我國熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)及鍍鋅技術(shù)的發(fā)展

1、我國熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)及鍍鋅技術(shù)的發(fā)展    由于熱鍍鋅鋼板具有良好的耐腐蝕能力、美好的外觀、有利于后續(xù)加工、可降低成本和減少環(huán)境污染等優(yōu)點，因此深受廣大用戶歡迎。 我國熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)概況 20世紀5070年代，我國先后建設(shè)了約15套單張溶劑法熱鍍鋅機組，總產(chǎn)能約10萬t/a。這種工藝以熱疊軋酸洗板為原料。因其產(chǎn)品質(zhì)量差，成本高，污染環(huán)境，故于20世紀80年代先后被淘汰。1979年武鋼從德國引進并建成了我國第1套產(chǎn)能為15萬t/a的連續(xù)熱鍍鋅機組。到20世紀90年代，我國連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)獲得較快發(fā)展，全國已有11套連續(xù)熱鍍鋅機組，總產(chǎn)能已達182萬t/a，鍍鋅板

2、產(chǎn)量約占鋼材總量的2%。 21世紀初，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，扁平材比例增加，其中鍍鋅機組建設(shè)迅猛發(fā)展，攀鋼、寶鋼、鞍鋼、武鋼、馬鋼、本鋼、邯鋼、唐鋼等都建設(shè)了熱鍍鋅機組。這些國營特大型鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟實力雄厚，技術(shù)力量強，所建鍍鋅機組的生產(chǎn)技術(shù)均從國外引進，裝備水平高，機組產(chǎn)能高(一般為3550萬t/a)，產(chǎn)品定位高。銷售市場主要面向汽車、家電及優(yōu)質(zhì)建材。上述機組中有些機組為國營企業(yè)與外國公司合資，如寶鋼與新日鐵、阿塞勒合資建在寶鋼四冷軋廠的45萬t/a鍍鋅機組，鞍鋼與德國蒂森-克虜伯合資建在大連開發(fā)區(qū)的產(chǎn)能40萬t/a鍍鋅機組，廣鋼與合資建在廣東南沙的產(chǎn)能40萬t/a鍍鋅機

3、組，這些機組均以轎車面板為主打產(chǎn)品。 在此期間，民營企業(yè)也相繼投資建設(shè)鍍鋅機組，投資者以鋼材經(jīng)銷商為中堅力量，以建設(shè)單獨鍍鋅機組為主。這些企業(yè)既熟悉原料卷采購，又有很多下游用戶，對市場及經(jīng)營都很有辦法。也有一些資金更雄厚的民營企業(yè)家從全套冷軋廠建起，其建設(shè)的鍍鋅機組基本采用國內(nèi)技術(shù)與設(shè)備，少數(shù)機組引進少量配件及單體關(guān)鍵設(shè)備，機組產(chǎn)能多在20萬t/a以下，以1015萬t/a的機組居多，產(chǎn)品主要面向一般建材市場。其總體投資低，生產(chǎn)成本低，但也很有競爭力。 到2005年底，我國國營特大型鋼鐵企業(yè)(包括合資企業(yè))可建成40余套高產(chǎn)能熱鍍鋅機組，總產(chǎn)能將超過1500萬t/a；民營企業(yè)將建成80余套熱鍍鋅

4、機組，總產(chǎn)能將近1500萬t/a。在產(chǎn)能上，國營與民營企業(yè)幾乎各占半壁江山；但從產(chǎn)品檔次、質(zhì)量、原料、能源供應(yīng)，技術(shù)力量等方面綜合來看，還是國營特大型鋼鐵企業(yè)實力更勝一籌。 根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，19992004年我國鍍鋅板產(chǎn)量分別為145、167、220、260、417萬，以平均每年23.5%的速率增長(該產(chǎn)量未包括民營企業(yè)生產(chǎn)的鍍鋅板)。19992003年鍍鋅板進口量以平均每年37 3%的速率遞增，但2004年鍍鋅板進口量下降到435萬，比2003年下降102萬，這是空前的。19992003年間我國鍍鋅板出口量基本在10萬t/a以下，年平均出口量為8.12萬，但2004年我國鍍鋅板出口

