熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展概況.宋加ppt

1、1宋宋 加加 2013年年8月月21.前言前言2.世界及我國(guó)熱鍍鋅鋼板機(jī)組及生產(chǎn)量世界及我國(guó)熱鍍鋅鋼板機(jī)組及生產(chǎn)量3.熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術(shù)熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術(shù)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(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ)3l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(rèn)的最重要最經(jīng)濟(jì)鋼材品種l能有效防止鋼材腐蝕 增強(qiáng)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(shù)發(fā)展概況進(jìn)行粗淺探討4序號(hào)序號(hào)大大 洲洲機(jī)組數(shù)量機(jī)組數(shù)量1 1亞亞 洲洲3913912 2歐歐 洲洲1061063 3北北 美美86864 4南南

2、美美20205 5非非 洲洲11116 6澳澳 洲洲7 7合合 計(jì)計(jì)6216215l世界熱鍍鋅機(jī)組數(shù)量世界熱鍍鋅機(jī)組數(shù)量6l2.12.1世界及我國(guó)熱鍍鋅機(jī)組數(shù)量l熱鍍鋅機(jī)組主要集中在亞洲、歐洲及北美l我國(guó)（大陸）有熱鍍鋅機(jī)組約 251套l我國(guó)臺(tái)灣有熱鍍鋅機(jī)組 11套l以下數(shù)據(jù)生產(chǎn)量及進(jìn)出口量不含臺(tái)灣數(shù)據(jù)7l2.12.1世界及我國(guó)熱鍍鋅機(jī)組數(shù)量8年份年份2008200820092009201020102011201120122012世界產(chǎn)量世界產(chǎn)量 萬(wàn)萬(wàn)t t10010100108100810091009100990099001061010610中國(guó)產(chǎn)量中國(guó)產(chǎn)量 萬(wàn)萬(wàn)t t16781678165

3、01650255525552980298030433043中國(guó)進(jìn)口量中國(guó)進(jìn)口量 萬(wàn)萬(wàn)t t129129122122142142145145113113中國(guó)出口量中國(guó)出口量 萬(wàn)萬(wàn)t t27727713413434334345145148148191011l我國(guó)熱鍍鋅板產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增長(zhǎng)，約占世界熱鍍鋅板我國(guó)熱鍍鋅板產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增長(zhǎng)，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(guó)熱鍍鋅板生產(chǎn)量從我國(guó)熱鍍鋅板生產(chǎn)量從20082008年到年到20122012年增加了年增加了81.1%81.1%，l出口量基本呈上升趨勢(shì)，出口量基本呈上升趨勢(shì)，20122012年比年比20082

4、008年增加了年增加了73.6%73.6%。l進(jìn)口量波動(dòng)不大，基本呈下降趨勢(shì)，進(jìn)口量波動(dòng)不大，基本呈下降趨勢(shì)，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(guó)熱鍍鋅產(chǎn)能已明顯過剩，除汽車熱鍍鋅板外，目前我國(guó)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(rùn)空間極小。建材、家電熱鍍鋅板利潤(rùn)空間極小。l尚有不少汽車板熱鍍鋅機(jī)組還沒有取得主流汽車企業(yè)尚有不少汽車板熱鍍鋅機(jī)組還沒有取得主流汽車企業(yè)的認(rèn)證，只能生產(chǎn)建材、家電鍍鋅板，影響企業(yè)效益。的認(rèn)證，只能生產(chǎn)建材、家電鍍鋅板，影響企業(yè)效益。12 13l3.33.3美鋼聯(lián)法

5、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(yīng)用于汽車、家電， 皆對(duì)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(jìn)入全輻射管爐處理， 能提高鍍層粘附性，減少鋅渣， 對(duì)鍍鋅板質(zhì)量更有保證。14l3.43.4改進(jìn)鍍前清洗技術(shù)改進(jìn)鍍前清洗技術(shù)l在堿洗系統(tǒng)中設(shè)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(shù)，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環(huán)保，l清洗段設(shè)置在線備用刷輥，確保了刷洗質(zhì)量。15l3.53.5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(shù)l2只燒嘴分別

