Горячее цинкование технология: Технология процесса горячего цинкования металла

alexxlab | 12.06.1975 | 0 | Разное

Содержание

Технология процесса горячего цинкования металла

Горячее цинкование металла - это процесс погружения стальных и железных изделий  в ванны с расплавленным цинком при температуре примерно 450ºС. Цинк вступит в химическую реакцию с металлом и создаст поверх него плёнку, которая защитит сталь от появления коррозии.
 

Подготовка поверхности

Процесс подготовки поверхности металла - это наиболее вашный шаг в процессе цинкования, поскольку жировые пятна и другие загрязнения ухудшат адгезию цинка к поверхности. Процесс включает в себя следующие шаги:

  1. Обезжиривание металла - удаление масляных и других загрязнений, с помощью щелочных и кислотных растворах при температуре 60-80 градусов в специальных ваннах.
  2. Промывка от остатков жирных пятен, реагента и пены, которая образуется в ваннах для обезжиривания.
  3. Травление - процесс обработки металла для очистки поверхности от ржавчины и окалины путём окунания в роствор соляной кислоты. Саляная кислота растворяет хлориды железа.
  4. Промывка водой от остатка солей и раствора соляной кислоты. Для этого используют промывочные ванны.
  5. Флюсование - последний пункт подготовки поверхности включает себя предотвращение последующего образования окиси железа после промывки. В основу флюса входит хлорид аммония и хлорид цинка.
  6. Сушка поверхности.

По завершению всех вышеописанных действий, как правило, соединение между жидким цинком и сталью будет весьма надежным и очень качественным.

Для того  чтобы операция прошла гладко и с хорошим результатом, вам необходимо ориентироваться на следующие параметры:

  1. Качество цинка;
  2. Качество стали;
  3. Температура цинкового расплава;
  4. Время погружения и поднятия;
  5. Продолжительность погружения;
  6. Процесс охлаждения.

Как правило, температура цинкового расплава равняется 419ºС. Цинкование проходит всегда в классических пределах температур, то есть  445-460ºС. Именно соблюдение таких параметров обеспечит наименьшее образование оксидов, штейна и т.д.

Система фильтрации и аспирации поможет выполнить вытяжку отходящих газов с соблюдением необходимых экологических норм.
 

Стадия погружения

При выполнении данной стадии соблюдаются несколько ступеней: теплообмен внутри детали,  разрушение при расплаве флюса на самой детали, которое обеспечит наилучшую смачиваемость расплавленного цинка.

Основным параметром считается и быстрота погружения. В результате медленного погружения поверхность стали может освободиться от пассивированной пленки, в результате чего произойдет повторное окисление. При очень скоростном погружении может произойти с поверхности захват солей, что приведет к образованию дефектов, так как флюс не успеет расплавиться.
 

Продолжительность погружения

Данный параметр изменяется исходя из размеров, массы и формы, как правило, составляет 3-10 минут.

Перед тем, как поднимать детали, не забудьте очистить шлак с поверхности расплава, иначе он может осесть на деталях.
 

Стадия извлечения из ванны

При извлечении не стоит забывать, что его скорость отразится на толщине полученного покрытия.  Скорость извлечения влияет на величину слоя цинка.

Скорость нужно  выбирать, ориентируясь на время погружения, производительность, состояние поверхности, при этом беря во внимание наклон деталей при монтаже.

 

Процесс охлаждения

Данный процесс осуществляется на открытом воздухе, на месте складирования, которое соединяется с участком ОТК.

У вас есть вопросы? Позвоните или напишите нам!

Мы поможем выбрать покрытие, которое окажется для вас оптимальным!

  • Москва: +7 (495) 540-44-38
  • Санкт-Петербург: +7 (812) 407-18-07
  • Россия: 8 (800) 555-34-18 (Бесплатный номер)
  • Email: [email protected]

Звоните прямо сейчас и приобретите нашу продукцию по самой выгодной цене!

Горячее цинкование технология производственного процесса

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЦЕССУ ГОРЯЧЕГО ОЦИНКОВАНИЯ

Первой стадией технологического процесса является доставка металлоконструкций для оцинкования и входной контроль. Доставка металлоконструкций для оцинкования может производиться как автомобильным, так и железнодорожным транспортом.

Для входного контроля желательны электронные автомобильные весы для взвешивания металлоконструкций. Входной контроль поступающих металлоконструкций осуществляется согласно ГОСТ 9.307–89. После входного контроля должен быть определен дальнейший маршрут продукции для оцинкования: или непосредственно на участок навески изделий на траверсы, или, при необходимости, на участок предварительной подготовки поверхности металлоконструкций, где по результатам входного контроля может происходить очистка (пескоструйная, дробеструйная и т. п.), а также дополнительная механическая обработка (сверление дополнительных технологических отверстий, доводка нахлёсточных соединений, зачистка сварных швов от шлака и т. д.).

Операция навески изделий на траверсы осуществляется вручную. Изделия на участок навески могут подаваться автопогрузчиком, мостовым краном или др. способом. Для навески изделий на траверсы необходимо предусмотреть регулируемые по высоте подъемники — один комплект и более. После навески изделий на траверсу, траверса мостовым краном перемещается на накопитель, или непосредственно на участок химической подготовки поверхности.

На операцию обезжиривания траверсы с металлоконструкциями подаются мостовым краном. В ванне обезжиривания с поверхности изделия должны удаляться жиры, масла и др. загрязнения. Раствор ванны обезжиривания должен состоять из кислотного обезжиривателя и воды, при температуре раствора 35–40°С. Поставщика обезжиривателя Заказчик определяет сам. Обезжиривание производится методом погружения изделия в раствор на 5–60 мин. в зависимости от степени загрязнения изделия. Для операции обезжиривания необходимо предусмотреть одну или более ванну, которая должна заполняться и корректироваться при обязательном участии химика-технолога предприятия.

Операция травления применяется для удаления с металлоизделий ржавчины и окалины. Раствор в ванне травления состоит из 50% воды и 50% НС1 (33%). Температура раствора должна быть 15–20°С. Травление производится методом погружения металлоконструкции в раствор на 30–90 мин в зависимости от количества ржавчины и окалины на поверхности изделия. Для операции травления необходимо предусмотреть необходимое количество ванн, которые заполняются и корректируются при обязательном участии химика-технолога предприятия.

Промывка металлоизделия после травления осуществляется в ванне промывки в воде комнатной температуры путем погружения изделия в ванну и извлечения его без задержки. Технологический процесс предусматривает одну ванну для промывки после травления.

Флюсование применяется для удаления с поверхности изделия тончайших пленок окислов, солей железа и углеродсодержащих загрязнений. Флюс активирует поверхность, подлежащую оцинкованию, обеспечивая связь между основным металлом и цинковым покрытием. Раствор ванны флюсования готовится на месте при помощи солей, или приобретается готовый в жидком виде. Температура раствора в ванне флюсования составляет 45–65°С. Флюсование производится путем погружения изделия в ванну на 5 мин. Технологический процесс предусматривает одну ванну флюсования, которая заполняется и корректируются при обязательном участии химика-технолога предприятия.

После флюсования изделие направляется в сушильную камеру с передвижным цепным транспортёром, перемещающей траверсу внутри сушильной камеры. Во время передвижения происходит полное удаление влаги с поверхности и нагрев изделия. Температура в сушильной печи 100–120°С.

На операцию оцинкования траверса с металлоконструкциями доставляется с последней позиции сушильной камеры мостовым краном в печь оцинкования. Оцинкование производится путем погружения изделия в расплав цинка. Данный процесс можно разделить по времени на стадии:

  1. Погружение изделия в расплав цинка.
  2. Выдержка до полного выгорания флюса и до выравнивания температуры изделия и расплава цинка.
  3. Изъятие изделия из расплава цинка.

Состав ванны оцинкования: желательно Zn — 99,99%. Могут добавляться лигатуры алюминия, никеля и др. в количествах, обеспечивающих наилучшее качество оцинковки согласно самым современным требованиям. Температура расплава — 450°С. Общее время погружения изделия в расплав в среднем составляет 5–10 мин. Технологический процесс предусматривает одну ванну оцинкования, которая заполняется и корректируются при обязательном участии химика-технолога предприятия.

Охлаждение изделия непосредственно после оцинкования производится в ванне с горячей водой. Температура воды 60–80°С.

После охлаждения необходимо проводить визуальный контроль и замер толщины покрытия. Контроль качества покрытия осуществляется согласно ГОСТ 9.307–89.

При неудовлетворительном качестве покрытия изделия необходимо направить на участок химической подготовки поверхности и опустить в ванну расцинковки. Раствор в ванне расцинковки аналогичен раствору в ванне травления. В ванне расцинковки должен происходить процесс стравливания цинка, после чего должен производиться полный цикл повторного оцинкования.

После проведения контроля покрытия, траверсы с изделиями мостовым краном необходимо переместить на участок снятия готовой продукции. После снятия с траверс металлоконструкции погрузчиком или мостовым краном транспортируются на склад готовой продукции, где сортируются и упаковываются для дальнейшей отправки Потребителю.

ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ УЧАСТКАМ
  • Участок предварительной химической подготовки металлоизделий

Участок предварительной химической подготовки металлоизделий может быть изолирован от остального производства защитной, химически стойкой конструкцией типа «короб», или каждая ванна может быть закрыта полипропиленовой крышкой. Приямок для установки ванн предварительной химической подготовки, согласно технологического процессу, футерован полипропиленом. Привод дверей входа/выхода «короба» выполнен в химически стойком исполнении.

Для наружного наблюдения за процессом необходимо предусмотреть смотровые окна по периметру «короба» и входные двери для обслуживания участка травления и оборудования, расположенного внутри защитного «короба».

В защитном коробе необходимо предусмотреть систему освещения в химически стойком исполнении. В «коробе» обеспечивается постоянное разрежение с помощью циркуляционного вентилятора. Число оборотов вентилятора может регулироваться автоматически в зависимости от создаваемого разряжения. Все оборудование «короба» выполняется в кислостойком исполнении.

Участок предварительной химической подготовки металлоизделий должен обеспечивать безопасную работу обслуживающего персонала, между ванными должны быть кислотостойкие площадки, а под ними специальные отсосные трубы, обеспечивающие отсос любых стекающих капель кислоты с перемещающихся металлоконструкций. Капли кислоты, а также агрессивный воздух из химических ванн при помощи специальных кислотостойких вентиляторов и трубопроводов попадают в очистительные установки, где после очистки чистый воздух удаляется в атмосферу, а частицы кислоты возвращаются в техпроцесс.

Для подготовки поверхности металлоконструкций перед оцинкованием технологический процесс предусматривает проведение на данном участке следующих технологических операций:

  • обезжиривание;
  • травление;
  • промывку;
  • флюсование.