5、量激增至52.2萬，是前5年平均出口量的6.4倍。2005年1季度比2004年1季度鍍鋅板生產(chǎn)量約增加40%；而鍍鋅板進口量銳減31%，出口量增加11.8%。 從上述數(shù)據(jù)可看出，我國鋼鐵結(jié)構(gòu)調(diào)整到2004年已初見成效，深加工類鍍鋅板材的自給率提高，我國生產(chǎn)的熱鍍鋅板開始走向國際市場。 熱鍍鋅板生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢 熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢如下： (1)機組向高產(chǎn)能發(fā)展 20世紀90年代以來建設(shè)的熱鍍鋅機組向高產(chǎn)能發(fā)展，全球產(chǎn)能在30萬t/a以上的熱鍍鋅機組約有60余套，總生產(chǎn)能力超過2800萬t/a。 (2)機組專業(yè)化 生產(chǎn)汽車鍍鋅板與建材鍍鋅板采用不同類型的機組生產(chǎn)，機組工藝、單體設(shè)備配置及爐

6、子選型更為合理，使投資效果明顯，產(chǎn)品成本降低。 (3)強調(diào)基板表面清潔 近年來建成的汽車板鍍鋅機組基本選用堿液電解清洗及全輻射管加熱爐的美鋼聯(lián)工藝，甚至在活套裝置前后皆設(shè)置清洗段。為了降低投資，建材型鍍鋅機組多采用改良森吉米爾工藝，但機組多設(shè)置了清洗段，使基板表面更清潔，產(chǎn)品質(zhì)量更好。 (4)采用塔式爐 采用塔式爐比臥式爐投資約高25%30%，過去機組生產(chǎn)能力在30萬t/a以上時，受爐長限制往往采用塔式爐，否則多選用臥式爐。20世紀90年代以后，生產(chǎn)廠更注重塔式爐的優(yōu)點：爐子氣密性好；爐輥數(shù)量少、壽命長；維護費用低；有利于改善板形；縮短爐長等。許多生產(chǎn)能力在25萬t/a或更小的鍍鋅機組也選用了

7、塔式爐。如法國索拉克鋼鐵公司1990年12月建成的產(chǎn)能25萬t/a的熱鍍鋅機組；盧森堡迪德朗日鋼廠1991年9月建成的產(chǎn)能25萬t/a熱鍍鋅機組；美國加州的鍍鋁鋅機組等。我國也有數(shù)套新投產(chǎn)的熱鍍鋅機組采用了塔式爐。 (5)不斷提高加熱爐的效能 利用加熱廢氣預(yù)熱帶鋼以節(jié)約能源，并可避免帶鋼變形；連續(xù)爐根據(jù)產(chǎn)品性能要求設(shè)置形式各異的冷卻段；設(shè)置熱張力調(diào)整輥，優(yōu)化帶鋼的爐內(nèi)張力；加熱段設(shè)置高精度的防熱翹曲輥，加熱段增加感應(yīng)加熱器；采用鼓-抽式脈沖控制燒嘴、多級燃燒輻射管等加熱技術(shù)，提高了燒嘴的調(diào)節(jié)范圍和輻射管壽命，有利于加熱的均勻性，并可降低含量，利于環(huán)保；改進爐輥輥型設(shè)計及爐輥表面噴涂技術(shù)。 (6

8、)不斷改進鍍鋅設(shè)備 鍍鋅設(shè)備包括氣刀，沉沒輥、穩(wěn)定輥及附屬設(shè)備，鋅鍋及加鋅設(shè)備等。多年來氣刀制造商不斷致力于改進氣刀，方登、奧鋼聯(lián)、杜瑪、柯勒等幾家著名專業(yè)廠商生產(chǎn)的氣刀各有特色，總的方向是使氣刀能自動跟蹤帶鋼，并與帶鋼保持穩(wěn)定距離；使氣刀能整體組裝調(diào)整，有準確的定位機構(gòu)；能實現(xiàn)對噴嘴區(qū)域壓力穩(wěn)定的動態(tài)控制；采用雙唇回轉(zhuǎn)氣刀和更佳的刀唇間隙曲線，設(shè)置快速刀唇清理裝置；設(shè)置氣刀水平方向快、慢速打開及準確復(fù)位系統(tǒng)等，使氣刀有了很大改進。沉沒輥輥面流鋅槽的形狀、間距及軸承也都有所改進，提高了穩(wěn)定性及壽命。鋅鍋多采用熔溝式陶瓷鋅鍋，鋅鍋容積趨向加大，以利于鋅液穩(wěn)定，現(xiàn)代大型機組通常沉沒輥的下緣距鍋底至

