我國熱鍍鋅的現(xiàn)狀、技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展動(dòng)向.doc

我國熱鍍鋅的現(xiàn)狀、技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展動(dòng)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(gè)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(gè)世紀(jì)中，每個(gè)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（Stanistans Sorel）及波蘭杰出發(fā)明家和工程師森吉米爾（Tadtusz Sendzimir）。1742年馬羅英博士對(duì)鋼鐵的熱鍍鋅進(jìn)行了開創(chuàng)性的試驗(yàn)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(qǐng)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(qǐng)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)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(gè)最重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和里程碑，前者在馬羅英博士報(bào)告后歷經(jīng)一個(gè)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(gè)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)明了商品名為：Galvalume 的鋁鋅硅鍍層材料，其合金成份為55l43.4Zn1.6i，耐蝕性為純鋅鍍層的倍，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(shí)列日冶金研究中心（）開發(fā)出商品名為alfan 的鋅鋁稀土鍍層材料，其合金成份為nl，其耐蝕性為純鋅鍍層的倍，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(duì)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鎳合金工藝，其工藝命名為Technigalva。目前在此基礎(chǔ)上又開發(fā)出Zn-Ni-Sn-Bi,其適用于i含量為.以下的鋼材，可以明顯抑制含硅鋼熱鍍時(shí)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nl g，其耐蝕性為傳統(tǒng)鍍鋅層（n0.2Al）的倍，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，n4.5l0.1g ;n 0.5g ; Zn15l0.5n ; Znlb; n.1 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(duì)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(shì)。據(jù)日本鍍鋅協(xié)會(huì)長達(dá)10年的大氣暴露試驗(yàn)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(duì)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(shí)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(xiàng)目的開展，隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)市場的啟動(dòng)，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(jì)，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）年份1996199719981999200020012002鋅產(chǎn)量118.5133.0148.6168.5184.3207.8206.0鋅及合金出口量21.854.438.352.760.063.158.3鋅及合金進(jìn)口量1.11.11.21.62.012.214.2表觀消費(fèi)量97.879.9111.5117.4126.3156.9161.9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(gè)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。21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31.834.436.939.242.342.241.64239.9-德國30.433.532.235.43933.130.832.632.5-意大利30.631.331.530.429.829.428.123.323.7-英國41.542.742.741.443.643.644.545.146.546日本62.663.762.465.565.163.562.157.761.665.4美國5255.7525153.451.451.252.751.754.7澳大利亞44.272.575.776.675.476.176.67978.3-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（%）198822.530.953.442.1198924.638.062.639.3199023.517.040.558.0199126.120.046.156.6199239.772.0111.735.5199350.051.51.0100.549.8199445.632.03.873.861.8199572.781.011.3142.451.1199677.679.67.4149.851.8199786.787.810.2164.352.81998114.2101.35.0210.554.31999144.8151.14.0291.949.62000170.0216.19.4376.745.12001207.0218.49.6415.849.62002282.0334.211.5604.746.670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(jì)，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、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(jì)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(dòng)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(gè)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)相鋼馬氏體相鋼變形誘發(fā)塑性鋼各相同性鋼高強(qiáng)IF鋼烘烤硬化鋼雙相鋼磷合金鋼微合金鋼1975 1980 1985 1990 1995 2000 年份表4 部分已投產(chǎn)寬帶鋼連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)線一覽表序號(hào)單位年產(chǎn)量厚度mm寬度mm原板來源鍍層種類產(chǎn)品用途生產(chǎn) 方法投產(chǎn)年代1武鋼1#250.252.57001530自產(chǎn)GIGA家電建材NOF法19792寶鋼1#350.33.09001850自產(chǎn)GI建材NOF19903廣東三水120.252.56001250外購GI建材USS19944本鋼1#200.52.57001530自產(chǎn)GI建材NOF19965湖北銀龍100.41.55001000外購GI建材USS19966攀鋼1#150.252.57001250自產(chǎn)GI家電建材NOF19967天津浦京100.21.66001250外購GI建材NOF19978大連浦項(xiàng)100.21.56001250外購GI家電建材USS19979張家港浦項(xiàng)100.21.66001250外購GI家電建材USS199710順德浦頂100.22.08001250外購GI建材NOF199811廣東韓江70.170.86001250外購GI家電建材溶劑法199812佛山廣恒70.20.610001250外購GI家電建材溶劑法199813廈門凱冠150.21.56001250外購GI建材溶劑法199914唐山恒通100.21.26001250外購GI建材溶劑法200115寶鋼2#370.32.08001850自產(chǎn)GIGA汽車USS200016山東華興100.21.26001250外購GI建材溶劑法200117順德石機(jī)150.172.06001250外購GI建材NOF200118重鋼四廠100.21.26001250外購GI建材溶劑法199819天津南辰100.21.26001250外購GI建材溶劑法200020天津浦京100.21.66001250外購GI建材溶劑法299721鞍鋼1#400.33.07001550自產(chǎn)GI家電建材NOF200322鞍鋼2#350.21.67001550自產(chǎn)GI家電建材USS200323鞍鋼大連400.22.07001550自產(chǎn)GI家電建材USS200324邯鋼1#300.84.57001700自產(chǎn)GI建材熱軋NOF200325寶鋼3#200.21.69001700自產(chǎn)GIGA汽車NOF200326寶鋼4#500.21.69001700自產(chǎn)GIGA汽車NOF200327佛山宇虹0.21.810001250外購GI建材溶劑法200328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(jì)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(jí)別的合金化熱鍍鋅鋼板：雙相型 