Все ванны предварительной химической обработки имеют металлический каркас, футерованный полипропиленом толщиной 20 мм.

Все ванны заполняются и корректируются при обязательном участии химика-технолога предприятия.

Рабочая температура ванн травления, промывки и расцинковки должна быть 20°С, ванны флюсования в пределах 45–65°С, ванны обезжиривания в пределах 35- 40°С.

Нагрев ванн флюсования и обезжиривания обеспечивается отводящими газами от печи цинкования через теплообменник с помощью змеевиков. Управление процессом нагрева ванн осуществляется в автоматическом режиме.

Заполнение и корректировка ванн водой должна происходить посредством кислотостойких трубопроводов как от ванны промывки, так и водой, прошедшей через фильтр кислотных испарений.

Для хранения 32% соляной кислоты необходимо оборудовать химически изолированный и футерованный полипропиленом приямок для установки централизованной станции из 3 емкостей со стенками из кислотостойкого пластика, необходимой вместительности.

Перемещение траверс с металлоконструкциями осуществляется радиоуправляемыми мостовыми кранами необходимой грузоподъемности в химически стойком исполнении.

Высота до подкрановых путей может варьироваться в зависимости от максимальных габаритных размеров металлоконструкций, подлежащих оцинкованию, или габаритами имеющегося производственного помещения.

Экологические требования предельно допустимых концентраций должны обеспечиваться в том числе путем применения эффективных систем фильтрации. Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу после установок фильтрации, не должно превышать установленные законодательством нормы ПДК. В технологическом процессе раствор флюсовация должен подвергаться непрерывной очистке автоматической установкой очистки флюса.

  • Участок сушки металлоконструкций

Для сушки металлоконструкций применяется конвейерная сушильная печь с высокотемпературным конвейером, который должен обеспечивать перемещение траверс внутрь печи с участка химической обработки на участок оцинковки.

Для нагрева изделий до температуры 100–120°С может использоваться тепло отводящих газов от печи оцинкования через рекуператор, а так же применяться индивидуальная газовая горелка и термостойкий вентилятор большой мощности.

Для равномерного нагрева металлоконструкций предусмотрен распределительный трубопровод нагрева камеры сушильной печи.

Сушильная печь находится в бетонном приямке, футерованным огнеупором.

Траверсы с изделиями на первую позицию сушильной камеры подаются мостовым краном, а потом перемещаться самостоятельно цепным транспортером.

В конструкции сушильной камеры предусмотрены две изолированные крышки пенального типа выхода/входа траверс, расположенные в верхней части сушки.

Контроль температуры сушильной камеры и система автоматического поддержания горения контролируются автоматически.

  • Участок оцинкования

Участок оцинкования состоит из высокоскоростной печи с импульсным нагревом, ванны оцинкования, продольного защитного короба паров оцинкования, дымоулавителя с фильтрами для улавливания паров оцинкования и ванны охлаждения.

Ванна оцинкования изготовлена из высокоуглеродистой листовой стали толщиной 50 мм. Температура расплавленного цинка должна быть 450°С.

Для установки ванны оцинкования предусмотрена жесткая система фиксации стенок ванны относительно стенок печи.

При работе печи оцинкования в «ночном» режиме рекомендуется накрывать ванну изоляционной крышкой недеформируемой конструкции.

Для откачки расплавленного цинка из ванны оцинкования предусмотрен электрический насос необходимой производительности. Высокоскоростная печь с импульсным нагревом обеспечивает температуру расплавленного цинка в ванне оцинкования 450°С и регулируется автоматически, а нагрев осуществляется горелками, расположенными в торцевой части печи цинкования. Расположение горелок обеспечивает хорошее удержание температуры по высоте ванны, для достижения высокого качества оцинкования. Стены металлического каркаса печи имеют модульную изолирующую систему из керамических волокон высокой плотности, обеспечивающих максимальное удержание тепла.

Печь оцинкования может находиться в термоизолированном приямке.

Печь оцинкования имеет системы защиты от перегрева.

Вентилятор подачи воздуха к горелкам имеет автоматическую регулировку.

Отработанные газы от печи оцинкования направляются в систему возврата тепла с теплообменником газ/вода и могут использоваться как для нагрева ванн предварительной химической подготовки, так и/или для сушильной камеры.

Продольный защитный короб для улавливания паров оцинкования может быть неподвижно закреплен на кран балке и перемещаться вместе с ней и подвешенной траверсой от сушильной камеры до ванны цинкования, или стационарно позиционироваться над печью цинкования.

Конструкцией предусмотрена специальная система отсоса воздуха.

Внутренняя поверхность короба изготовлена из жаропрочной листовой стали и имеет гладкую поверхность. Внутреннее освещение короба выполнено в жаропрочном исполнении. Продольный защитный короб имеет модульную сборно-разборную конструкцию.

Ванна охлаждения изготовлена из легированной стали со стальными опорными рамами. Необходимо предусмотреть использование горячей воды для технологических целей. Ванна охлаждения должна быть расположена в гидроизолированном приямке.

Перемещение траверс с металлоконструкциями на участке оцинкования осуществляется радиоуправляемыми кран-балками необходимой грузоподъёмности.

В процессе опускания траверсы с изделиями в ванну оцинкования может автоматически включиться вентиляционная система для удаления паров оцинкования фильтр «белых дымов».

После полного погружения изделий в ванну оцинкования открываются боковые «шторки» продольного короба печи оцинкования для сбора цинковой золки с поверхности ванны, затем траверса с изделиями должна быть поднята над ванной для стекания и стряхивания цинка ручными приспособлениями.

После этого, траверса с изделиями помещается (при необходимости) в ванну охлаждения.

Траверсы с изделиями из ванны охлаждения мостовым краном перемещаются на участок разгрузки.

Экологические требования предельно допустимых концентраций обеспечиваются фильтрами для улавливания белых дымов. Эффективность очистки соответствует нормам ПДК, принятыми в РФ.

  • Участок навески/съема и складирования металлоконструкций

На участок снятия с траверс изделия транспортируются мостовым краном или автопогрузчиком. На участке предусмотрен подъёмник подъема/опускания траверс. Траверсы на подъёмник устанавливаются мостовым краном необходимой грузоподъемности.

После снятия, изделий траверса перемещается на самоходную тележку.

Тележка транспортирует пустую траверсу на участок подготовки поверхности металлоконструкций.

На площадку складирования готовые изделия могут перемещаться мостовым краном или автопогрузчиком.

Участок может быть предназначен для предворительной механической очистки поверхности металлоконструкций перед химической подготовкой, также доработки металлоконструкций согласно ГОСТ 9.307–89.

  • Участок предварительной подготовки поверхности

Участок может быть оснащен сварочными полуавтоматами, переносными сверлильными и фрезерными станками с магнитным креплением, электродрелями, радиальными и торцевыми шлиф-машинками.

Передача металлоконструкций на участок может производиться автопогрузчиком или мостовым краном.

Предельно допустимые концентрации паров соответствуют нормам ПДК, принятым в РФ. Эмиссия в газообразных неорганических хлористых соединениях, указанных как хлористый водород, соответствует Российским нормам и правилам EN.

  • Экологические требования. Очистные сооружения

Предельно допустимые концентрации паров оцинкования в виде пылевидных эмиссий обеспечиваются путем применения дымоулавителя паров оцинкования (фильтра «белых дымов»). Эффективность улавливания составляет не менее 99%. Пылевидные эмиссии в отработанном газе соответствуют Российским нормам и правилам.

Раствор флюсования непрерывно очищается автоматической установкой очистки флюса в замкнутом цикле.

Вода из ванны промывки используется для пополнения ванн травления.

В технологическом процессе обезжиривания используется обезжиривающий раствор, который не насыщается маслами и обеспечивает работу ванн обезжиривания в замкнутом цикле.

  • Автоматизация технологического процесса

Технологический процесс годготовки поверхности перед оцинкованием может быть автоматизирован. Заданные программой режимы отражаются на дисплее и автоматически регулируются. В технологическом процессе оцинкования используется автоматическая система управления для контроля и восстановления заданных температур в ванне оцинкования и сушильной печи. Система имеет соответствующие дисплеи для управления печью цинкования, системой восстановления тепла и системой нагрева ванн.

Для расплава цинка в ванне оцинкования предусмотрена программа для управления горелками печи оцинкования.

Обеспечение постоянной заданной технологическим процессом температуры в ваннах химической подготовки осуществляется автоматической системой регулирования. Заданные и фактические температуры отображаются на дисплее и автоматически регулируются.

Для непрерывного удаления железа из ванны флюсования и поддержания уровня рН в заданном режиме применяется установка автоматической очистки флюса.

Поддержание заданной температуры (100–120°С) в сушильной камере автоматически регулируется системой управления автономной газовой горелкой.

Вентиляционная система продольного короба печи оцинкования автоматически обеспечивает максимальную производительность при опускании изделий в ванну оцинкования.

Для осуществления общего временного контроля за процессами предварительной подготовки в ваннах линии оцинкования, предусмотрена установка сенсорного дисплея, на который выводится текущие показания от ванн.

В случае возникновения внештатной ситуации предусмотрена подача звукового и светового сигналов на каждом участке, а так же вывод на сенсорный дисплей информации о месте возникновения внештатной ситуации и алфавитно-цифрового кода внештатной ситуации.

Технология процесса горячего цинкования

Как любая обработка поверхности, горячее цинкование требует правильной подготовки поверхности для того, чтобы во время погружения деталей в ванну цинкования реакция железа и цинка была однородной.

Последовательность этапов следующая: обезжиривание, промывка, травление, промывка и флюсование.

1. Обезжиривание

Назначение обезжиривания – удаление масла, загрязнений от этого зависит качество цинкования в целом. Обработка осуществляется с помощью обезжиривающего реагента, выбранного в зависимости от загрязняющего вещества, при температуре от 60 до 80°C. Удаление масляных пятен является необходимым перед этапом травления, во избежание дефектов цинкования металла таких как, например, отсутствие или расслоение цинкового покрытия.

2. Промывка после обезжиривания

Промывка должна выполняться эффективно, она позволит удалить с деталей жирные вещества и пену, оседающую на деталях из ванны обезжиривания.

3. Травление

Операция травления состоит из очистки поверхности металла, посредством удаления с нее слоя оксидов, образующихся в результате горячей обработки (окалина) или неблагоприятных условий хранения (ржавчина).

Обработка выполняется с помощью соляной кислоты, имеющей концентрацию от 120 до 210 г/л, при температуре окружающей среды (20 - 25°C). Преимуществом соляной кислоты является хорошая растворимость хлоридов железа и достижение чистой блестящей поверхности и достаточной смачиваемости расплавленным цинком.