9、少800，而生產(chǎn)汽車板的熱鍍鋅機組鋅鍋容積應(yīng)更大些。無芯鋅鍋的發(fā)展也較為成熟，SMS還開發(fā)了無沉沒輥鋅鍋，根據(jù)電磁移動場形成磁流體動力學封閉原理設(shè)計出垂直型鋅鍋，帶鋼垂直從鋅鍋內(nèi)的鋅液中穿過，鋅鍋內(nèi)無任何易腐蝕件。這種技術(shù)已完成工業(yè)試驗階段，并已獲得韓國東部制鋼的訂單，引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。 (7)性能更佳的平整效果 采用四輥光整機，設(shè)有干、濕2種平整工藝、大、小2種直徑工作輥；并且工作輥輥面采用噴丸或電子束毛化處理，以滿足對延伸與表面光潔度的不同要求。對于不同品種的產(chǎn)品，采用光整機與拉矯機不同的配合方式，可獲得良好的效果。 (8)完善的后處理工藝 根據(jù)用戶不同的需求，可采用鈍化處理、磷化處理、

10、合金化處理或涂敷有機涂層。目前正不斷開發(fā)研制更好的鈍化劑配方。目前鈍化處理主要采用鉻酸鹽，但添加了氟化物、磷酸等活化劑，從而可獲得較厚的鉻酸鹽膜；當鈍化液中有氟化物時，可加速鈍化膜的形成，并使鈍化膜細致光亮；在無毒或低毒的無機緩蝕劑作為鈍化劑的研究中，無毒的水溶性丙烯酸樹酯中加入了少量鉬酸鹽和磷酸鹽得到了一種鈍化液(即ACM)，用來代替有毒的鉻酸鹽進行鈍化處理，可推遲鍍鋅層產(chǎn)生白銹的時間，其抗蝕性已接近鉻酸鹽鈍化水平，雖然目前該技術(shù)還未十分成熟，但出于環(huán)保考慮，無鉻鈍化取代鉻酸鹽鈍化已是大勢所趨。采用經(jīng)過磷化處理的熱鍍鋅鋼板可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電鍍鋅鋼板用在家電外板上，其既可延長產(chǎn)品壽命，又能降低材料

11、成本。熱鍍鋅機組在線磷化處理很具有發(fā)展?jié)摿?。耐指紋處理及無機潤滑膜、有機潤滑膜的應(yīng)用均為研究熱點。 (9)發(fā)展鋅合金鍍層 鋅合金鍍層鋼板比鍍鋅鋼板具有更優(yōu)越的性能，因此其生產(chǎn)比例逐年提高，其中發(fā)展較快的有鋁鋅合金鍍層(Galvalume)、鋅鋁合金鍍層(Galfan)及鋅鐵合金鍍層(Galvanneal)。最近日新制鋼又開發(fā)了鍍鋅鋁鎂合金鍍層(ZAM)，其耐蝕性為傳統(tǒng)鍍鋅板的10倍。 鋁鋅合金、鋅鋁合金鍍層鋼板比一般熱鍍鋅板具有更好的耐蝕性、涂裝性、成型性等，適用于建材、輕工等行業(yè)。鋅鐵合金鍍層鋼板比鋅鋁合金、鋁鋅合金鍍層鋼板具有更好的涂裝性、涂后耐蝕性及焊接性，因而廣泛用于汽車制造業(yè)。 為適