6、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(yù)熱溫度可達(dá)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(zhǎng)輻射管壽命。16l3.53.5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(shí)非常靈活；l熱量可變控制范圍達(dá)30%100%；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?xì)庀牡?，使熱效率高達(dá)80%；l提高作業(yè)時(shí)間，維護(hù)費(fèi)用低；二氧化碳排放低。17l燒嘴燒嘴/ /輻射管一體輻

7、射管一體18l3.53.5優(yōu)化退火爐優(yōu)化退火爐l3）感應(yīng)加熱技術(shù)l引入感應(yīng)加熱技術(shù)，設(shè)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(duì)品種規(guī)格變化的快速適應(yīng)能力，減少過渡產(chǎn)品量。19l3.53.5優(yōu)化退火爐優(yōu)化退火爐l4）保護(hù)氣自動(dòng)控制 設(shè)置高、中、低露點(diǎn)閉環(huán)控制；在加熱、均衡段設(shè)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(cè)儀 對(duì)各個(gè)爐區(qū)清潔度總量檢測(cè)，掌握爐內(nèi)清潔狀況，評(píng)估污染程度，對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)、設(shè)備維護(hù)、故障監(jiān)測(cè)和檢修提供依據(jù)。20l3.53.5優(yōu)化退火爐優(yōu)化退火爐l6）保護(hù)氣高氫快冷技術(shù)l采用保護(hù)氣噴吹冷卻技術(shù)，冷卻速度可達(dá)160170/sec，風(fēng)機(jī)電機(jī)功率很大電耗高，

8、提高保護(hù)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(yīng)大風(fēng)量，采用風(fēng)箱移動(dòng)技術(shù)，為防止帶鋼抖動(dòng)，許多設(shè)備制造商開發(fā)了專利技術(shù)，如CMI的穩(wěn)定噴吹技術(shù)（Blowstab），HS的閃冷技術(shù)（Flash Cooling），均取得良好效果。 21l3.53.5優(yōu)化退火爐優(yōu)化退火爐l7）有效控制爐鼻中的鋅灰l過濾法- 將爐鼻內(nèi)的氣體用風(fēng)機(jī)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(gè)放散閥，放散一部分爐鼻中的含鋅蒸汽的保護(hù)氣，減少鋅灰的凝結(jié)，lTECK資源公司技術(shù)中心開發(fā)了采用爐鼻內(nèi)鋅蒸汽壓控

9、制技術(shù)，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。22l3.6 3.6 完善鍍鋅設(shè)備及操作完善鍍鋅設(shè)備及操作l1 1）優(yōu)化鋅鍋設(shè)計(jì)）優(yōu)化鋅鍋設(shè)計(jì) * *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(dòng)。成分的波動(dòng)。 * *采用泵來控制鋅的成分及爐鼻中鋅灰的累積。采用泵來控制鋅的成分及爐鼻中鋅灰的累積。23l3.63.6完善鍍鋅設(shè)備及操作完善鍍鋅設(shè)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(shè)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

10、%Al代替含15%Al的鋁合金小錠， 更方便精細(xì)地調(diào)整鍍鍋中的Al含量。243.6 3.6 完善鍍鋅設(shè)備及操作完善鍍鋅設(shè)備及操作l2）控制鋅鍋中有效鋁含量 l*測(cè)量鋅鍋中有效鋁量；l*開發(fā)預(yù)報(bào)加鋁的軟件（ DEALDEAL ），），以穩(wěn)定準(zhǔn)確 控制鋅鍋操作的MAP軟件 。 25l3.6 3.6 完善鍍鋅設(shè)備完善鍍鋅設(shè)備l3）改進(jìn)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(hào) 6號(hào)，鐵基超耐熱合金 MSA2020 MSA2001l*陶瓷材料 硅鋁氧氮聚合材料 SiAlON MgO- ZrO2 2 石墨復(fù)合材料 l*金屬陶瓷涂層 熱噴涂WCCo涂層，激光熔變碳

