板 三個方面。2.1.1熱鍍鋅汽車用板的開發(fā)目前，汽車用熱鍍鋅板是鍍鋅鋼板的精品和極 品，汽車用鍍鋅鋼板應(yīng)滿足高表面質(zhì)量、高強(qiáng)度 和高深沖性，國外在70年代開發(fā)了微合金鋼和 磷合金鋼，80年代中期開發(fā)了雙相DP鋼和烘烤 硬化鋼，90年代開發(fā)了相變、誘導(dǎo)塑性 TRIP鋼（見圖4）。圖4汽車結(jié)構(gòu)件用高強(qiáng)鋼 的發(fā)展情況復(fù)相鋼馬氏

15、體 相鋼I變形誘發(fā)塑性鋼-各相同性鋼高強(qiáng)IF鋼烘烤硬化鋼197519801985199019952000 年份表4部分已投產(chǎn)寬帶鋼連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)線一覽 表序口號單位年 產(chǎn)-厚:度寬度mm原 板鍍 層產(chǎn)品 用途生 產(chǎn)投產(chǎn)甲:mm來源種類方法年 代1武鋼20.25700自GI家電NO191#52.51530產(chǎn)G建材F79A法2寶鋼30.3900自GI建材NO191#53.01850產(chǎn)F903廣東10.25600外GI建材US19三水22.51250購S944本鋼20.5700自GI建材NO191#02.51530產(chǎn)F965湖北10.4500外GI建材US19銀龍01.51000購S966攀鋼10.2

16、5700自GI家電NO191#52.51250產(chǎn)建材F967天津10.2600外GI建材NO19浦京01.61250購F978大連10.2600外GI家電US19浦項01.51250購建材S979張家10.2600外GI家電US19港浦01.61250購建材S97項1順質(zhì)德10.2800外GI建材NO190浦頂02.01250購F981廣東70.17600外GI家電溶191韓江0.81250購建材劑 法981佛山70.21000外GI家電溶192廣恒0.6125購建材劑980法1廈門10.2600外GI建材溶193凱冠51.51250購劑法991唐山10.2600外GI建材溶204恒通01.2

17、1250購劑法011寶鋼30.3800自GI汽車US2052#72.01850產(chǎn)GS00A1山東10.2600外GI建材溶206華興01.21250購劑法011順質(zhì)德10.17600外GI建材NO207石機(jī)52.01250購F011重鋼10.2600外GI建材溶198四廠01.21250購劑 法981天津10.2600外GI建材溶209南辰01.21250購劑法002天津10.2600外GI建材溶290浦京01.61250購劑法972鞍鋼40.3700自GI家電NO2011#03.01550產(chǎn)建材F032鞍鋼30.2700自GI家電US2022#51.61550產(chǎn)建材S032鞍鋼40.2700

18、自GI家電US203大連02.01550產(chǎn)建材S032邯鋼30.8700自GI建材NO2041#04.51700產(chǎn)熱軋F(tuán)032寶鋼20.2900自GI汽車NO2053#01.61700產(chǎn)GF03A2寶鋼50.2900自GI汽車NO2064#01.61700產(chǎn)GF03A27佛山 宇虹0.21.81000125外購GI建材溶 劑20030法28無錫 新大 中15外購GI建材20021998年美國開發(fā)出超輕鋼車身（ULSAB ）, 其車身重量減少了 25%，目前以車體結(jié)構(gòu)用高 強(qiáng)度鋼的比例超過 90%作為超輕鋼車的設(shè)計依 據(jù)，2000年在日本汽車制造中，高強(qiáng)度鋼板的 使用已達(dá)36.3%。為了提高汽車

19、的安全性、輕型化和使用壽 命，開發(fā)高強(qiáng)度鍍鋅鋼板是十分必要的， 目前國 外已開發(fā)出多種強(qiáng)度級別的合金化熱鍍鋅鋼板： 雙相型 590MPA、HSLA 型590MPA 以及 780MPA、980MPA級合金化熱鍍鋅高強(qiáng)度鋼板。為了提高鋼的強(qiáng)度，通常添加Si、Mn和P 等元素進(jìn)行固溶強(qiáng)化，并利用馬氏體和貝氏體的 組織強(qiáng)化，對于DP雙相鋼，通過控制合金元素 含量和采用臨界冷卻速度可獲得馬氏體組織。臨界冷卻速度CR與合金元素含量之間的關(guān)系如 下：Log CR=3.95-1.73M neq其中錳當(dāng)量Mn eq=M n+0.26Si+3.5P+2.67Mo。在合金化熱鍍鋅時冷卻速度約為 0.51OC /s.

20、為了獲得馬氏體組織，必需提高 Mn當(dāng)量至 2.3%2.5%.由于添加過量的 Mn會影響鋅液對 鋼的浸潤性，增加P會影響合金化反應(yīng),而提高 Si、Cr含量又容易引起漏液 因此選擇Mo。國外 的研究表明，通過加入 0.15%Mo可以提高M(jìn)n 當(dāng)量，從而確保鋼的馬氏體相 保證了該鍍鋅鋼板 優(yōu)良的抗沖擊性能。高表面質(zhì)量是汽車面板所必需具備的基本 條件，鍍層表面質(zhì)量與薄板表面粗糙度、清潔度、 帶鋼化學(xué)成份及其沖壓成型性有直接的關(guān)系，同 時熱鍍工藝、鋅液成份、熱鍍設(shè)備也是影響鍍層 表面質(zhì)量的重要因素。為了獲得優(yōu)質(zhì)的表面，90年代國外新建的 鍍鋅生產(chǎn)線大量米用美鋼聯(lián)法，美鋼聯(lián)法米用高 密度電解脫酯技術(shù)（HC