Рекомендуется добавлять ингибиторы для удаления только окислов и гидроксилов, ограничивая воздействие на основной метал и избегая риска водородного насыщения.

Правильный контроль концентрации ванны позволит оптимизировать качество обработки, расходы, выбросы и, как следствие, защиту окружающей среды. Для дефектных изделий предусмотрена ванна для удаления цинкового покрытия, которая позволяет очищать детали за счет использования отработанного раствора кислоты.

4. Промывка после травления

За травлением следует тщательная промывка для нейтрализации возможных остаточных следов кислоты и удаления солей. Использование нескольких последовательных промывочных ванн позволит оптимизировать промывку и сократить расход воды.

5. Флюсование

Операция "флюсование" имеет три цели:

  • Завершение подготовки поверхности (растворение оксидов железа, заново образовавшихся на поверхности во время промывки),
  • Защита поверхности деталей с помощью пассивированной пленки флюса от дальнейшего окисления стали,
  • Обеспечение хорошей смачиваемости расплавленным цинком.

Применяемый флюс состоит из хлорида цинка и хлорида аммония.

Обработка выполняется концентрированным раствором флюса (400 - 600 г/л) при температуре 60°C.

Раствор ванны флюсования должен периодически контролироваться (плотность, pH и содержание железа). Очистка осуществляется с помощью добавления перикиси водорода, которая непрерывно осаждает соли трёхвалентного железа на дно ванны, а далее осадок попадает в систему отстаивания и фильтрации.

6. Предварительный нагрев, сушка перед нанесением цинка

Данная операция после флюсования позволяет испарять влагу с поверхности деталей и в пустотелых элементах, во избежание выплескивания цинка парами воды во время погружения в печь и деформации деталей. Она также позволяет предварительного нагревать детали приблизительно до 100°C, что эффективность печи цинкования, экономит энергию и снижает себестоимости цинкования.

Время сушки превышает время цинкования, следовательно, сушильная печь должна иметь несколько камер (минимум 2). Принятая в расчет производительность - максимальная загрузка сушильной печи.

Загрузочное и разгрузочное устройства обеспечат своевременное перемещение садок и оптимальной нагрузке печи цинкования.

7. Цинкование

После всех предварительно описанных операций, можно считать, что контакт между сталью и жидким цинком будет обеспечен наилучшим образом.

Основные параметры успешной операции:

  • Качество стали;
  • Качество цинка;
  • Температура цинкового расплава;
  • Продолжительность погружения;
  • Скорость погружения и поднятия;
  • Охлаждение.

Температура цинкового расплава составляет 419°C, цинкование выполняется в классических пределах от 445 до 460°C, что позволяет сократить образование штейна, оксидов и т.д.

Вытяжка отходящих газов обеспечивается системой аспирации и фильтрации в полном соответствии с экологическими нормами.

Фаза погружения:

Во время этой фазы имеют место несколько этапов: теплообмен внутри детали, расплав и разрушение флюса на поверхности деталей, приводящее к оптимальной смачиваемости расплавленного цинка.

Скорость погружения тоже является важным фактором. Слишком медленная скорость приведет к освобождению поверхности стали от пассивированной пленки с риском повторного окисления, а слишком быстрая скорость погружения приведет к захвату с поверхности остатков солей, флюс не успеет расплавится и, как следствие, это вызывает образование дефектов.

Длительность погружения:

Длительность погружения изменяется в зависимости от садки (массы, размеров, формы), в среднем от 3 до 10 мин.
Перед удалением деталей необходимо удалить шлак с помощью скребка с поверхности расплава, во избежание его оседания на деталях.

Фаза извлечения из ванны:

Скорость извлечения влияет на конечную толщину полученного покрытия. Она воздействует на толщину слоя чистого цинка (мкм), связанную с растеканием цинка и скоростью отвердевания.

Скорости подбираются, исходя из производительности, длительности погружения и качеством поверхности (подтёки, капли), учитывая регулировку наклона деталей на монтаже в зависимости от их геометрии.

8. Охлаждение

Охлаждение происходит на открытом воздухе на участке складирования и хранения совмещенной с участком ОТК перед упаковкой.

Процесс цинкования горячим способом - 8 этапов цинкования металла

Технология горячего цинкования металлоконструкций предусматривает правильную подготовку и обработку металлических поверхностей при строгом соблюдении последовательности технологического процесса.

Только в этом случае можно получить высокое качество нанесенного покрытия, которое сможет защитить металл от коррозии сроком от 20 до 50 лет. 

Все этапы горячего цинкования

Цинкование горячим способом проводится в следующей последовательности

Обезжиривание

Процедура удаляет с поверхности деталей загрязнения (например, масла). Проводится при температуре от 60°C до 80°C с применением обезжиривающих реагентов, выбор которых определяется в зависимости от вида загрязнения. Обезжиривание исключает расслоение цинкового покрытия после его нанесения. 

Промывка

Удаление с поверхности изделий пены и жирных составов, которые оседают на металле после ванны обезжиривания.

Травление

Очистка поверхностей изделий путем удаления с них ржавчины (при хранении в недопустимых условиях) или окалины (образуется после горячей обработки). Операция проводится в температурном режиме от 20°C до 25°C с применением соляной кислоты в концентрации 120 – 210 г/л.

Благодаря этому обеспечивается высокая растворимость хлоридов железа. Чтобы предупредить водородное насыщение и добиться удаления с поверхности только гидроксилов и окислов, раствор соляной кислоты рекомендуется дополнять ингибиторами.

Повторная промывка

Чтобы нейтрализовать остаточные следы кислоты, а также для удаления солей, требуется повторная промывка деталей. Применение сразу нескольких промывочных ванн оптимизирует процесс промывки и одновременно сократить расход воды. 

Флюсование

Это заключительный процесс подготовки поверхности деталей, на которых при промывке могли вновь появиться оксиды железа. Флюсование предупреждает последующее окисление металла за счет образования на поверхности пассивированной пленки флюса, а также гарантирует высокую степень смачиваемости расплавленным цинком. 

Обработка проводится при температуре 60°C с использованием концентрированного раствора флюса 400 – 600 г/л, состав которого включает хлорид аммония и хлорид цинка.

Очистка выполняется с добавлением перекиси водорода, которая постоянно осаждает соли трехвалентного железа на дно ванны. Впоследствии осадок поступает в систему отстаивания и фильтрации.

Предварительный нагрев и сушка

На данном этапе с поверхности изделий удаляются остатки влаги, что позволяет исключить выплескивание цинка парами воды при обработке пустотелых элементов в момент погружения деталей в печь и их деформации.

Операция способствует нагреву металла до 100°C, увеличивая эффективность печи, экономит энергию и снижает себестоимость цинкования.  

Поскольку сушка занимает больше времени, нежели горячее оцинкование металла, целесообразно в сушильной печи предусмотреть минимум 2 камеры. 

Цинкование

Цинковый сплав наносят на поверхность металла при температуре от 445°C до 460°C, что уменьшает появление оксидов, штейна и других образований. Вытяжка отходящих газов происходит благодаря системе аспирации и фильтрации.

Охлаждение

Чтобы горячий цинк остыл, перед упаковкой детали охлаждают естественным путем (на открытом воздухе). Процедуру проводят на местах хранения проката, совмещенных с участком ОТК.

Горячее цинкование: технология покрытия, виды оборудования

Простая технология горячего цинкования позволяет значительно увеличить срок службы металла. Расскажем о методах покрытия металла, видах применяемого оборудования.

Низкоуглеродистые стали имеют хорошие технические характеристики для создания из них металлических конструкций при строительстве мостов, зданий и других сооружений. Горячее цинкование полностью покрывает всю поверхность детали слоем цинка для защиты ее от негативного влияния воды и кислорода.

Покрытые горячим цинком. Детали достают из ванны

По технологии горячего цинкования, открытой в XIX веке, металлоконструкцию опускают в ванну с горячим цинком и выдерживают несколько минут. Чтобы сцепление с металлом было прочным, делают предварительную подготовку.

Преимущества и недостатки горячего цинкования


Горячее оцинкование в отличие от электролитического способа покрытия металлических поверхностей, делают, в основном, на крупных заготовках простой формы из тонкого листа углеродистой и низколегированной стали. Преимущества такого способа защиты от коррозии:

  • простота технологического процесса цинкования;
  • высокая производительность;
  • низкая стоимость;
  • обслуживание рабочими с низким уровнем подготовки;
  • отсутствие сложного оборудования.

В результате горячего цинкования улучшается внешний вид деталей и увеличивается эксплуатационный срок. Длительное время поверхность устойчива к агрессивным средам, включая слабокислые и щелочные растворы. На протяжении 20–25 лет детали не надо покрывать защитными составами, краской, грунтовкой.

К недостаткам горячего цинкования можно отнести:

  • неравномерный и толстый слой покрытия;
  • большой расход цинка;
  • вредные испарения во время подготовки и цинкования;
  • габариты заготовок ограничены размерами ванны;
  • покрытые детали плохо свариваются;
  • невозможно покрывать элементы с посадочными размерами;
  • осложняется дальнейшая обработка.

Толщина слоя цинка на одной поверхности колеблется от 3–5 микрон до 1 мм. Получить ровный слой с заданной толщиной цинкованием невозможно.

Сферы применения


Металлоконструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе, нуждаются в защите. Покрытие горячим цинком применяют для следующих изделий:
  • опор линий электропередач, особенно высоковольтных;
  • антикоррозионного покрытия нижней части корпуса корабля;
  • металлоконструкций мостов и трубопроводов;
  • столбов уличного освещения;
  • каркасов зданий;
  • ступеней лестниц;
  • перил, ограждений балконов и других элементов зданий;
  • труб системы вентиляции.

Способ покрытия горячим цинкованием металла применяется для трубопроводов, различных элементов садового и фасадного дизайна.

Технология процесса

Покрытие металла методом горячего оцинкования происходит в несколько этапов: подготовка поверхности, сам процесс покрытия и контроль полученного слоя цинка после охлаждения.

Этап подготовки поверхности


Поверхность металла в процессе обработки и транспортировки покрывается грязью, масляными пятнами и другими веществами, препятствующими соединению цинка со сталью. На их месте образуются дефекты: отслаивание и пузырение, непокрытые места.

Сильно загрязненные детали продувают сжатым воздухом, очищая их от пыли и механических отходов. Одновременно происходит сушка мокрых пятен, удаление лишней влаги. Особенно тщательно обдувают изделия, которые хранились под открытым небом или транспортировались издалека.

В процессе обезжиривания слабокислым или щелочным раствором смываются вся грязь и жирные пятна. Концентрация кислоты и щелочи подбирается с таким учетом, чтобы жир растворился, а сталь осталась нетронутой.