590MPA、HSLA型590MPA以及780MPA、980MPA級(jí)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(duì)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=3.95-1.73Mneq 其中錳當(dāng)量Mneq=Mn+0.26Si+3.5P+2.67Mo 。在合金化熱鍍鋅時(shí)冷卻速度約為0.51.0/s. 為了獲得馬氏體組織,必需提高M(jìn)n當(dāng)量至2.3%2.5%.由于添加過量的Mn會(huì)影響鋅液對(duì)鋼的浸潤性,增加P會(huì)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(shí)熱鍍工藝、鋅液成份、熱鍍?cè)O(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)線大量采用美鋼聯(lián)法，美鋼聯(lián)法采用高密度電解脫酯技術(shù)（HCD）可以快速有效地清除表面油污，同時(shí)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(dòng)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(dòng)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)格地測定溶池中的鋁和對(duì)應(yīng)的鐵含量，可以有效地減少鋅渣對(duì)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(jià)值。但是研究表明鋅花表面的不平整性，鍍層中的鉛含量會(huì)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Pb0.003% ,鍍層中鉛含量對(duì)鋅花尺寸、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(shì)。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(duì)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，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(duì)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?？梢韵嘈牛捎跓彳堝冧\板的低成本，其市場前景非常廣闊。圖5 鍍層鉛含量對(duì)彎曲開裂率和晶界試驗(yàn)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(dòng)工，本鋼和寶鋼均在設(shè)計(jì)中預(yù)留鋅鍋分別計(jì)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%Al-3%Mg鍍層，其商品名為ZAM，循環(huán)腐蝕試驗(yàn)表明其耐蝕性為純鋅的18倍。鋅液中添加0.2%2%的Mg時(shí),在Zn/Al共晶體中析出Zn/Al/Zn2Mg三元共晶。當(dāng)鎂含量達(dá)到3%時(shí)，鍍層由層狀的Zn/Al 共晶組織變成顆粒狀的Zn/Al/ Zn2Mg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.。我國線材制品總量每年以%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19982001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。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)0.206，人均發(fā)電量976h，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(dòng)鍍鋅金屬制品的發(fā)展，預(yù)計(jì)“十五”末年需要鋼芯鋁絞線萬噸。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(jì)為600700家。近三年，我國鍍鋅金屬制品的產(chǎn)量估計(jì)為8090萬噸，其中鍍鋅鋼絞線3040萬噸，鍍鋅鋼絲繩萬噸，鍍鋅鋼絲1520萬噸，鍍鋅鐵絲2025萬噸，預(yù)計(jì)每年將以%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)。2.2.1 2.2.1 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（420450），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(shí)驗(yàn)，還是十幾年的自然環(huán)境中的掛絲試驗(yàn)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Galfan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(jì)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(yàn)，其中冶金部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(yàn)，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?cè)囼?yàn)。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(qǐng)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)Galfan鍍層鋼絲的專利許可，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)n-5%Al-RE 鍍層鋼絲，1996年天津鋼絲廠引進(jìn)我國第一條Galfan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(jí)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)。2.2.3 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、燃煤及電上加熱的耐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(shí)、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)是熱效率高、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(bào)了內(nèi)加熱裝置的專利，并進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)。