21、D ）可以快速有效地清 除表面油污，同時在還原退火爐中美鋼聯(lián)法用全 輻射管代替改良森吉米爾法中的明火加熱，因此可以嚴(yán)格地控制溫度和氣氛，確保退火爐的無氧 化氣氛，從而保證鍍層優(yōu)良的附著性和表面質(zhì) 量。氣刀是控制鍍層厚度和均勻度的關(guān)鍵部件， 新型氣刀采用可調(diào)節(jié)式整體框架式結(jié)構(gòu)，可以可 靠準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)氣刀與鋼帶的間隙和角度， 調(diào)節(jié)氣 刀與鋅鍋的距離，其刀唇間隙可以自動控制從而 保證鍍層的平整度和均勻性。鋅液中的鋅渣是影響鍍鋅板表面質(zhì)量的最 重要因素，在現(xiàn)代化生產(chǎn)線中，已用陶瓷內(nèi)襯鍋 取代鐵鋅鍋，用可移動或提升更換的雙鋅鍋來替 代鍍液轉(zhuǎn)換，用在線測量的定鋁探頭（傳感器） 和相應(yīng)的熔池成份控制系統(tǒng)可以嚴(yán)

22、格地測定溶 池中的鋁和對應(yīng)的鐵含量，可以有效地減少鋅渣 對鍍鋅板表面質(zhì)量的影響。美麗的鋅花是傳統(tǒng)熱鍍鋅板典型的特征， 由 此獲得用戶的青瞇，具有一定的商業(yè)價值。但是 研究表明鋅花表面的不平整性，鍍層中的鉛含量 會影響鍍層板在后序加工中的加工性能、 涂裝性 和使用中的耐蝕性，因此自60年代起國外一直 在研究無鋅花和小鋅花板的生產(chǎn)技術(shù)。 通過水霧 冷卻，Heurfey噴鋅粉等工藝，可以增加晶體成 核數(shù)量和控制晶體生長，達(dá)到生產(chǎn)小鋅花板的目 的。80年代起國外開始研究無鉛熱浸鋅技術(shù)， 90年代初武鋼也進(jìn)行了相應(yīng)的研究，目前國外 普通采用無鉛熱鍍，其熔池Pbv0.003% ,鍍層中 鉛含量對鋅花尺寸、

23、彎曲性能和腐蝕性能的影響 見圖5、圖6。圖5、圖6表明，其鋅花尺寸隨 鉛含量的減少而減小，開裂率和腐蝕率也分別大 大降低。目前歐洲、南美新建鍍鋅生產(chǎn)線均采用 無鉛鍍鋅工藝，無鉛鍍鋅已成為當(dāng)前熱鍍鋅發(fā)展 的趨勢。2.1.2熱軋帶鋼熱鍍鋅近年來，由于薄板坯連鑄連軋技術(shù)的不斷進(jìn) 步，鋼材冶金性能得以改進(jìn)，熱軋帶鋼的質(zhì)量不 斷提高，熱軋板厚度不斷減薄，因此熱軋鍍鋅板 可以部分取代冷軋鍍鋅板，用于對表面質(zhì)量和沖 壓性能不太高的地方，就鍍層結(jié)構(gòu)和鍍層重量而 言，熱軋鍍鋅板可與冷軋鍍鋅板相比；另一方面， 熱軋鍍鋅板仍可用于厚鋼板的產(chǎn)品， 例如：厚度 為16mm的熱鍍鋅鋼板倉、厚度為1.53mm的 客車車廂，

24、車輛用梁、加強(qiáng)板、支座、支架、連 接板、高速公路護(hù)欄、各類工業(yè)建筑用板。熱軋帶鋼鍍鋅與冷軋帶鋼相比不需進(jìn)行高溫 退火和鍍前冷卻，對中等寬度帶鋼可采用適應(yīng)性 好的感應(yīng)加熱。因此可節(jié)約大量能源和降低生產(chǎn) 成本。90年代中期，奧鋼聯(lián)開發(fā)出二種熱軋帶 鋼鍍鋅工藝：1.寬帶鋼酸洗鍍鋅聯(lián)合生產(chǎn)線。2.窄帶鋼與中等寬度帶 鋼生產(chǎn)線。目前，美、日大規(guī)模生產(chǎn)熱軋帶鋼鍍鋅板， 并已與冷軋鍍鋅板平分天下。可以相信，由于熱 軋鍍鋅板的低成本，其市場前景非常廣闊。圖5鍍層鉛含量對彎曲開裂率和晶界試驗腐蝕率的影響。圖6鋅花尺寸與鋅液中含鉛量的關(guān)系2.1.3高耐蝕鍍層板70年代初，美國伯利恒鋼鐵公司開發(fā)了鋁鋅 硅鍍層，其商