12、應(yīng)鋅合金鍍層鋼板生產(chǎn)，鍍鋅機組多采用升降移動式雙鍍鍋，以便能快速更換鍍層種類。1998年美國應(yīng)達公司研制的無芯鋅鍋投產(chǎn)，這種鋅鍋能耗低、投資少，很適于合金鍍層生產(chǎn)。鋅鐵合金擴散爐趨向于加熱段采用高頻感應(yīng)加熱，均熱段采用電阻加熱，從而實現(xiàn)了按優(yōu)化曲線退火，可更精確地控制鍍鋅層中的鐵含量。 (10)發(fā)展無鋅花鋼板 用無鉛鍍鋅可生產(chǎn)無鋅花鋼板，這種鍍層可減少晶間腐蝕，因而其使用壽命長，有利于環(huán)保，適用于汽車制造業(yè)并適于作為彩涂基板。幾年前歐洲就已停止生產(chǎn)普通鋅花鋼板，所以無鋅花鋼板生產(chǎn)具有明顯的發(fā)展趨勢。 (11)發(fā)展超深沖、高強度鋼鍍鋅板 生產(chǎn)汽車用重深沖、超深沖級熱鍍鋅板，皆采用鋼，連續(xù)爐不設(shè)過

13、時效段，簡化了爐體結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)控制；生產(chǎn)企業(yè)著重開發(fā)高強度鋼熱鍍鋅板，通常高強度鋼中Si、Mn含量較高，不利于鋅層粘著，通過化學成分的調(diào)整，特別是添加Mo元素實現(xiàn)了低Si含量雙相鋼鍍鋅板及雙相鋼鍍鋅合金化板的成功生產(chǎn)；用Al替代Si得到的TRIP熱鍍鋅鋼板，與傳統(tǒng)的CMnSi型TRIP鋼相當，但Al元素的添加給煉鋼與熱軋工序帶來一些問題，而該問題正在解決。 (12)生產(chǎn)超薄鍍層板 近年來氣刀等設(shè)備經(jīng)不斷改進，可生產(chǎn)出鍍層為2530g/m2雙面熱鍍鋅板，該板多用于電器行業(yè)，可取代部分電鍍鋅或部分電鍍錫鋼板。 (13)單面熱鍍鋅板日趨減少 單面熱鍍鋅工藝較煩瑣，且生產(chǎn)成本高，因而趨向以單面電鍍鋅板或

14、雙面差厚熱鍍鋅板取代。 (14)重視發(fā)展熱軋熱鍍鋅板 隨著人們對節(jié)能經(jīng)濟材的重視及薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的發(fā)展，可生產(chǎn)出更多薄規(guī)格的熱軋帶卷，熱軋熱鍍鋅板生產(chǎn)得到重視和發(fā)展，其產(chǎn)品主要應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，作為鋼結(jié)構(gòu)件、電纜架、通風管道、糧倉等。目前全世界熱軋熱鍍鋅板約占鍍鋅板總產(chǎn)量的8%9%，我國邯鋼、唐鋼等企業(yè)均已建成熱軋熱鍍鋅機組。 (15)自動化控制水平愈來愈高 全線采用計算機控制，可實現(xiàn)對機組全線速度、張力、軋件對中，爐子各段溫度、爐內(nèi)氣氛，鋅鍋溫度最佳化及鍍層厚度閉環(huán)控制等。 我國鍍鋅鋼板生產(chǎn)存在的問題 目前我國鍍鋅鋼板生產(chǎn)存在如下問題： (1)低產(chǎn)能機組過多 近年我國建設(shè)的產(chǎn)能20萬t/a

15、以下的熱鍍鋅機組過多，有的機組設(shè)計產(chǎn)能只有10萬t/a或更小。這些機組單位產(chǎn)能所占用的土地多；造成的環(huán)保問題需分散處理，難題較多。另外，產(chǎn)品成材率低，產(chǎn)品質(zhì)量不高。 (2)鍍鋅機組將面臨產(chǎn)能相對過剩 近年寶鋼、鞍鋼、武鋼、本鋼、馬鋼、廣鋼-等都建成或在建汽車型鍍鋅機組，加上擬建中的機組，總產(chǎn)能超過500萬t/a，假設(shè)機組產(chǎn)能的60%生產(chǎn)轎車面板，則可生產(chǎn)300萬t/a。2005年我國計劃生產(chǎn)轎車228萬輛，需板材134萬，其中鍍鋅板僅需50萬；到2010年我國計劃生產(chǎn)400萬輛轎車，需板材226萬，其中鍍鋅板僅需86萬。而目前建設(shè)(包括擬建)如此多汽車型鍍鋅機組，若過剩的汽車鍍鋅板不能出口，只