11、化物涂層26l3.6 3.6 完善鍍鋅設(shè)備完善鍍鋅設(shè)備l4 4）不斷改進(jìn)的氣刀l各種氣刀總的特點(diǎn)如下l*氣刀能自動(dòng)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(zhǔn)確定位機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn) 對(duì)噴嘴區(qū)域壓力恒定的動(dòng)態(tài)控制；l*雙唇回轉(zhuǎn)氣刀；更佳的刀唇間隙曲線；l*設(shè)置快速刀唇清理裝置；27l3.63.6完善鍍鋅設(shè)備完善鍍鋅設(shè)備l* *設(shè)置氣刀水平方向快、慢速打開及準(zhǔn)確復(fù)位 系統(tǒng)等； l*在線自動(dòng)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(dòng)。28l3.63.6完善鍍鋅設(shè)備完善鍍鋅設(shè)備l4 4）不斷改進(jìn)的氣刀）不斷

12、改進(jìn)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?dú)?，開發(fā)了 氣刀裝置降低噪音及節(jié)省氮?dú)獾脑O(shè)備， *由2個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)激光測(cè)量頭，自動(dòng)測(cè)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(dá)到降低 噪音，節(jié)省氮?dú)?060，提高鍍層質(zhì)量。29l3.7 3.7 重視進(jìn)行熱鍍鋅理論研究重視進(jìn)行熱鍍鋅理論研究l進(jìn)行鍍鋅機(jī)組工藝及設(shè)備理論研究l*鋅渣析出和溶解、鋅腐蝕機(jī)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(chǎng)模擬研究 用水或流體工藝模擬方 式對(duì)鋅鍋鋅池流場(chǎng)進(jìn)行研究。 *這些研究對(duì)提高鍍層表面質(zhì)量、制定加錠 方式、完善GI與GA轉(zhuǎn)換，消除表面鋅渣缺 陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重

13、要意義。30l4 4 采用采用4 4輥濕光整機(jī)輥濕光整機(jī)l趨向設(shè)置帶有橫移高壓噴嘴的濕光整機(jī)，機(jī)組既生產(chǎn)軟鋼（EDDQ）又生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼（AHSS）時(shí)，由采用2種規(guī)格軋輥趨向轉(zhuǎn)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。31l5 5 環(huán)保型、功能型后處理環(huán)保型、功能型后處理 l*無Cr6 6鈍化已是趨勢(shì)，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(guó)外及我國(guó)的鋼鐵企業(yè)在自主研發(fā)無Cr6 6鈍化方面都取得了很大成績(jī)，已商業(yè)生產(chǎn)。許多國(guó)際知名化工企業(yè)也都積極研制了無Cr6 6鈍化劑投放市場(chǎng)，目前我國(guó)主要鋼鐵企業(yè)的熱鍍鋅機(jī)組幾乎都采用了無Cr6 6的環(huán)保鈍化

14、。l*通過后處理開發(fā)功能性鍍鋅板，即在鍍鋅板上涂敷獨(dú)特涂料，生產(chǎn)沖壓用自潤(rùn)滑鍍鋅板；也可以通過后處理生產(chǎn)耐指紋鍍鋅板。326 6 研發(fā)生產(chǎn)高強(qiáng)度熱鍍鋅板成熱點(diǎn)研發(fā)生產(chǎn)高強(qiáng)度熱鍍鋅板成熱點(diǎn) 汽車業(yè)出于安全、節(jié)能及使用壽命考慮，汽車減重，使用更薄、強(qiáng)度更高的鍍鋅板顯得格外迫切。 目前70%汽車鋼板強(qiáng)度為300590MPa，強(qiáng)度更高的汽車板也開始應(yīng)用，并逐年用量增加； 研發(fā)生產(chǎn)性能優(yōu)越的超高強(qiáng)度熱鍍鋅板成為熱點(diǎn)，特別是強(qiáng)度級(jí)別 590MPa的熱鍍鋅板。336 6 研發(fā)生研發(fā)生產(chǎn)高強(qiáng)產(chǎn)高強(qiáng)度熱鍍度熱鍍鋅板成鋅板成熱點(diǎn)熱點(diǎn)不同高強(qiáng)鋼強(qiáng)度與延伸率關(guān)系不同高強(qiáng)鋼強(qiáng)度與延伸率關(guān)系34l6 6 研發(fā)生產(chǎn)高強(qiáng)度熱