25、品名為Galvalume, 80年代國際鉛 鋅組織開發(fā)了鋅鋁稀土鍍層，其商品名為 Galfan。這兩種高鋁和低鋁板在國外平分秋色， 但在我國尚屬空白，目前國內(nèi)首條熱鍍鋅鋁生產(chǎn) 線已在攀鋼破土動工，本鋼和寶鋼均在設(shè)計中預(yù) 留鋅鍋分別計劃生產(chǎn) Galvalume和Galfan鍍層鋼板，我國在高耐蝕鍍層板的開發(fā)上遠(yuǎn)落后于世 界發(fā)達(dá)國家。90年代日本大力開發(fā)鋅鋁鎂鍍層，日本日新 制鋼率先開發(fā)出Zn-6%AI-3%Mg鍍層，其商品 名為ZAM，循環(huán)腐蝕試驗表明其耐蝕性為純鋅 的18倍。鋅液中添加0.2%2%的Mg時,在Zn/AI 共晶體中析出Zn/Al/Zn 2Mg三元共晶。當(dāng)鎂含 量達(dá)到3%時，鍍層由

26、層狀的Zn/AI共晶組織變 成顆粒狀的Zn/Al/ Zn 2Mg三元共晶，鎂均勻地 分散在鍍層中。ZAM鍍層在耐蝕性和切邊保護(hù) 性方面均優(yōu)于 Galvalume，并有獨(dú)特的耐損傷 性。2000年日本新日鐵鋼鐵公司開發(fā)出 Zn-Al-Mg-Si高耐蝕性鍍層鋼板“SUPEKDIMA ”并于2001年1月正式銷售； 其化學(xué)成份為 Al:10%12%,Mg:2%4%,Si 小 于1%，其余為鋅。產(chǎn)品耐蝕性為鍍鋅板的15倍以上，為Galfan鍍層板的58倍，切口耐蝕 性優(yōu)于Galvalume鍍層，該鍍層板有優(yōu)異的成型 性和耐損傷性。主要用于住宅建筑和道路建設(shè)， 可替代不銹鋼板和鋁板，目前我國鋼鐵研究總院

27、 正在開發(fā)研究之中。2.2鍍鋅金屬制品概況及技術(shù)進(jìn)展鍍鋅金屬制品主要包括鍍鋅中高碳鋼絲、鋼絞線、鋼絲繩，鍍鋅低碳鋼絲、鋼絲網(wǎng)，鍍鋅釘子 等。其主要用途為：架空、通訊、捆綁用、鎧裝 電纜用、網(wǎng)圍欄用鍍鋅低碳鋼絲，鍍鋅鋼絲網(wǎng)， 鋼芯鋁絞線用鍍鋅鋼絲，吊架、懸掛、緊固、結(jié) 構(gòu)用各類鍍鋅鋼絞線，結(jié)構(gòu)用、公路護(hù)欄用、海 洋漁業(yè)用鍍鋅鋼絲繩。在世界鍍鋅鋼材總量中，鍍鋅鋼絲約占25%。我國線材制品總量每年以6%8%速度增長，1999年全國線材產(chǎn)量約為 680萬噸，其 中低碳、中高碳鋼絲、鋼絲繩約為 350萬噸。在1998 2001年間國家投資了 2600億元進(jìn)行 了城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造，并將延續(xù)至“十五”期間。

28、從電力部門獲悉電網(wǎng)建設(shè)仍是 “十五”規(guī)劃的重 點(diǎn)，目前我國人均裝機(jī) 0.206KW,人均發(fā)電量 976KW h，不到世界水平的一半。十五期間， 電力工業(yè)的投資規(guī)劃將達(dá)到 8000億元，其中有 3600億元資金用于輸配電建設(shè)。目前鋼芯鋁絞 線是我國高壓線路采用的主要品種，因此十五期 間，我國電力建設(shè)的需求將繼續(xù)拉動鍍鋅金屬制 品的發(fā)展，預(yù)計“十五”末年需要鋼芯鋁絞線8 0萬噸。目前我國約有各類線品企業(yè) 3000多家， 其中鍍鋅企業(yè)估計為600700家。近三年，我國 鍍鋅金屬制品的產(chǎn)量估計為 8090萬噸，其中鍍 鋅鋼絞線3040萬噸，鍍鋅鋼絲繩57萬噸， 鍍鋅鋼絲1520萬噸，鍍鋅鐵絲2025萬

29、噸，預(yù) 計每年將以6 % 8%的速度增長。近十年來，制品行業(yè)鍍鋅技術(shù)主要進(jìn)展是： Galfan合金鍍、厚度層鋼絲、鋅鍋內(nèi)加熱技術(shù)。2.2.12.2.1 Galfan 合金鍍層20世紀(jì)80年代Galfan合金面世，一方面 由于其熱鍍溫度低（420C450°C）,鍍后鋼絲仍 有良好的力學(xué)性能，另一方面鍍層有優(yōu)異的耐蝕 性，不論是鹽霧和濕熱實驗，還是十幾年的自然 環(huán)境中的掛絲試驗均表明，在相同鍍層厚度下， Galfan 合金鍍層耐蝕性為純鋅鍍層的23倍，因此Galfan合金鍍層是鍍鋅鋼絲及其制品 最理想的替代產(chǎn)品。1997年在日本Galfan鍍層 鋼絲產(chǎn)量占鍍層鋼絲總量的95.3%,已基本