Следующий по технологии этап подготовки к цинкованию – травление в растворе соляной кислоты. Окислы железа вступают в химическую реакцию. В результате металлическая поверхность очищается и выравнивается. Образовавшиеся соли оседают на дно травильной емкости.

Остатки технологического раствора и солей удаляются при промывке. Ее производят струей воды под давлением или последовательным окунанием в несколько ванн.

Завершает подготовку поверхности к цинкованию флюсование. Тонкий слой смеси хлорида цинка и хлорида аммония остается на детали. Пленка не пропускает воздух и препятствует окислению. При цинковании флюс растворяется и улучшает смачиваемость металла.

Ванна с флюсом требует постоянного ухода. Ее следует чистить через несколько технологических циклов, используя для этого перекись водорода. Концентрация флюса проверяется после каждого окунания партии изделий.

Завершает подготовку к горячему цинкованию сушка. Она производится в сушильной камере при температуре воздуха 100–120 °C. Если остатка влаги не удалить, то при опускании в ванну она начнет кипеть и создавать пузырьки на детали. В результате поверхность вся будет покрыта круглыми темными пятнами, где цинк не пристал.

Погружение поверхности в ванну


Важную роль в качестве цинкования играет скорость погружения и температура. Цинк нагревается до 450 °C, и такая температура поддерживается постоянно. Сталь нагревается примерно до 70 °C, чтобы не было резкого перепада температур и охлаждения цинка.

Быстрое погружение вызовет турбулентное движение жидкости и плохое прилипание. Очень медленное опускание, наоборот, оставит горячий состав неподвижным, и он не проникнет в узкие места, не покроет внутренние поверхности.

При расчете скорости опускания металла в ванну учитывается и скорость расплавления флюса на ее поверхности. Он переходит в жидкое и газообразное состояние при температуре значительно ниже 450 °C, и поэтому сходит с металла над ванной. Если деталь опускать медленно, то на открывшейся поверхности успеет образоваться пленка окислов. И наоборот, быстрое погружение не позволит флюсу раствориться – он останется на поверхности.

Скорость погружения при разработке технологии горячего цинкования сначала рассчитывается на основании гидравлических и гидродинамических законов с учетом размеров и конфигурации детали. Затем производится контрольное погружение, практическая корректировка расчетов. В последнее время создана компьютерная программа, моделирующая движение горячего цинка при опускании детали в ванну. Она учитывает все особенности конфигурации опускаемого предмета, его выступы и заполнение полостей, а также растворение и испарение флюса.

От чего зависит время погружения


Время нахождения в ванне – 3–10 минут. Оно зависит от толщины стенок детали. Сталь должна полностью прогреться до температуры цинка. Расчет делается по самому большому сечению с учетом теплопроводности покрываемого материала и охлаждения самого цинка при погружении холодного предмета.

Детали в ванне постоянно перемещают, перемешивая цинк для ровного прогрева и покрытия.

Этап извлечения из ванны

Практика показала, что толщина покрытия зависит от скорости извлечения деталей из горячей ванны. Чем медленнее поднимаются металлические конструкции, тем тоньше слой цинка оседает на их поверхности.

Флюс при растворении частично остается в горячей ванне. Он образует шлак и всплывает на поверхность. Перед извлечением емкости из ванны, его специальным скребком удаляют, собирают. Если этого не сделать, то шлак попадет на деталь и испортит однородность покрытия.

Процесс охлаждения


Охлаждение после цинкования происходит на открытом воздухе. Мелкие детали можно высыпать из корзин, чтобы они быстрее и равномернее остывали.

Используемое оборудование – линия горячего цинкования

При массовом производстве деталей и защитного покрытия листового металла, проволоки и других изделий из металла устанавливают оборудование для горячего цинкования в одну линию, по одной оси. Протяженность цеха достигает нескольких сотен метров. Сверху мостовые краны, которые имеют защитное покрытие от воздействия химических веществ.

Участок химической подготовки

Несколько ванн стоят в одну линию в соответствии с технологическими операциями. В первой производится обезжиривание, дальше – травление. Завершающими после флюсования стоят емкости с водой для промывки. Завершает химическую подготовку камера для сушки.

Траверса с коробами или металлоконструкциями подается к первой емкости на тележке. Затем кран по очереди опускает ее во все ванны. При больших размерах емкостей возможна передача деталей между ваннами по конвейеру.

Печь горячего цинкования

Печь для непрерывного горячего цинкования рассчитывается по длине на плавное опускание корзин и перемещение их в противоположный конец исходя из скорости окунания и вынимания, времени прогрева стали. В среднем длина ванны составляет 13 м.

Линия непрерывного цинкования листового проката

Подогрев осуществляется разными способами. Наиболее выгодным признан газ. Ванна может обогреваться электричеством, мазутом и углем. Все зависит от расположенных поблизости источников энергии.

Горячим цинкованием защищают металлоконструкции от коррозии. Метод имеет свои недостатки, но преимуществ значительно больше. Способ нанесения покрытия относительно дешевый и быстрый.

Нам интересно мнение читателей по поводу горячего цинкования. Возможно, другие технологии покрытия металла цинком более удобны и практичны?

Технология горячего цинкования

Для обеспечения перемещения изделий при горячем цинковании они должны быть закреплены на специальных траверсах.


Перед горячим цинкованием изделия подвергаются химической обработке, т.к. поверхности изделий, предназначенных для горячего цинкования, должны быть чистыми.
Стадии процесса:

Обезжиривание: перед травлением металлов (удаление окисей химическим способом, без которого невозможно цинкование) необходимо удалить маслянистые и смазочные вещества с их поверхности. Таким образом, цель обезжиривания – удаление с поверхности маслянистых и/или смазочных веществ с использованием кислотных растворов.

Травление: необходимо для удаления оксидов железа с поверхности материалов. Для травления используют кислоту с ингибитором коррозии, который необходим для остановки продолжения эффекта травления металла после удаления окиси.

Промывка: для полного удаления кислотного раствора после травления производится промывка изделий в ванной с водой.

Флюсование: производится в горячем жидком растворе хлористого цинка/аммония с целью подготовки поверхности металла для правильной «реакции» с расплавленным цинком и для предотвращения образования окиси при последующем процессе сушки.

Сушка: изделия помещают в камеру сушки, где циркулирует горячий воздух при температуре около 100° C. Таким образом, материал сушится и нагревается, что позволяет снизить термошок от высоких температур горячего цинкования.

Цинкование: производится погружением в цинк, содержание чистого цинка не менее 98,5 %, при температуре около 450° C. При горячем цинковании допускаются добавки алюминия или иных элементов в соответствии со спецификой требований цинкования.

Охлаждение: производится погружением в горячую воду только изделий такой конструкции, которые не деформируются и не разрушатся.
Пассивация: после горячего цинкования материал может быть обработан раствором из несодержащих хром органических солей, который предотвращает образование белой окиси, т.е. того налета оксидированного цинка, который образуется в результате хранения изделий во влажных и непроветриваемых помещениях. Пассивация производится путем погружения конструкций  в специальный раствор и сушится при температуре 70°C перед его упаковкой.
 
Проверка: два свойства покрытия после горячего цинкования, которые тщательно рассматриваются после процесса цинкования, — толщина покрытия и внешний вид покрытия. Различные простые физические и лабораторные тесты выполняются для определения толщины, однородности, уровня прилипания и внешнего вида.

Горячее цинкование - требования к изделиям

В конструкциях изделий, подлежащих горячему цинкованию, не должно быть карманов, закрытых полостей и воздушных мешков; все полости должны быть доступны для беспрепятственного поступления и выхода из них жидкостей, расплавленного цинка и газов.

Полые изделия и изделия сложной формы подвергают пробному горячему цинкованию.

Не допускается во избежание взрыва наносить покрытия на изделия, имеющие закрытые полости.

Сварку элементов конструкций следует производить встык, либо двухсторонними швами, либо односторонним швом с подваркой.

Не допускается цинковать изделия со сварными соединениями внахлест.

Требования к поверхности основного металла:

  • на поверхности основного металла не допускается: закатанная окалина, заусеница, поры, включения, сварочные шлаки, остатки формовочной массы, графита, смазки, металлической стружки, маркировочной краски;
  • на поверхности литых изделий не должно быть пор и усадочных раковин;
  • сварочные швы должны быть равномерными, плотными и сплошными по всей длине;
  • острые углы и кромки изделий, за исключением  технически обоснованных случаев, должны быть скруглены радиусом не менее 0,3 мм;
  • поверхность изделий, подлежащих горячему цинкованию, должна быть очищена обезжириванием, последующим травлением, затем зафлюсована;
  • степень очистки поверхности от окалины и продуктов коррозии - 1 по ГОСТ 9.402-80.

Горячее цинкование - характеристика химического состава стали

Для наилучшего покрытия методом горячего цинкования используются заготовки из низкоуглеродистой стали ГОСТ 380-94, 1050-88, 27772-88. Сталь должна содержать кремния
Зависимость внешнего вида цинкового покрытия от химического состава стали приведена в таблице:

Технология горячего цинкования

Технология горячего цинкования предполагает погружение металлических изделий в расплав цинка. Наиболее используемым в промышленности методом цинкования является жидкофазный способ, отличие которого заключается в высокой производительности с хорошим качеством покрытия, а также в применении простого и недорогого оборудования.

В процессе контакта поверхности стали с жидким цинком, после смачивания за счет процессов диффузии происходит наращивание слоев железо-цинк. При выходе изделия из цинковой ванны на поверхности интерметаллических соединений образовывается слой покрытия, который соответствует составу металла в ванне. В том случае, если в некоторых местах поверхность стали не смачивается цинком, то железоцинковый слой не образуется. Участки поверхности, непокрытые цинком, называются «непроцинковкой».

Взаимодействие цинка с металлическим изделием зависит от температуры сплава, длительности контакта друг с другом, химического состава сплава цинка и стали, а также его структуры. Для получения толстого, однородного и пластичного цинкового покрытия, горячее цинкование выполняется при температуре от 430 С до 450 C.

Применение сглаживающих устройств

Чтобы повысить равномерность распределения покрытия и исключить появление течи цинка на поверхности стальных изделий применяют сглаживающие устройства. Они могут быть механическими — устройства из стеклоткани или асбеста, сыпучими с применением древесно-угольной засыпки зеркала ванны в месте выхода металлического изделия из ванны и пневматическими, при которых производится сильная обдувка струей воздуха.

Чтобы избежать дефектов на оцинкованной детали, ухудшающих ее качества, внешний вид и значительно снижающих устойчивость покрытия к коррозии, перед оцинковкой металлическая поверхность должна быть тщательно очищена, обезжирена, промыта, как горячим, так и холодным способом и подвержена травлению и флюсованию.