15、鍍鋅板成熱點(diǎn)研發(fā)生產(chǎn)高強(qiáng)度熱鍍鋅板成熱點(diǎn)l我國(guó)許多重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)能商業(yè)生產(chǎn)lBH高強(qiáng)鋼、含P高強(qiáng)鋼、低合金高強(qiáng)鋼，l近年來著重開發(fā)更高強(qiáng)度級(jí)別DP及TRIP高強(qiáng)鋼。l生產(chǎn)DP及TRIP高強(qiáng)鋼，特別是TRIP鋼l著重考慮鋼的成分設(shè)計(jì)、爐內(nèi)保護(hù)氣露點(diǎn)控制、退火爐加熱方式及表面處理。35l6 6 研發(fā)生產(chǎn)熱鍍鋅高強(qiáng)度板成熱點(diǎn)研發(fā)生產(chǎn)熱鍍鋅高強(qiáng)度板成熱點(diǎn)l我國(guó)寶鋼在生產(chǎn)超高強(qiáng)度鋼上取得很大成績(jī)，特別值得提出的是寶鋼于2007年建成1套退火鍍鋅兩用機(jī)組，機(jī)組設(shè)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(jìn)行選擇性氧化，降低了鋼板表面的Si

16、、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(qiáng)度，可以商業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)度級(jí)別達(dá)1470MPa的超高強(qiáng)度退火板及鍍鋅板。36l4.1 Gavalume4.1 Gavalumel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 Galfanl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(chǎng)份額。我國(guó)有一定數(shù)量的GL生產(chǎn)。37l4.3 ZAM4.3 ZAMl含6%

17、Al,3%Mg的鋅合金鍍層，是上世紀(jì)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(gè)國(guó)家均有專利注冊(cè)，我國(guó)也在研發(fā)中。l4.4 DYMAZINC4.4 DYMAZINCl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。38l4.5 Super DYMA4.5 Super DYMAl含11%Al，3%Mg，0.2%Si的鋅合金鍍層，是本世紀(jì)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(zhǎng)、節(jié)約、

18、環(huán)保的鋅合金鍍層仍是國(guó)內(nèi)外研發(fā)的重要內(nèi)容之一。395.1 5.1 鍍鋅廠簡(jiǎn)化精整設(shè)備鍍鋅廠簡(jiǎn)化精整設(shè)備l近年來鋼鐵廠冷軋鍍鋅機(jī)組之后不再建很多的精整剪切機(jī)組，往往只建1套熱鍍鋅板重卷檢查機(jī)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(guó)內(nèi)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)和外資企業(yè)建設(shè)，其中汽車板激光拼焊是將不同厚度、強(qiáng)度或材質(zhì)的冷軋或鍍鋅薄板剪裁成不同的形狀，拼焊成零部件毛坯供汽車廠沖壓成型。 40l5.3 5.3 在汽車和家電企業(yè)周邊建設(shè)加工配送中心在汽車和家電企業(yè)周邊建設(shè)加工配送中心是必然選擇是必然選擇l目前汽車每輛平均使用412件激光拼焊板，2010年我國(guó)激光拼焊板消費(fèi)量約1890萬(wàn)件，2012年消費(fèi)量超過2200萬(wàn)件。國(guó)內(nèi)有激光拼焊機(jī)組的企業(yè)共13家，產(chǎn)能2710萬(wàn)件，其中寶鋼已建成激光拼焊企業(yè)8家，產(chǎn)能1750萬(wàn)件；預(yù)測(cè)2015年消費(fèi)量汽車約3500萬(wàn)件，家電約1100萬(wàn)件，加工配送中心選址離汽車和家電企業(yè)越來越近，交通便捷、降低運(yùn)費(fèi)的同