30、取代 鍍鋅鋼絲。目前在德國、美國、日本、加拿大、印度等 國均建立了 Galfa n 合金鍍層鋼絲生產(chǎn)線。九 五、十五期間，我們大力發(fā)展電力、通訊、交通 等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，急需高耐蝕的金屬制品，例如輸配 電建設(shè)中，在工業(yè)大氣中鍍鋅鐵塔的壽命可達(dá) 3050年，鋼芯鋁絞線中鋁導(dǎo)線的設(shè)計壽命為 3040年，而鍍鋅鋼絲及架空地線的壽命僅為 1015年，因此，鍍鋅鋼絲的耐蝕性嚴(yán)重影響到 輸配電建設(shè)，如采用Galfan 鍍層鋼絲，則其壽 命可與鍍鋅鐵塔和電纜相匹配，大大減少了維 護(hù)、大修和建設(shè)費(fèi)用。自80年代中期起，國內(nèi)一些科研單位、大 專院校與工廠相結(jié)合進(jìn)行了 Galfan合金鍍層的 開發(fā)研究和試驗，其中冶金部

31、包頭稀土院與天津 第四金屬制品廠、內(nèi)蒙古集寧撥絲廠合作試制了網(wǎng)圍欄鋼絲，河北省冶金研究院與河北故城鋼絲 繩廠合作進(jìn)行了單鍍、雙鍍、擴(kuò)散法雙鍍的研究、 中試和工業(yè)批量試驗，重慶有色研究所與重慶鋼絲繩廠合作以及鞍鋼鋼研所、廣州鍍鋅鐵絲廠分 別進(jìn)行了單鍍試驗。1998年底，寧波漁業(yè)鋼絲 繩廠與株州治煉廠合作進(jìn)行了批量生產(chǎn)，1993年株州冶煉廠向ILZRO申請并獲得生產(chǎn)Galfan 合金的專利許可，寧波漁業(yè)鋼絲繩廠也獲得生產(chǎn)Galfa n鍍層鋼絲的專利許可,9 0年代中后期，浙江萬勝鋼纜集團(tuán)、天津鋼絞線廠分別用雙 鍍法工藝批量生產(chǎn)Z n-5%AI-RE鍍層鋼絲， 1996年天津鋼絲廠引進(jìn)我國第一條 G

32、alfan鍍層 鋼絲成套生產(chǎn)設(shè)備并獲得了專利許可。近年來寶鋼集團(tuán)上鋼二廠從國外引進(jìn)生產(chǎn)線，其年產(chǎn)能力將達(dá)到1萬噸，目前我國鋅鋁合 金鍍層鋼絲的工業(yè)化已經(jīng)啟程，全面取代傳統(tǒng)鍍 鋅鋼絲已指日可待。2.2.2厚鍍鋅鋼絲鍍層的耐蝕性與鍍層厚度成正比，因此增加 鍍層厚度可以提高鍍層鋼絲的使用壽命， 世界上 一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家都生產(chǎn)厚鍍層鋼絲以滿足交 通、漁業(yè)、軍工部門的需要，為了滿足不同的需 要，在國內(nèi)外鍍鋅鋼絲和鍍鋅鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)中均按 不同上鋅量規(guī)定了相應(yīng)的級別近十幾年來，湘鋼鋼繩廠、吉林四平鋼絲繩 廠和咸陽石油鋼管鋼繩廠先后從德國和日本等 國引進(jìn)了厚鍍鋅鋼絲生產(chǎn)線，目前只有咸陽石油 鋼管鋼繩廠正式生產(chǎn)。

33、223鋅鍋內(nèi)加熱技術(shù)20世紀(jì)50年代國外開始推廣用耐火材料做 內(nèi)襯的上加熱鋅鍋，俗稱陶瓷鍋。1976年天津 大成五金廠建成以天然氣為燃料的頂 （上）加熱 鍍鋅爐，其后燃?xì)?、燃油、燃煤及電上加熱的?火材料鋅鍋得到迅速推廣，耐火材料鋅鍋使用壽 命可達(dá)十年以上，雖然其鋅灰增多，但其鋅渣大 大減少，因此總鋅耗略有降低。采用上加熱耐火材料鋅鍋的優(yōu)點(diǎn)是鋅渣少、 使 用壽命長，但其不足之處是鋅灰多、廢氣溫度高、 鋅池面積大。采用內(nèi)加熱既可以保留優(yōu)點(diǎn)并克服 上述缺點(diǎn)，因此是理想的加熱方式，從 50年代 至70年代國外研制出多種鋅液內(nèi)加熱裝置：電 熱坩鍋、浸入式輻射管加熱、射氮加熱，其中浸 入式輻射管加熱可用

34、氣體燃料和電加熱元件（硅 鉬發(fā)熱體），其輻射管一般采用碳化硅、氮化硅 陶瓷、石墨或其他耐鋅液腐蝕材料，70年代以后，英、美、德、比利時、日本、南非和加拿大 等國十幾家公司采用浸入式輻射管加熱， 其主要 優(yōu)點(diǎn)是熱效率咼、設(shè)備簡便、易維護(hù)、使用壽命 長、鋅耗低。國內(nèi)自80年代初開始研制內(nèi)加熱裝置，昆明 冶金所、湖南湘潭市第一職業(yè)中學(xué)分別申報了內(nèi) 加熱裝置的專利，并進(jìn)行了工業(yè)試驗。湖南電力 線路器材廠、原鄭州熱鍍鋅工程研究會開發(fā)試驗 了非金屬壁熱式加熱爐。90年代初，國內(nèi)已有多家企業(yè)生產(chǎn)內(nèi)加熱管，其發(fā)熱元件一般為電阻絲和U型硅鉬棒，外管材質(zhì)為石英管或氮化硅結(jié)合的碳化硅管， 其中機(jī)械 部鄭州磨料磨具磨