Горячее цинкование – это самый эффективный и экономичный способ защиты от коррозии, достаточно распространенный во всем мире. Оцинковка металла применяется для повышения устойчивости к коррозии металлических конструкций для сооружения мостов, металлических каркасов зданий, эксплуатирующихся в условиях высокой влажности, в автомобильной промышленности и многих других сферах, требующих долговечности изделий из металла.

Что такое технология горячего цинкования и процесс горячеоцинкованной круглой стальной трубы - Знания - Новости

Горячее цинкование - это метод, при котором стальные детали погружаются в расплавленный цинк для получения металлического покрытия. В последние годы, с быстрым развитием высоковольтной передачи электроэнергии, транспорта и связи, требования к защите стальных деталей становятся все выше и выше, а спрос на горячее цинкование также продолжает расти.

1. Защитные свойства горячеоцинкованного слоя

Горячее цинкование имеет хорошее покрытие, плотное покрытие и отсутствие органических включений. Как мы все знаем, механизм устойчивости цинка к атмосферной коррозии - это механическая защита и электрохимическая защита. В условиях атмосферной коррозии на поверхности цинкового слоя появляются защитные пленки ZnO, Zn (OH) 2 и основного карбоната цинка, которые могут в определенной степени замедлить коррозию цинка.Защитная пленка слоя (также называемая белой ржавчиной) повреждается и образуется новый слой.

2. Процесс формирования слоя горячего цинкования

Процесс формирования слоя горячего цинкования - это процесс образования сплава железа и цинка между железной матрицей и внешним слоем чистого цинка. Слой сплава железа и цинка образуется на поверхности детали во время нанесения покрытия методом горячего погружения, что делает слой железа и чистого цинка очень близким.Хорошее сочетание.

2.1 Процесс

Заготовка → Обезжиривание → Промывка водой → Травление → Промывка водой → Погружение в вспомогательный растворитель → Сушка и предварительный нагрев → Горячее цинкование → Окончательная обработка → Охлаждение → Пассивация → Промывка → Сушка → Проверка

2.2 Описание технологический процесс

(1) Обезжиривание: Для обезжиривания можно использовать химическое обезжиривание или обезжиривающее очищающее средство на водной основе до тех пор, пока заготовка полностью не смачивается водой.

(2) Травление: h3SO4 15%, тиомочевина 0,1%, 40-60 ℃ или HCl 20%, гексаметилентетрамин 1-3 г / л, 20-40 ℃ для травления. Добавление ингибиторов коррозии может предотвратить чрезмерную коррозию подложки и снизить поглощение водорода железной подложкой.

(3) Иммерсионный флюс, также известный как связующий агент, может поддерживать активность заготовки перед погружением, чтобы улучшить сцепление между покрытием и подложкой. Nh5Cl 15% ~ 25%, ZnCl2 2,5% ~ 3,5%, 55 ~ 65 ℃, 5 10 мин. Для уменьшения улетучивания Nh5Cl можно соответствующим образом добавить глицерин.

(4) Сушка и предварительный нагрев: для предотвращения деформации заготовки из-за резкого повышения температуры во время нанесения покрытия методом погружения и для удаления остаточной влаги, чтобы предотвратить взрыв цинка и вызвать взрыв цинковой жидкости, предварительный нагрев обычно составляет 120 ° С. 180 ℃.

(5) Горячее цинкование: контролируйте температуру ванны с цинком, время погружения и скорость извлечения заготовки из ванны с цинком. Температура слишком низкая, жидкий цинк плохая текучесть, покрытие толстое и неровное, легко образуется провисание, а внешний вид оставляет желать лучшего; температура высока, жидкий цинк имеет хорошую текучесть, жидкий цинк легко отделяется от заготовки, а явление провисания и складок уменьшается.Прочное тонкое покрытие, хороший внешний вид, высокая эффективность производства; однако, если температура будет слишком высокой, заготовка и цинковая ванна будут серьезно повреждены, и будет образовываться большое количество цинкового шлака, что повлияет на качество цинкового окунания и потребляет большое количество цинка, даже если это невозможно. нанести обшивку. При одной и той же температуре время погружения в гальванику велико, а гальванический слой толстый. Чтобы улучшить текучесть раствора для нанесения покрытия методом горячего погружения при более низких температурах, предотвратить слишком толстое покрытие и улучшить внешний вид покрытия, 0.Часто добавляют от 01% до 0,02% чистого алюминия. Алюминий следует добавлять в небольших количествах несколько раз.

(6) Чистовая обработка: Чистовая обработка заготовки после нанесения покрытия заключается в основном в удалении остаточного цинка и цинковых включений с поверхности встряхиванием или вручную.

(7) Пассивация: Цель состоит в том, чтобы улучшить устойчивость поверхности заготовки к атмосферной коррозии, уменьшить или продлить появление белой ржавчины и сохранить хороший внешний вид покрытия. Все они пассивированы хроматом, например Na2Cr2O7 80 100 г / л, серной кислотой 3 4 мл / л.

(8) Охлаждение: обычно водяное охлаждение, но температура не должна быть слишком низкой, чтобы предотвратить растрескивание заготовки, особенно отливки, в матрице из-за охлаждения и усадки.

(9) Осмотр: Внешний вид покрытия яркий, детализированный, без провисаний и морщин. Для проверки толщины можно использовать толщиномер покрытия, метод относительно прост. Толщина покрытия также может быть получена путем преобразования величины адгезии цинка. Для прочности соединения можно использовать гибочный пресс, чтобы согнуть образец под углом 90-180 ° без трещин и выпадения покрытия.Его также можно проверить тяжелым молотком.

Горячеоцинкованные сорта стали, применение, разработка технологии производства, дефекты. Все, что вам нужно, готово для вас! _SMM

В последние годы, поскольку горячеоцинкованный стальной лист имеет хорошую коррозионную стойкость, хороший внешний вид, способствует последующей обработке, может снизить затраты и уменьшить загрязнение окружающей среды, и другие преимущества приветствуются большинство пользователей. Эта статья даст вам полное представление о горячеоцинкованной стали с точки зрения разнообразия, использования, процесса разработки технологии производства и дефектов.

Горячее цинкование - это технология погружения стали, нержавеющей стали, чугуна и других металлов в расплавленный жидкий металл или сплав для получения покрытия. Горячее цинкование - это наиболее широко используемый метод обработки поверхности стали с лучшим соотношением производительности и цены в мире. Горячеоцинкованные изделия играют неоценимую и незаменимую роль в уменьшении коррозии и продлении срока службы, а также в экономии энергии и материалов из чугуна и стали. в то же время сталь с покрытием также является краткосрочным продуктом с высокой добавленной стоимостью, который страна поддерживает и уделяет приоритетное внимание разработке краткосрочных продуктов с высокой добавленной стоимостью.

В настоящее время китайская промышленность горячего цинкования вступила в новый этап быстрого и устойчивого развития.

Разновидности и применение горячеоцинкованной стали

Распространенные разновидности горячеоцинкованной стали включают оцинкованный стальной лист и полосу, оцинкованную стальную проволоку и проволочную сетку, оцинкованные стальные трубы, оцинкованную сталь и конструкционные детали, оцинкованные фитинги для труб (фитинги из ковкого чугуна), оцинкованные детали, крепежные детали, оцинкованные устройства продукты и т. д.Обычными покрытиями являются покрытие из чистого цинка, покрытие из цинк-алюминиевого сплава (цинк-алюминий, редкоземельный элемент, цинк-алюминий, магний, цинк-алюминий, свинец), покрытие из цинк-никелевого сплава, покрытие из алюминиево-цинкового сплава (алюминий-цинк-кремний) и так далее.

Оцинкованная продукция широко используется в строительстве, связи, электроэнергетике, транспорте, энергетике, автомобилестроении, легкой промышленности (бытовая техника), сельском хозяйстве, животноводстве, рыболовстве, нефтехимии и других отраслях промышленности. Их основные виды использования следующие:

(1) Легкая промышленность и промышленность бытовых электроприборов: кондиционеры, телевизоры, стиральные машины, холодильники, микроволновые печи, водонагреватели и другие бытовые приборы и нижние плиты, нижние плиты и корпуса компьютеров, гражданские дымоходы, кухонная утварь, ведра, контейнеры и др.

(2) Электроэнергетика и связь: башня для передачи и преобразования электроэнергии, башня связи, броневая лента для кабеля, оцинкованная проволока из низкоуглеродистой стали для связи, оцинкованная стальная проволока для стального сердечника, алюминиевая петля, подвеска, подвеска и крепление из оцинкованной стальной нити . Поперечный столб, трос и крепеж, все виды кабельных лотков.

(3) Строительная промышленность: все виды легких стальных килей для промышленного и гражданского строительства, строительные панели, гофрированный картон, кровельные решетки, оцинкованные трубы для вентиляции, водоснабжения и водоотведения.

(4) Автомобильная промышленность: кузов автомобиля, дверь, нижняя пластина, внутренняя пластина и т. Д.

(5) Транспортная промышленность: дорожные ограждения, дорожная изоляционная сеть, световые опоры для дорог и магистралей, различные указательные знаки, оцинкованные конструкционные элементы для мостов.

(6) Металлургическая и химическая промышленность: все виды оцинкованных труб для транспортировки жидкостей низкого давления, каркасы конструкций, все виды емкостей.

(7) Сельское хозяйство: легкий стальной киль для дождевальных оросительных труб, пластиковый навес, зернохранилище, контейнер для хранения и транспортировки, сельскохозяйственные инструменты, оцинкованная железная проволока для обвязки.

(8) Рыболовство и животноводство: трос для рыболовства и сетка для животноводства.

Разработка непрерывного горячеоцинкованного стального листа в Китае началась в 1970-х годах. В 1979 году WISCO представила первую современную линию непрерывного горячего цинкования и линию производства стального листа с цветным покрытием из-за границы, положив начало современной технологии цинкования стальной полосы в Китае.

Технологическая схема производства стального оцинкованного листа

Из-за сильной экономической мощи и сильной технической мощи государственных предприятий большая часть оборудования импортируется из-за границы, выпуск единиц высок, позиционирование продукции высокое, а рынок сбыта в основном предназначен для автомобилей и высокотехнологичных товаров. класс бытовой техники, который к 2015 году перевалил за 70.После 2000 года рост частных предприятий, в основном с дилерами стали в качестве основы, они знакомы с рынком, хорошим управлением, полностью локализованным использованием оборудования для горячего цинкования, низким уровнем производства, низкими инвестициями, низкой производственной стоимостью, высокая эффективность, в основном для рынка низкосортных строительных материалов.