湖南電力線路器材廠、原鄭州熱鍍鋅工程研究會(huì)開發(fā)試驗(yàn)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?cè)O(shè)備實(shí)驗(yàn)廠設(shè)計(jì)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(dòng)、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鋅中的腐蝕速度是0.050.15mm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(bào)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i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100mk，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)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(shí)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(jì)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(gè)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(jì)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(jì)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(tái)，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(jià)，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(huì)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(jì)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(jì)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(duì)高硅活性鋼熱鍍鋅的影響，近年比利時(shí)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(shí)對(duì)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(shí)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(tái)，鋅鍋大型化已成為結(jié)構(gòu)鋼鍍鋅的一種趨勢(shì)，為了滿足大型鍍件的需要，為了在工藝上實(shí)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(shí)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(dòng)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)，建筑用鍍鋅鋼材包括鋼結(jié)構(gòu)建筑物用鋼材和鋼混結(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(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。國家及時(shí)出臺(tái)相關(guān)政策，擴(kuò)大鋼材消費(fèi)熱點(diǎn),鼓勵(lì)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(duì)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(xiàng)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化，可實(shí)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(jià)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(dòng)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(duì)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)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(huì)、國外鍍鋅行業(yè)的聯(lián)系，積極推廣國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，大力加強(qiáng)與結(jié)構(gòu)鋼行業(yè)協(xié)會(huì)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(bào)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(duì)鋼筋腐蝕，從而導(dǎo)致混凝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(duì)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(duì)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(jì)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(duì)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(duì)鋼筋的防蝕效果只有在干燥、無鹽份及混凝土沒有裂縫、不滲水的條件下才較理想，隨著時(shí)間的增長環(huán)氧樹脂與鋼筋的結(jié)合強(qiáng)度會(huì)減弱，甚至一部分會(huì)失去結(jié)合強(qiáng)度。目前鋼筋熱鍍鋅已引起日本、臺(tái)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(duì)鋼筋的腐蝕。臺(tái)灣的研究表明，熱鍍鋅對(duì)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(dòng)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，其熱鍍鋅企業(yè)對(duì)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(duì)環(huán)境的負(fù)面影響來自于以下幾個(gè)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)的鋅鋁鉛鍍層。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(duì)鐵的浸潤性，便于生產(chǎn)中的撈渣，一般在鋅鍋底部加入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(duì)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(duì)人體有害，而含鉛鍍鋅鋼材在使用中的腐蝕產(chǎn)物對(duì)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：Pb0.005%，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(duì)環(huán)境影響最大的是溶劑法鍍鋅中產(chǎn)生的溶劑煙氣、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(shí)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(chǔ)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(jià)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(duì)廢水進(jìn)行處理。目前應(yīng)加大無鉻鈍化的研究力度，同時(shí)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、鉻酸鹽鈍化工藝。必須指出，有一部分中小鍍鋅企業(yè)尚未開展三廢治理，對(duì)環(huán)境影響較大，其主要原因是企業(yè)的環(huán)保意識(shí)淡薄、有關(guān)環(huán)保部門管理不力、企業(yè)治理工藝落后和設(shè)備陳舊。今后學(xué)會(huì)應(yīng)積極與環(huán)保管理部門配合，齊抓共管并開展綠色熱鍍活動(dòng),縮小與發(fā)達(dá)國家之間的差距.3.3 鍍鋅鋼管的市場前景關(guān)于鍍鋅焊管的市場前景一直是熱鍍行業(yè)內(nèi)最有爭議的熱點(diǎn)問題,對(duì)鍍鋅焊管的產(chǎn)量報(bào)道也是分歧和變化最大的，鑒于國家有關(guān)部委把鍍鋅鋼管列入淘汰落后產(chǎn)品之列，有關(guān)專家認(rèn)為近年熱鍍鋅鋼管年產(chǎn)量逐年下降，已降到2030萬噸。而鋼管鍍鋅行業(yè)的主要企業(yè)一致認(rèn)為：2003年我國鍍鋅鋼管將達(dá)到400萬噸。事實(shí)上衡水京華的鍍鋅焊管產(chǎn)量已達(dá)到65萬噸，躍居全國首位，浙江金州也達(dá)到20萬噸，因此對(duì)鍍鋅鋼管的市場進(jìn)行客觀分析是十分必要的。鍍鋅鋼管產(chǎn)量受到以下二方面因素的影響：一方面，多年來我國鍍鋅鋼管品種單一，一直以水煤氣輸送管為主，而鍍鋅水煤氣管的產(chǎn)量逐年下降；另一方面，近年來鍍鋅焊管在許多領(lǐng)域內(nèi)取代了無縫管。1999年國家建設(shè)部等四部委頒發(fā)文件規(guī)定“自2000