35、削研究所開發(fā)出 SiC工程陶瓷內(nèi)加熱套管，遼寧保二熱鍍設(shè)備實 驗廠設(shè)計了新型內(nèi)膽式內(nèi)加熱浸鍍鍋。 以石英管 和氮化硅結(jié)合的碳化硅陶瓷管的內(nèi)加熱器在國 內(nèi)多家企業(yè)得到應(yīng)用，其主要存在問題是外套管 強(qiáng)度低、外套管壽命短、不能隨爐冷卻到固態(tài)和 固態(tài)啟動、單支發(fā)熱功率小、表面熱負(fù)荷小。90 年代末期，河北工業(yè)大學(xué)開發(fā)出熱鍍鋅用高效內(nèi) 加熱器，其外管采用 Mo-30%W 合金，在電熱 管和外套管之間加入液態(tài)金屬導(dǎo)熱體，使表面熱 負(fù)荷達(dá)到較大的提高，在工業(yè)推廣中取得了很好 的效果。60年代國外研究發(fā)現(xiàn)，真空熔煉的MO-30W 合金在液體鋅中穩(wěn)定性最高，在 440 °C鋅中的腐 蝕速度是0.050

36、.15mm/年，廣泛用于精煉鋅設(shè) 備、鋅壓鑄機(jī)、鋅液攪拌器及熱電偶管。80年代起，鋼鐵研究總院開發(fā)了 MO-30W 合金并用 于熱鍍鋅。鋼鐵研究總院于 90年代末期申報了 熱鍍用內(nèi)加熱金屬陶瓷材料的專利， 本世紀(jì)初西 安交通大學(xué)研制了熱鍍鋅/鋁用異型插入式新 型陶瓷加熱器，其外管采用具有國際先進(jìn)水平的新型S i C材料，發(fā)熱元件采用雙月形、雙螺紋 形非金屬發(fā)熱體，其外套致密度接近 100%,導(dǎo) 熱率大于100W/ m?k ，熱效率大于95%,單支最高功率可達(dá)30kW ,發(fā)熱段長度為 0.51.8m,其正常使用壽命超過3年，可用于低 溫，中溫和高溫鍍鋅。目前，國內(nèi)鋅鍋內(nèi)加熱技 術(shù)獲得廣泛應(yīng)用并可

37、能推廣到板帶、鋼管、零部件等其他鍍鋅行業(yè)。2.3結(jié)構(gòu)鋼熱鍍鋅概況及技術(shù)進(jìn)展2.3.1概況鍍鋅結(jié)構(gòu)鋼較為確切的含義應(yīng)為鍍鋅型鋼及 其構(gòu)造物。鍍鋅結(jié)構(gòu)鋼廣泛地用于國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ) 產(chǎn)業(yè)，其主要用途如下:（1）交通:高速公路護(hù)欄、 公路和鐵路隔離網(wǎng)、隔音壁、防風(fēng)柵、防雪柵、 各種指示標(biāo)牌、橋梁鋼結(jié)構(gòu)。（2）電力、通訊及 其他塔桅類：輸電鐵塔、通訊塔、廣播電視塔、 氣象塔、衛(wèi)星地面中繼站塔、空中索道支架、電 氣化鐵路塔、電站鋼結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)道路燈桿。（3） 城市建筑：尤其適合各類大跨度結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、 鋼結(jié)構(gòu)住宅。（4）工農(nóng)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)廠房、 倉庫、糧倉、海洋鋼結(jié)構(gòu)、各類管道支架、工業(yè) 用各類塔架、支架、農(nóng)

38、用大棚用結(jié)構(gòu)件、電纜橋 架等。1990年以前我國熱鍍鋅結(jié)構(gòu)鋼一直以電力鐵 塔類生產(chǎn)為主，當(dāng)時全國約有3035家鐵塔制造 廠，年產(chǎn)量不足35萬噸。近年來，我國大興交通建設(shè)，八五開始加速興建高速公路，計劃到2015年國道主干線和公路主樞紐系統(tǒng)全部建成， 構(gòu)筑以高速公路為主體的公路運(yùn)輸主骨架，其中在2002年基本建成二縱二橫三個重要路段，到 2010年五縱七橫國道全干線建成通車,總長為3.5萬km。按四車道高速公路計算至少需 250260萬噸鍍鋅鋼材。“九五”以來，鐵路提 速，電氣化鐵路改造需要大量的鍍鋅隔離網(wǎng)、電氣化鐵路用鐵塔及線路金具，至 2002年我國電 氣化鐵路總營運(yùn)里程達(dá)到1.61.8萬公

39、里。三峽 輸變電工程、全國輸電聯(lián)網(wǎng)、西電東送工程、全 國農(nóng)網(wǎng)和城網(wǎng)改造需要大量的鍍鋅結(jié)構(gòu)鋼，從 20022004年國家投資2500億元用于輸變電鐵 塔及變電站鋼結(jié)構(gòu)，估計每年用于輸變電鐵塔的 鍍鋅鋼材在60萬噸以上。目前國內(nèi)鋅鍋向大型 化發(fā)展，鋅鍋長度超過14米、容鋅量達(dá)250700 噸的結(jié)構(gòu)鋼鍍鋅鍋已超過 20臺，大型鍍鋅爐的 年生產(chǎn)能力已達(dá)70100萬噸，鍍件品種主要有 各類鐵塔、道路燈桿、標(biāo)示牌、電纜橋架、冷卻 塔、建筑用輕鋼龍骨、法蘭等。最近幾年，由于國內(nèi)鋅錠降價，鍍鋅加工費(fèi)已 由過去的每噸3000元降至目前的12001300元， 因此，日本、東南亞客商紛紛在中國加工。據(jù)日 本鍍鋅協(xié)會