К 2008 году мощность производства горячеоцинкованного стального листа в Китае достигла уровня развитых стран Европы и Америки. Согласно расследованию соответствующих ведомств, производственные линии по производству оцинкованной стали в Китае в основном сосредоточены в развитых регионах, таких как дельта реки Янцзы, дельта реки Чжуцзян и экономическая зона Бохайского края.Однако под влиянием соответствующей национальной политики и рыночной ситуации, с одной стороны, исходная производственная линия будет проявлять определенную степень концентрации и интеграции, с другой стороны, фокус новой производственной линии будет постепенно смещаться в сторону центральной и западные регионы.

С развитием экономики Китая строительство, автомобилестроение, производство бытовой техники и другие отрасли промышленности быстро развивались и стали опорными отраслями национальной экономики.Большой спрос на оцинкованную сталь в строительстве, автомобилестроении, бытовой технике и других отраслях промышленности в значительной степени способствовал развитию рынка и техническому прогрессу непрерывной оцинкованной стали в Китае.

Пример применения горячеоцинкованного стального листа

Лента горячеоцинкованная применяется в строительстве, бытовой технике, автомобилестроении, легкой промышленности и других отраслях промышленности, в том числе строительстве, автомобильной и бытовой технике. В настоящее время Китай имеет не только крупнейший строительный рынок в мире, но и крупнейший в мире производитель автомобильной и бытовой техники.

В последние годы, хотя объем производства, качество продукции, технологии и уровень оснащения оцинкованного листа в Китае значительно улучшились, по-прежнему существуют четыре проблемы:

Основные результаты таковы: 1. Разница в уровне оборудования большая, есть много маломощных агрегатов.

2. Избыточные производственные мощности, ослабление спроса на переработку, недостаточная общая производительность предприятий по производству оцинкованного листа и полосы, а также серьезные отходы установок с высокой конфигурацией;

3.Частные предприятия не производят продукцию по стандарту, а толщина покрытия слишком мала, что приводит к нерациональной трате ресурсов. В то же время сознание предприятия по охране окружающей среды является слабым, управление охраной окружающей среды предприятия не является стандартным;

4. Для производства высококачественных автомобильных листов, функциональных бытовых панелей и стальных листов с покрытием для строительства зданий с высокой коррозионной стойкостью также требуется импорт, отечественные высококачественные бренды являются дефицитом.

Область применения и требования к цинкованию оцинкованных изделий

Потребление цинка в черной металлургии в основном используется для производства изделий из оцинкованной стали, включая оцинкованную полосу, стальную гальваническую проволоку, оцинкованные сварные трубы и оцинкованные стальные конструкции.Толщина оцинкованных изделий и толщина цинкового слоя будут иметь большое влияние на расход цинка на тонну стали, а расход цинка на тонну оцинкованных изделий сильно варьируется. С развитием отраслевых спецификаций феномен порочной конкуренции, заключающийся в снижении стоимости горячеоцинкованного листа с тонким гальваническим покрытием, будет постепенно уменьшаться.

Что касается спроса на цинк для оцинкованной продукции, соответствующие органы полагают, что в будущем, с стандартизацией отрасли цинкования, общий спрос на цинк в черной металлургии все еще будет немного увеличиваться, например, ускорение с популяризацией стальных конструкций. здания.Увеличится количество оцинкованного листа для строительства толстого цинкового слоя. Оцинкованная сталь в некоторых областях среднего и высшего ценового сегмента будет постепенно заменять сталь без покрытия, потребление цинка в гальванической промышленности все равно немного вырастет.

Основные отрасли последующего потребления оцинкованной продукции

Разработка технологии производства горячеоцинкованного листа

Разработка технологии производства горячеоцинкованного листового проката выглядит следующим образом:

Разработка установки для получения энергии с высоким выходом

С 1990-х годов агрегаты горячего цинкования стали высокопроизводительными.Имеется более 60 комплектов установок для горячего цинкования с глобальной производственной мощностью более 300000 т / год, с общей производственной мощностью более 28 млн. Т / год.

Специализированное производство агрегата

Различные типы агрегатов используются для производства автомобильного оцинкованного листа и оцинкованного листа для стройматериалов. Единичный процесс, конфигурация отдельного оборудования и выбор печи более разумны, так что инвестиционный эффект очевиден, а стоимость продукта низкая.

Акцент на очистку поверхности подложки

В последние годы установка для цинкования автомобильного листа в основном использует американский процесс щелочной электролитической очистки стальных соединений и печь для нагрева труб с использованием излучения, и даже устанавливает секцию очистки до и после устройства петлителя. Чтобы уменьшить вложения, усовершенствованный процесс Senjimir часто используется в установке для цинкования строительных материалов, но секция очистки настроена так, чтобы сделать поверхность основания более чистой и качество продукции лучше.

Башенная печь

Объем капитальных вложений в башенную печь примерно на 25% ~ 30% выше, чем в горизонтальной печи. В прошлом, когда производственная мощность установки превышала 300000 т / год, часто использовалась башенная печь из-за ограничения длины печи, в противном случае часто использовалась горизонтальная печь.

После 1990-х годов завод уделяет больше внимания преимуществам башенной печи: хорошая газонепроницаемость печи, небольшое количество печных роликов, длительный срок службы, низкие затраты на обслуживание, улучшение формы плиты, сокращение длины печи и т. Д.Многие установки для цинкования производительностью 250000 т / год и менее также используют башенные печи. Например, установка горячего цинкования производительностью 250000 т / год, построенная Sollak Iron and Steel Company во Франции в декабре 1990 г., установка горячего цинкования производительностью 250000 т / год построена в сентябре 1991 г. сталелитейный завод Didlang в Люксембурге и цех алюминирования и цинкования BHP в Калифорнии, США. Несколько комплектов новых установок для горячего цинкования в Китае также используют башенные печи.

Постоянное повышение эффективности нагревательной печи

Отходящий газ для нагрева используется для предварительного нагрева полосы с целью экономии энергии и предотвращения деформации полосы, в печи непрерывного действия настраиваются секции охлаждения различных форм в соответствии с требованиями к характеристикам продукта, а также настраивается валок регулировки горячего натяжения для оптимизации натяжения в ленточная печь. Секция нагрева снабжена прецизионным роликом, предотвращающим нагревание, а секция нагрева оснащена индукционным нагревателем.Применяется технология нагрева, такая как горелка с импульсным управлением барабанным насосом и многоступенчатая радиационная трубка сгорания, которая улучшает диапазон регулировки горелки и срок службы радиационной трубки, способствует равномерности нагрева, снижает содержание NOx и является полезно для защиты окружающей среды. Усовершенствована конструкция профиля печного валка и технология напыления поверхности печного валка.

Непрерывное совершенствование оборудования для цинкования

Оборудование для цинкования включает воздушный нож, погружной валок, стабилизирующий валок и вспомогательное оборудование, цинковую ванну и оборудование для добавления цинка и т. Д.На протяжении многих лет производители воздушных ножей стремятся улучшить воздушные ножи. Воздушные ножи, производимые несколькими известными профессиональными производителями, такими как Fangdeng, Austrian Steel Union, Duma и Kohler, имеют свои собственные характеристики, и общее направление состоит в том, чтобы воздушный нож автоматически отслеживал полосу стали. И выдерживайте стабильное расстояние от полосы; Воздушный нож может быть собран и отрегулирован в целом, имеет точный механизм позиционирования, может реализовать динамический контроль стабильности давления в области сопла, использует двухкромочный вращающийся воздушный нож и лучшую кривую зазора между кромками и настраивает устройство для быстрой чистки губ.Настройка системы быстрого, медленного открытия и точного сброса воздушного ножа в горизонтальном направлении, так что воздушный нож был значительно улучшен. Форма, расстояние и опора цинкового паза на поверхности утопленного валка также были улучшены, а стабильность и срок службы увеличены. В цинковом баке в основном используется керамический цинковый бак типа плавильной канавы, объем цинкового бака имеет тенденцию к увеличению, чтобы облегчить стабильность цинковой жидкости, нижний край утопленного валка современного большого агрегата обычно по крайней мере 800 мм от дна горшка.С другой стороны, объем цинковой ванны агрегата горячего цинкования для производства автомобильного листа должен быть больше. Разработка цинковых горшков без сердечника также является более зрелой. SMS также разработала цинковую ванну с неподдерживаемым валком. В соответствии с принципом магнитогидродинамического закрытия, образованного движущимся электромагнитным полем, был разработан вертикальный цинковый горшок, и полоса проходила вертикально через цинковую жидкость в цинковом резервуаре. В цинковом баке нет коррозионных частей. Технология завершила промышленный экспериментальный этап и получила заказы из восточной части Южной Кореи на производство стали, что привлекло внимание людей в отрасли.

Улучшенный эффект выравнивания

Четырехвалковый чистовой станок оснащен двумя видами процессов сухого и мокрого правки, рабочими валками большого и малого диаметра, а поверхность рабочих валков обрабатывается дробеструйным упрочнением или электронно-лучевым текстурированием для удовлетворения различных требований к удлинению и отделке поверхности. . Для различных видов продукции хорошие результаты могут быть получены при использовании различных методов взаимодействия между чистовой машиной и волочильно-правильной машиной.

Идеальный процесс последующей обработки

В соответствии с различными потребностями пользователей можно использовать пассивирующую обработку, фосфатирование, легирование или нанесение органического покрытия.В настоящее время разрабатывается лучшая формула пассиватора. В настоящее время хромат в основном используется при пассивационной обработке, но добавляются фторид, фосфат и другие активирующие агенты, чтобы получить более толстую пленку хромата. Когда в пассивирующем растворе присутствует фторид, формирование пассивирующей пленки может быть ускорено, и пассивирующая пленка может быть тонкой и яркой. При исследовании неорганических ингибиторов коррозии с нетоксичной или низкой токсичностью в качестве пассиваторов был получен пассивирующий раствор путем добавления небольшого количества молибдата и фосфата к нетоксичной водорастворимой смоле акриловой кислоты (то есть ACM). используется для пассивирования вместо токсичного хромата, который может замедлить образование белой ржавчины на оцинкованном слое.Его коррозионная стойкость близка к уровню хроматной пассивации. Хотя эта технология в настоящее время еще не очень развита, это общая тенденция, когда пассивация без хрома заменяет пассивацию хромом для защиты окружающей среды. Фосфатированный горячеоцинкованный стальной лист можно использовать на внешней пластине бытовой техники вместо традиционного оцинкованного стального листа, что может не только продлить срок службы продукта, но и снизить стоимость материала. Фосфатирование установки горячего цинкования в режиме реального времени имеет большой потенциал для развития.Устойчивость к отпечаткам пальцев и применение неорганической смазочной пленки и органической смазочной пленки являются горячими точками исследований.