16、能生產(chǎn)建材板，而1套汽車型鍍鋅機組的投資是同樣產(chǎn)能建材型鍍鋅機組的34倍，只用其來生產(chǎn)一些建材鍍鋅板，是很不經(jīng)濟的。而建材鍍鋅板也很難迅速消費到2000萬t/a以上，因此到2006年或2007年以后，將會出現(xiàn)產(chǎn)能相對過剩、市場競爭空前激烈的局面。 (3)缺少建材鋅合金鍍層板 這些年建成的汽車型熱鍍鋅機組基本配置了鋅鐵合金化爐，鋅鐵合金鍍層板產(chǎn)能已能滿足要求；寶鋼、攀鋼、新大中等均建設(shè)了鋁鋅(Galvalume)或兼鍍鋁鋅機組，但產(chǎn)量不多；建材用鋅鋁(Galfan)合金鍍層板具有很優(yōu)良的性能，國外生產(chǎn)份額較多，但目前國內(nèi)尚不能生產(chǎn)。 (4)使用外購原料機組多 國內(nèi)已建成的許多單獨鍍鋅機組都在使用

17、外購鍍鋅基板，因而使包裝、運費增加，影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益。 (5)分布不均衡 近年我國雖建設(shè)了百余套熱鍍鋅機組，但基本集中在上海、江蘇、河北、遼寧、湖北、山東、浙江、四川、福建等省市，其約占總產(chǎn)能的90%以上，其余省市尚無1套寬帶熱鍍鋅機組，分布極不均衡。 (6)建材熱鍍鋅板鍍層偏薄 目前我國建材熱鍍鋅板市場還不夠規(guī)范，不少企業(yè)標準意識淡薄，為了降低生產(chǎn)成本，一再降低鍍鋅層厚度，在熱鍍鋅板生產(chǎn)中鋅錠的消耗占追加成本的60%左右。在使用尤其是在室外使用熱鍍鋅板時，鋅層厚度決定了其使用壽命。通常室外用鍍鋅層厚度應(yīng)為275g/m2(雙面)，鍍層厚度為20，室外使用壽命20年。目前國營企業(yè)生產(chǎn)的熱鍍鋅

18、板鋅層厚度約為150200g/m2(雙面)，而民營企業(yè)生產(chǎn)的熱鍍鋅板鋅層厚度約為80100g/m2(雙面)，使室外建筑物的壽命大打折扣，給用戶帶來不可估量的損失。 (7)無鋅花鋼板產(chǎn)量過低 目前我國的建材鍍鋅機組主要生產(chǎn)普通鋅花鋼板，市場也普遍認同這類產(chǎn)品，而無鋅花鋼板產(chǎn)量過低。但是，普通鋅花鋼板鍍層易產(chǎn)生晶間腐蝕，其耐蝕性不如無鋅花鋼板，作為彩涂原料卷不理想；加之，在鋅錠中要加入鉛，鋅層中含鉛量高，不利環(huán)保，因此應(yīng)推廣無鋅花鋼板。 (8)生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)不完整影響市場研究 目前不少市場研究報告中缺少民營企業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)；統(tǒng)計數(shù)據(jù)不完整給研究市場帶來很大困難，有時甚至得到錯誤結(jié)論，影響決策。我國已經(jīng)建成多套世界一流水平的熱鍍鋅機組，并引進了一些熱鍍鋅生產(chǎn)軟件，不但能生產(chǎn)建材鍍鋅板、家電鍍鋅板，也能生產(chǎn)部分轎車鍍鋅板，但對鍍鋅工藝尚需進一步深入研究，在開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)上多下功夫。 幾個熱點問題 (1)涂鍍行業(yè)與上游資源協(xié)調(diào)發(fā)展 特大型鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)涂鍍層板時，由于具有完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，故可根據(jù)訂單及時調(diào)整鋼質(zhì)級別及尺寸規(guī)格，交貨期短；同時由于原料自供，因而可節(jié)約中間環(huán)節(jié)的鍍鋅基板卷包裝費、運費等；還建有高爐、焦爐、轉(zhuǎn)爐，可產(chǎn)生副產(chǎn)品煤氣，制氧機可產(chǎn)生副產(chǎn)品氮氣等，具有有利的能源條件；此外，由于其建設(shè)的機組數(shù)量多，機組分工專業(yè)化生產(chǎn)，可提高效率，