40、介紹，2001年日本結(jié)構(gòu)鋼鍍鋅產(chǎn)量 比1996年減少了 20%，其原因之一是日商在中 國加工鍍件。目前日商加工鍍鋅件的品種有鋼管 塔、冷卻塔、電纜架、格板、柵板、法蘭等，估 計每年在30萬噸以上。目前我國有結(jié)構(gòu)鋼鍍鋅廠 150200家，估計 2002年鍍鋅量超過170萬噸。2.3.2技術(shù)進(jìn)展活性鋼熱鍍鋅、鋅鍋大型化和新型高效鈍化劑 的應(yīng)用是近年結(jié)構(gòu)鋼熱鍍鋅最活躍的應(yīng)用課題。 隨著我國鋼鐵行業(yè)連鑄比的逐年提高， 硅鎮(zhèn)靜鋼 在結(jié)構(gòu)鋼鍍鋅中的比例越來越高，由于圣德林效 應(yīng)，含硅鋼與鋅的反應(yīng)較激烈，因此造成鍍層灰 暗、有色差、超厚、附著性差等缺陷，色差、上 鋅量高等缺陷成為 Q345（ 16Mn ）熱

41、鍍鋅的難 點(diǎn)。從90年代中期開始，華南理工大學(xué)率先研究 Zn-Ni合金鍍，推廣Techigalva技術(shù)。株州冶煉 廠、中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所、 河北省冶金研 究院等單位也研究了鋅中 Ni、Al、RE、Mg等 元素對高硅活性鋼熱鍍鋅的影響，近年比利時優(yōu) 美科公司也積極在中國推廣 Techigalva技術(shù)，取 得了較好的效果。合理地使用鋅鋁、鋅鎳合金和其他有關(guān)合金， 同時對熱鍍工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，可以獲得較好的 效果。其工藝要點(diǎn)是：采用低溫鍍鋅，減少浸鋅 時間，控制起吊速度，加快鍍后冷卻速度。近年來，我國大型鋅鍋已超過 20臺，鋅鍋大 型化已成為結(jié)構(gòu)鋼鍍鋅的一種趨勢，為了滿足大 型鍍件的需要，為了

42、在工藝上實現(xiàn)低溫鍍鋅，必 須使用大容量的鋅鍋，鋅鍋的深度一般為2.53.2 米。鋅鍋的大型化給鋅鍋鋼板材質(zhì)、鋅鍋制造、 鋅鍋加熱設(shè)備提出了更高的要求，目前國內(nèi)電加 熱、燃煤氣、燃天然氣、燃油爐等各種加熱爐取 代了傳統(tǒng)落后的燃煤爐，直接加熱鍍鋅爐代替了 直接和間接防護(hù)式鍍鋅爐，鋅鍋使用壽命由原來 數(shù)月提高到35年。傳統(tǒng)的鍍鋅鈍化劑是采用鉻酸或鉻酸鹽， 鈍化 后需水洗，在水洗時大量的 Cr+6離子進(jìn)入冷卻 液，既影響鈍化質(zhì)量又污染水質(zhì)，目前在國內(nèi)外 推廣使用反應(yīng)型和覆蓋型鈍化劑，其特點(diǎn)是高 效、免水洗、無排放。3熱鍍鋅發(fā)展動向3.1建筑用鍍鋅鋼材建筑用鋼材熱鍍鋅是熱鍍鋅行業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增 長點(diǎn)，建筑用

43、鍍鋅鋼材包括鋼結(jié)構(gòu)建筑物用鋼材 和鋼一混結(jié)構(gòu)建筑物中的鋼筋，前者包括中厚 板、薄板和型鋼，其型鋼的主要品種有工字鋼、 槽鋼、角鋼、熱軋H型鋼、焊接H型鋼、冷彎 型鋼、鋼管等，后者主要是螺紋鋼和園鋼（盤條）。 3.1.1建筑結(jié)構(gòu)鋼用鍍鋅鋼材目前我國鋼和鋼材產(chǎn)量已連續(xù)七年超億噸， 躍居世界首位，充裕的產(chǎn)量和豐富的品種為鋼結(jié) 構(gòu)建筑物奠定了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。國家及時出臺 相關(guān)政策，擴(kuò)大鋼材消費(fèi)熱點(diǎn),鼓勵建筑行業(yè)積極推廣鋼結(jié)構(gòu)。80年代的改革初期，在國家建筑技術(shù)政策綱 要中提出：對大跨度、超高層的建筑和部分工業(yè) 廠房和商業(yè)建筑可以采用鋼結(jié)構(gòu)和鋼與砼的組 合結(jié)構(gòu)，1996年建筑部編制19962010年建筑