Разработка покрытия из цинкового сплава

Стальной лист с покрытием из цинкового сплава имеет лучшие свойства, чем оцинкованный стальной лист, поэтому его доля в производстве увеличивается с каждым годом. Среди них быстрое развитие покрытия из алюминиево-цинкового сплава (Galvalume), покрытия из цинк-алюминиевого сплава (Galfan) и покрытия из сплава цинк-железо (Galvanneal). В последнее время коррозионная стойкость покрытия из оцинкованного сплава Al-MG (ZAM) в 10 раз выше, чем у традиционного оцинкованного листа.

По сравнению с обычным горячеоцинкованным листом, стальной лист с покрытием из сплава Al-Zn и сплава Zn-Al имеет лучшую коррозионную стойкость, покрытие и формуемость и подходит для строительных материалов, легкой промышленности и других отраслей промышленности. Стальная пластина с покрытием из сплава цинка и железа имеет лучшие свойства покрытия, коррозионную стойкость и свариваемость, чем стальная пластина с покрытием из сплава цинка и алюминия и стальная пластина с покрытием из сплава алюминия и цинка, поэтому она широко используется в автомобильной промышленности. Чтобы приспособиться к производству стального листа с покрытием из цинкового сплава, в гальванических установках часто используется подвижная подъемно-опускная мобильная ванна для двойного гальванического покрытия, что позволяет быстро заменять типы покрытий.Цинковый котел без сердечника, разработанный компанией Yingda в 1998 году, запущен в производство. Этот вид цинковых горшков отличается низким потреблением энергии и небольшими инвестициями, поэтому он очень подходит для производства покрытий из сплавов. В диффузионной печи цинк-ферросплав используется высокочастотный индукционный нагрев в секции нагрева и резистивный нагрев в секции выдержки, чтобы можно было осуществить отжиг в соответствии с кривой оптимизации и более точно контролировать содержание железа в гальванизированном покрытии. .

Разработка стального листа с цветочками без цинка

Лист из неоцинковой стали можно изготавливать бессвинцовым цинкованием. это покрытие может уменьшить межкристаллитную коррозию, поэтому оно имеет длительный срок службы и способствует защите окружающей среды. Он подходит для автомобильной промышленности и может использоваться в качестве субстрата с цветным покрытием. Несколько лет назад Европа прекратила производство обычных стальных листов из цинковой стали, поэтому производство не содержащих цинка стальных листов из цветочной стали имеет очевидную тенденцию развития.

Разработка стального оцинкованного листа сверхглубокой вытяжки и высокопрочной стали

Сталь

IF используется в производстве горячеоцинкованного горячеоцинкованного листа для автомобилей с глубокой вытяжкой и сверхглубокой вытяжкой. В печи непрерывного действия отсутствуют устаревшие секции, что упрощает конструкцию печи и контроль производства. Производственные предприятия специализируются на разработке горячеоцинкованного листа из высокопрочной стали. Обычно содержание Si и mn в высокопрочной стали велико, что не способствует адгезии цинкового слоя.В частности, успешное производство оцинкованного листа и оцинкованного листа из двухфазной стали с низким содержанием Si было достигнуто за счет добавления элемента Mo. Горячеоцинкованный стальной лист TRIP, полученный заменой Si на Al, эквивалентен традиционной стали CM nSi TRIP, но добавление алюминиевого элемента создает некоторые проблемы для сталеплавильного производства и горячей прокатки, и эта проблема решается.

Производство листа с ультратонким покрытием

В последние годы такое оборудование, как воздушные ножи, постоянно совершенствовалось для получения покрытия плотностью 25 ~ 30 г / м².двусторонний горячеоцинкованный лист, который в основном используется в производстве электроприборов и может заменить часть оцинкованной или частично гальванизированной листовой стали.

Лист горячеоцинкованный односторонний уменьшается день ото дня

Процесс одностороннего горячего цинкования является громоздким, а стоимость производства высока, поэтому его, как правило, заменяют односторонним оцинкованным листом или двусторонним горячеоцинкованным листом разной толщины.

Придать большое значение развитию горячекатаного оцинкованного листа

С уделением особого внимания энергосбережению и экономичности материалов и развитию производства непрерывной разливки и прокатки тонких слябов, можно производить горячекатаные полосы более тонких спецификаций, а также было уделено внимание и разработано производство горячекатаного горячеоцинкованного листа. и его продукция в основном используется в области строительства.Как стальная конструкция, кабельная рама, вентиляционный канал, зернохранилище и так далее. В настоящее время горячекатаный горячеоцинкованный лист составляет около 8–9% от общего объема производства оцинкованного листа в мире. Установки горячего цинкования были построены на предприятиях Handan Iron and Steel Co., Ltd., Tangshan Iron and Steel Co., Ltd.

.

Уровень автоматизации управления становится все выше и выше.

Вся линия управляется компьютером, который может определять скорость всей линии, натяжение, выравнивание прокатных частей, температуру печи, атмосферу в печи, оптимизацию температуры цинкования и регулирование толщины покрытия с обратной связью.

Дефекты внешнего вида поверхности горячеоцинкованного стального листа

С учетом производственного процесса и упаковки готовой продукции из горячеоцинкованного стального листа, горячеоцинкованный стальной лист может иметь следующие дефекты поверхности:

(1) дефект оригинальной пластины

Поверхностные дефекты оцинкованного листа, такие как складки, ямки, волнистые края и т. Д., Продолжают влиять на оцинкованный лист и становятся дефектами его поверхности. Поэтому перед производством производители должны осмотреть оригинальную пластину.

(2) Черное пятно

а. Чистоты цинкового покрытия недостаточно, и металлические примеси образуют исходную батарею на цинковой поверхности, что способствует выделению водорода, и на поверхности цинкового слоя легко образуются черные пятна.

г. Когда содержание меди, железа, мышьяка и других примесей в гальванизированном слое велико, эти примеси после пассивационной обработки выглядят черными.

г. Поверхность оригинальной пластины не обработана должным образом, образование остатков, поэтому некоторые детали не могут быть оцинкованы, что приводит к проблемам в оцинкованном слое и легко отваливается, что приводит к черным пятнам.

г. Гальваническое покрытие утечек происходит во время цинкования, и при последующей обработке легко образуются черные пятна.

e. Ванна для цинкования содержит остатки или мелкую сажу (углерод или углеродное соединение), прилипает к поверхности цинкового слоя или живет в цинковом слое и прочно связывается с цинковым слоем. На готовом оцинкованном листе видны черные пятна.

ф. Сотрите черные пятна. Вызвано грубой эксплуатацией при транспортировке и штабелировании.

(3) Белая ржавчина

Поверхность оцинкованного стального листа мокрая или погружена в дождевую воду. При определенной температуре цинк окисляется с образованием белого порошка. Антикоррозионная способность поверхности, образующей белую ржавчину, значительно снижается, что сказывается на ее использовании.

(4) неровный слой цинкования

Слой цинка на поверхности оцинкованного листа неровный, толщина неровная, на поверхности появляются даже мелкие частицы. На поверхности полосы, выходящей из ванны для цинкования, имеется избыток жидкого цинка, который сдувается газовым ножом (распыление газа под высоким давлением) для контроля толщины слоя цинка.Давление газа воздушного ножа, расстояние между воздушным ножом и полосой, скорость полосы и т. Д. Напрямую влияют на толщину слоя цинка. Если подача газа к воздушному ножу нестабильна или давление воздушного ножа недостаточное, это вызовет накопление цинкового покрытия, то есть цинковый шрам.

(5) включение шлака

В ванне для цинкования имеются остатки или накипь (металлические или неметаллические включения). Иногда эти шлаковые включения входят в слой гальваники.Промышленная модель шанхайской модели корабля механическая модель заставляет появляться небольшие круглые пятна на поверхности и даже делает оригинальную пластину не окрашенной цинком. Легко вызвать пятна от росы.

(6) царапины и синяки и др.

Когда оцинкованная катушка проходит через устройство для выпрямления натяжения, на нем появляются царапины и царапины, вызванные посторонними предметами.

(7) Грязь хромовая

Чтобы улучшить антикоррозионные свойства оцинкованного стального листа, на поверхности стальной полосы может быть сформирован очень тонкий пассивирующий слой, который можно обработать хромовой кислотой.Однако, если обработка хромовой кислотой плохая, есть остаточная жидкость, на поверхности оцинкованного листа появится желтоватая полоса или пятно или даже черное пятно.

Отсканируйте QR-код, подайте заявку на присоединение к группе обмена металлами SMM, укажите компанию + название + основной бизнес

История цинкования

«В 1836 году компания Sorel во Франции получила первый из многочисленных патентов на процесс нанесения покрытия на сталь путем погружения ее в расплавленный цинк после первой очистки.Он назвал этот процесс «цинкование» ».

История гальванизации началась более 300 лет назад, когда один из химиков-алхимиков придумал причину погрузить чистое железо в расплавленный цинк, и, к его удивлению, на железе образовалось мерцающее серебряное покрытие. Это должно было стать первым шагом в зарождении процесса гальванизации.

История цинка тесно связана с историей цинкования; украшения из сплавов, содержащих 80% цинка, были обнаружены еще 2500 лет назад.Латунь, сплав меди и цинка, восходит к X веку до н.э., иудейская латунь, найденная в этот период, содержала 23% цинка.

В известном индийском медицинском тексте Чарака Самхита, написанном около 500 г. до н.э., упоминается металл, который при окислении дает пушпанджан, также известный как «философская шерсть», который, как полагают, является оксидом цинка. В тексте подробно описывается его использование в качестве мази для глаз и лечения открытых ран. Оксид цинка и по сей день используется для лечения кожных заболеваний, в кремах с каламином и антисептических мазях.Из Индии производство цинка переместилось в Китай в 17 веке, а в 1743 году в Бристоле был открыт первый европейский завод по выплавке цинка.

В 1742 году химик по имени Мелуэн представил Французской Королевской Академии документ, в котором он описал, как цинковое покрытие можно получить на железе, окунув его в расплавленный цинк. Интерес к открытию Мелуэна быстро распространился в научных кругах, и первым применением было использование расплавленного цинка в качестве дешевого защитного покрытия для домашней утвари.Эти продукты были довольно хорошо известны в некоторых частях Франции во второй половине 18 века.

В 1780 году итальянец Луиджи Гальвани открыл электрический феномен подергивания мышц ног лягушки при контакте с двумя разнородными металлами, а именно медью и железом. Гальвани ошибочно пришел к выводу, что источник электричества находится в лапе лягушки. Термин «гальванизация» начал появляться в лексиконе, отчасти связанный с работой, проделанной Майклом Фарадеем.