44、 技術(shù)政策中提出合理使用鋼材、木材、水泥以 及發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)，推廣應(yīng)用 H型鋼、閉合型鋼、 冷彎型鋼、彩色涂層鋼板。1998年建設(shè)部又發(fā) 文推廣應(yīng)用高層鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、空間鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、 輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)等10項新技術(shù)的通知,1999年國 家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)將輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑通用體系 的開發(fā)和應(yīng)用作為我國建筑業(yè)用鋼的突破點(diǎn)， 并 正式列為國家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項目。目前我國鋼結(jié) 構(gòu)建筑物迅速崛起、前景十分廣闊。鋼結(jié)構(gòu)建筑物具有抗災(zāi)能力強(qiáng)、資源可回收再 生、占地面積少、使用面積大、施工速度快、綜 合成本低等優(yōu)點(diǎn)，受到國內(nèi)外建筑師的青睞，并 被國家建設(shè)部定為綠色環(huán)保型建筑物。 鋼結(jié)構(gòu)建 筑的制作可實現(xiàn)規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)

45、化，可實 現(xiàn)工廠化預(yù)制：在工廠定型生產(chǎn)后，在建筑工地 進(jìn)行拼裝和組建。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑物的以上優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)達(dá)國家已 占建筑物總量的40%50%，而在我國不足5%。 在美國、日本等國鋼結(jié)構(gòu)用鋼材量已占鋼產(chǎn)量的 30%，在我國建筑用鋼約占鋼材總量的30%，卻以螺紋鋼和園鋼為主，而建筑鋼結(jié)構(gòu)用材僅為1.5%左右，而發(fā)達(dá)國家建筑用鋼是以鋼結(jié)構(gòu)用材 為主。鋼結(jié)構(gòu)建筑物主要分為輕鋼結(jié)構(gòu)、空間網(wǎng)架和 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、高層建筑物結(jié)構(gòu)和廠房鋼結(jié)構(gòu)。 網(wǎng)架 和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)廣泛用于大型超市、展覽館、體育館、 大型娛樂場館、候車廳、機(jī)場、倉庫等大跨度、 大懸臂建筑。輕鋼結(jié)構(gòu)一般是以彩鋼板為屋面和 墻面，以薄壁型鋼作檀條和圈梁，以焊

46、接 H型鋼 為柱梁,以門式剛架為主要結(jié)構(gòu)的建筑。輕鋼結(jié) 構(gòu)在國外廣泛用于單層廠房、住宅、倉庫、旅游 和商業(yè)建筑，具有重量輕、造價低、外觀美觀、 施工快、抗震好、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，目前在我國住 宅建筑中獲得廣泛的應(yīng)用。北京、天津、上海、 重慶等直轄市以及浙江、安徽、山東、遼寧、湖 南等省有關(guān)城市均啟動了輕鋼結(jié)構(gòu)住宅區(qū)的示 范工程。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化將使我 國住宅建筑跟上世界發(fā)達(dá)國家的潮流并進(jìn)入絢 麗多彩、百花齊放的新紀(jì)元。必須指出，鋼結(jié)構(gòu)建筑物的防腐問題任重而道 遠(yuǎn)，我國對鋼結(jié)構(gòu)建筑物的防腐蝕措施嚴(yán)重滯后 于應(yīng)用，國外建筑用結(jié)構(gòu)鋼廣泛使用熱鍍鋅鋼 材，在我國首先應(yīng)在輕鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)

47、構(gòu)的建筑物上推廣使用鍍鋅鋼材。因此當(dāng)前熱鍍鋅行業(yè)必須積極加強(qiáng)與國際鍍 鋅協(xié)會、國外鍍鋅行業(yè)的聯(lián)系，積極推廣國外的 先進(jìn)經(jīng)驗，大力加強(qiáng)與結(jié)構(gòu)鋼行業(yè)協(xié)會的聯(lián)系， 大力宣傳和推廣熱鍍鋅結(jié)構(gòu)鋼在鋼結(jié)構(gòu)建筑物 上的應(yīng)用。3.1.2鋼筋混凝土用鍍鋅鋼材鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于建筑和基礎(chǔ)設(shè)施中， 有 關(guān)文獻(xiàn)報道國內(nèi)外鋼筋混凝土的腐蝕破壞主要 原因是“鹽害”，一般情況下堿性的混凝土可以 防止鋼筋腐蝕，但由于氯化物、大氣中二氧化硫 和酸雨的作用，改變了堿性環(huán)境使鋼筋產(chǎn)生腐 蝕，由于腐蝕產(chǎn)物的體積增加 210倍使鋼筋混 凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力并形成初始裂紋，裂紋的擴(kuò)張變 成裂縫，又進(jìn)一步加劇了介質(zhì)對鋼筋腐蝕， 從而 導(dǎo)致混凝

48、土的破碎及鋼筋的斷裂。 一方面我國海 岸線長、鹽堿地多，自然環(huán)境中的氯離子對鋼筋 混凝土的腐蝕嚴(yán)重；另一方面我國大部分地區(qū)處 于北溫帶,在寒冷的北方地區(qū)冬季廣泛使用“化 冰鹽”，“化冰鹽”對橋梁建筑（城市立交橋、公 路橋、鐵路橋）的腐蝕十分嚴(yán)重，其中北京西直 門立交橋因鹽害而嚴(yán)重腐蝕，使用不到 20年就 拆除重建。有人估計2000年度我國以鋼筋混凝 土為主的基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕損失高達(dá) 1400億元， 因此對鋼筋混凝土的防蝕必須提到議事日程上 來。在多年前歐美已采用熱鍍鋅和涂環(huán)氧樹脂來 防止混凝土中鋼筋的腐蝕。近年美國、加拿大的 研究表明：涂環(huán)氧樹脂對鋼筋的防蝕效果只有在 干燥、無鹽份及混凝土沒有裂

49、縫、不滲水的條件下才較理想，隨著時間的增長環(huán)氧樹脂與鋼筋的 結(jié)合強(qiáng)度會減弱，甚至一部分會失去結(jié)合強(qiáng)度。 目前鋼筋熱鍍鋅已引起日本、臺灣地區(qū)鍍鋅工作 者的高度重視，研究表明熱鍍鋅鋼筋能有效地抑 制氯離子對鋼筋的腐蝕。臺灣的研究表明，熱鍍 鋅對鋼筋的機(jī)械性能無不良影響，近年我國廣東 地區(qū)的鍍鋅廠已開始承接港澳地區(qū)加工鍍鋅鋼 筋的任務(wù)。目前在我國應(yīng)積極開展鋼筋熱鍍鋅的應(yīng)用研 究、耐蝕機(jī)理研究和熱鍍鋅鋼筋與混凝土結(jié)合力 的研究，積極推動熱鍍鋅鋼筋在海洋工程、西部 鹽漬地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施和沿海建筑物中的應(yīng)用。3.2熱鍍鋅的三廢治理熱鍍鋅的三廢治理已引起人們的關(guān)注，發(fā)達(dá)國 家的熱鍍鋅企業(yè)嚴(yán)格進(jìn)行三廢治理， 其熱

50、鍍鋅企 業(yè)對環(huán)境沒有污染，在我國一部分溶劑法熱鍍鋅 企業(yè)的煙氣、水污染治理技術(shù)、設(shè)備的落后是我 國鍍鋅企業(yè)與發(fā)達(dá)國家同類鍍鋅企業(yè)的最大差 距。熱鍍鋅對環(huán)境的負(fù)面影響來自于以下幾個方 面：1.有鉛熱鍍,2.溶劑法鍍鋅中的溶劑煙、酸 霧以及廢酸、廢堿和廢水的排放；3.鉻酸鹽鈍化。目前在我國板帶連續(xù)鍍鋅中除了汽車板生產(chǎn) 外，一般采用傳統(tǒng)的鋅一鋁一鉛鍍層。為了獲得 美麗的大鋅花，一般在鋅液中加入一定量的鋁和 鉛，其鉛含量一般在 0.05%0.22%。在傳統(tǒng)的 低碳鋼絲熱鍍鋅中為了獲得薄的鍍鋅層， 往往采 用鉛鋅法工藝；在鋼絲和批量熱鍍鋅中，為了改 善鋅對鐵的浸潤性，便于生產(chǎn)中的撈渣，一般在 鋅鍋底部加

51、入100200mm的鉛液；在可鍛鑄鐵 管件鍍鋅中，目前大部分企業(yè)仍采用底加熱鑄鐵 鍋，鋅液底部有一層鉛以保護(hù)鍋底。鉛是對人體極其有害的重金屬元素，毫無疑問 有鉛熱鍍操作中鉛蒸汽對人體有害，而含鉛鍍鋅 鋼材在使用中的腐蝕產(chǎn)物對環(huán)境也有影響。 此外 鉛使鍍層的晶界腐蝕敏感性大大增加， 也是鍍鋅 板產(chǎn)生黑銹的主要原因，因此推廣無鉛鍍鋅是必 由之路。目前在歐洲積極發(fā)展無鉛熱鍍鋅： Pb<0.005%，采用無鉛熱鍍鋅可以生產(chǎn)無鋅花 板，提高鍍層表面質(zhì)量，減少晶界腐蝕的傾向并 改善了鍍層的成形性。當(dāng)前在我國已有許多批量 熱鍍鋅企業(yè)采用無鉛鍍鋅工藝。當(dāng)前熱鍍鋅對環(huán)境影響最大的是溶劑法鍍鋅 中產(chǎn)生的溶劑

52、煙氣、酸霧和廢液（廢酸、廢水） 的排放，采用無煙少煙助鍍劑、使用酸霧抑制劑、 改進(jìn)并推廣鍍鋅煙氣和酸霧處理裝置、推廣助鍍 劑再生技術(shù)和廢酸再生處理技術(shù)（負(fù)壓蒸餾結(jié)晶 法、蒸發(fā)法、硫酸轉(zhuǎn)換法、氧化培燒法、電解滲 透法、擴(kuò)散透析法），實現(xiàn)鍍鋅企業(yè)廢液零排放 是帶鋼連續(xù)鍍鋅以外的熱鍍鋅企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。為了保證鍍鋅鋼板在儲運(yùn)過程中不生白銹， 目 前最常用的方法是鉻酸鹽處理。由于鈍化膜中的 六價鉻有良好的自我修復(fù)作用，使鍍鋅板有很好 的耐蝕性。鉻酸鹽處理液可分為反應(yīng)型和涂覆型 二大類，前者以鉻酸為主，后者為鉻酸鹽系有機(jī) 復(fù)合涂層。雖然國內(nèi)外已進(jìn)行多年的無鉻鈍化研 究，但至今在耐蝕性方面仍無法替代有鉻鈍化。 由于傳統(tǒng)的鉻酸鹽鈍化在鍍后需要水洗，因此 必需對廢水進(jìn)行處理。目前應(yīng)加大無鉻鈍化的研 究力度，同時積極采用免水洗、無排放的磷酸鉻 鈍化技術(shù)，徹底淘汰傳統(tǒng)的鉻酸、鉻酸鹽鈍化工 乙。必須指出，有一部分中小鍍鋅企業(yè)尚未開展三 廢治理，對環(huán)境影響較大