Эксперименты с разнородными металлами продолжил Алессандро Вольта, который пришел к выводу, что протекание электрического тока вызвано контактом самих разнородных металлов.В 1800 году Вольта смог доказать это, построив стопку чередующихся цинковых и серебряных пластин с куском ткани, пропитанным солевым раствором, между отдельными пластинами. Это устройство, известное как Voltaic pile, было первой в мире батареей.

Микроструктура типичного горячеоцинкованного покрытия

В 1824 году сэр Хамфри Дэви показал, что, когда два разнородных металла были электрически соединены и погружены в воду, коррозия одного ускорилась, а другой получил определенную степень защиты.На основании этой работы он предположил, что медные днища деревянных кораблей (самый ранний пример практической катодной защиты) можно защитить, прикрепив к ним железные или цинковые пластины. Когда деревянные корпуса были заменены железом и сталью, все еще использовались цинковые аноды.

В 1829 году Генри Палмеру из London Dock Company был выдан патент на «гофрированные или гофрированные металлические листы», его открытие оказало огромное влияние на промышленный дизайн и гальванику.

«Гальванизация» - термин, использовавшийся в XIX веке для описания применения электрического тока.

В 1836 году Сорель во Франции получил первый из многочисленных патентов на процесс нанесения покрытия на сталь путем погружения ее в расплавленный цинк после первой очистки. Он дал этому процессу название «гальванизация». Интересно отметить, что Сорел осознавал электрохимическую природу коррозии и жертвенную роль цинкового покрытия на железе. Первоначально слово «цинкование» относилось не к процессу нанесения покрытия, а к основному свойству этого покрытия.В дополнение к патенту Сореля 1836 года, британский патент на аналогичный процесс был выдан в 1837 году Уильяму Кроуфорду.

Как давно существует цинкование?

Хотя это и не известно, считается, что оцинкованное гофрированное железо впервые было использовано для военно-морского флота в доках Пембрук, Уэльс, в 1844 году.

К 1850 году британская гальваническая промышленность использовала 10 000 тонн цинка в год для защиты железа. В этот период также был изобретен технический материал, который помог бы встроить «гальванизацию» в язык людей по всему миру.

Имперский военный музей: пример хижины Ниссена, использовавшейся во время обеих мировых войн (h50794)

Еще одним заметным применением оцинкованного гофрированного железа является его использование во время Первой и Второй мировых войн в виде хижин Ниссена. Идея пришла к инженеру американского происхождения, который служил с Королевскими инженерами, дислоцированными в Ипре в 1916 году. Испытав проблемы с нехваткой солдатских заготовок, лейтенант Норман Ниссен придумал полукруглую форму, состоящую из гофрированных железных листов, поддерживаемых стальным каркасом.Его дизайн будет использоваться на протяжении обеих войн, создавая неизгладимую связь в психике англичан с материалами и невзгодами, связанными с войной.

История цинкования Хронология

Цинкование сегодня

Оцинкованная сталь повсюду вокруг нас и играет жизненно важную роль в нашей повседневной жизни. Он используется в строительстве, транспорте, сельском хозяйстве, передаче электроэнергии и везде, где важны хорошая защита от коррозии и долгий срок службы. Например, он помогает освещать наши дороги (осветительные колонны) и обеспечивать электроэнергией наши дома, больницы и офисы (высоковольтные опоры). Гальваника используется во многих других важных отраслях промышленности.

Только представьте, что сегодня запускается новый антикоррозийный продукт, который предлагает быстрый ремонт, нанесение вне строительной площадки, покрытие как снаружи, так и внутри внутри полых секций и покрытие, связанное на молекулярном уровне со стальной подложкой. Мало того, он самовосстанавливается при повреждении, жертвует собой ради защиты основного металла, экологически безопасен, обладает хорошей устойчивостью к ударам и истиранию, а срок службы без обслуживания составляет 50 лет и более.

Процесс горячего цинкования

Система покрытия с таким списком высокотехнологичных свойств уже существует, но предположения многих о ее цене и доступности не соответствуют действительности.В прошлом году более 600 000 тонн стали были защищены этой системой в Великобритании и Ирландии. Это не новый продукт, он существует уже более 150 лет и, что примечательно, стоит меньше, чем хорошая система окраски. Это, конечно, горячее цинкование. Посмотрите, как долго длится цинкование в вашем регионе.

Недавнее снижение агрессивности атмосферы по отношению к цинку и стабильность затрат на нанесение покрытия означают, что горячее цинкование сегодня стоит меньше и длится дольше! В Великобритании и Ирландии имеется более 60 заводов по горячему цинкованию.

Цинк - важное сырье для горячего цинкования - это металл, пригодный для вторичной переработки, который жизненно важен для здоровья человека и экосистем. Узнайте, почему цинк экологически безопасен.

Достижения в области металлургии и печных технологий повысили эффективность процесса и повысили надежность цинкования.

Технология горячего цинкования - MEKONG TECHNOLOGY VIETNAM

Горячее цинкование (HDG) - это процесс погружения готовой стали в котел или ванну, содержащую расплавленный цинк.Процесс изначально прост, что дает явное преимущество перед другими методами защиты от коррозии. Пока сталь находится в котле, железо в стали металлургически реагирует с расплавленным цинком, образуя прочно связанное покрытие из сплава, которое обеспечивает превосходную защиту стали от коррозии.

Технология горячего цинкования

Горячее цинкование является ведущим методом защиты подготовленных металлических и стальных конструкций от атмосферной, водной и почвенной коррозии.
Ежегодно в мире производятся миллионы тонн цинка.Половина этого используется для защиты стали от ржавчины. Также используются другие металлы, в том числе магний, алюминий, кадмий.

Толщина покрытия 60-100 мкм (в зависимости от толщины и химического состава стали, из которой изготовлено изделие). Цинковое покрытие - это барьер, защищающий поверхность от воздействия окружающей среды. Однако, кроме барьера, цинк обеспечивает еще и электрохимическую защиту, поскольку образуется соприкосновение с железным гальваническим элементом. Другая антикоррозионная система создает либо защитный барьер, либо гальваническую ячейку.Только горячее цинкование объединяет эти два метода в один, создавая эффективный метод защиты стали на долгие годы. Срок службы оцинкованного металла от 20 до 65 лет в зависимости от толщины покрытия и агрессивности окружающей среды.

Технологии:

Процесс состоит из 6 этапов:

1. Обезжиривание - на этом этапе проводят удаление с металлических поверхностей и конструкций жирных пятен, консервирующих масел и других синтетических слоев, препятствующих и замедляющих процесс пищеварения.

2. Варка - важный этап подготовки поверхности под цинкование металла. На этом этапе с поверхности детали удаляется ржавчина и химическая активация поверхности стали без повреждения основной поверхности.

3. Промывка - на данном этапе происходит смывание продуктов разложения с поверхности, подготовленной к цинкованию.

4. Флюсование - заключительный этап подготовки поверхности, которым необходимо покрыть поверхностный слой соли для обеспечения оптимальной адгезии.К тому же чешуйка флюса является защитной.

5. Сушка - процесс сушки представляет собой сушку солевого флюса. Продукция нагревается до 100 ºС.

6. Цинкование - образование цинкового покрытия в результате реакции железа с расплавленным цинком.

Каждый из этих процессов проходит в специальной ванне.

Услуги горячего цинкования включают:

  • Химическая подготовка поверхности;
  • Нанесение цинкового покрытия в соответствии с ISO 1461: 2009;
  • Чистящие средства после горячего цинкования.

Сравнение термического диффузионного цинкования и горячего цинкования

Гальванизация или цинкование - это процесс нанесения на металл защитного цинкового покрытия для предотвращения ржавчины. Самый распространенный метод - горячее цинкование, при котором детали погружаются в ванну с расплавленным горячим цинком.

Хотя горячее цинкование использовалось для защиты металла на протяжении многих поколений, процесс термодиффузионного цинкования ArmorGalv® стал превосходным продуктом благодаря новым технологиям и творческой химии.

Итак, в чем основные различия между термодиффузией и горячим цинкованием?

Термодиффузионное цинкование

ArmorGalv® - это торговая марка процесса термодиффузионного цинкования. Эта технология была основана на традиционном процессе шерардизации, который включает нагрев металлических компонентов во вращающемся барабане.

Технология термодиффузионного цинкования ArmorGalv® использует металлургический процесс диффузии паров для нанесения равномерного жертвенного покрытия цинк-железо на черные и некоторые цветные материалы.Коррозионно-стойкое и стойкое к истиранию покрытие помогает продлить срок службы деталей в суровых условиях.

В отличие от других методов цинкования, термодиффузионное цинкование ArmorGalv® не оставляет неоцинкованными участки изделия. Это связано с тем, что формированию цинкового покрытия посредством диффузии не препятствует геометрия продукта.

При термодиффузионном цинковании время диффузии составляет около двух часов; глубина диффузии в подложку составляет 10 микрон, среднее содержание железа в покрытии составляет около 18 процентов, а средняя твердость покрытия составляет около 400 единиц по Виккерсу.ArmorGalv® состоит только из слоев сплава; на поверхности нет чистого цинка.

Горячее цинкование

Горячее цинкование - это процесс защиты металла, при котором используется расплавленная партия цинка для покрытия железа и стали защитным слоем.

Процесс горячего погружения широко используется для защиты металлов от коррозии, но имеет несколько ограничений. Он включает в себя множество переменных, которые могут повлиять на внешний вид и характеристики готового продукта. Кроме того, метод окунания не подходит для определенных материалов и изделий сложной формы.

При горячем цинковании время диффузии составляет около двух минут; глубина диффузии в подложку составляет один микрон, среднее содержание железа в покрытии составляет около двух процентов, а средняя твердость покрытия слоев сплава составляет около 250 по Виккерсу. Когда изделие извлекают из ванны горячего цинкования, чистый цинк затвердевает поверх слоев сплава и обычно составляет половину толщины покрытия.

Почему стоит выбрать ArmorGalv, а не горячее цинкование?

Срок службы дольше

Термодиффузионное цинкование консервативно прослужит в два-три раза дольше, чем эквивалентная толщина покрытия горячего цинкования.Это потому, что:

Экологически чистый

В процессе термодиффузионного цинкования образуется нулевой материал для захоронения отходов, используется ограниченное количество воды и нетоксичное покрытие, не содержащее хрома. При горячем погружении образуются токсичные пары и сточные воды, которые могут загрязнять окружающую среду.

Обеспечивает более сильную защиту от коррозии

Процесс проникает в поверхность и покрывает металл сплавом цинк-железо. Горячее цинкование покрывает только металлическую поверхность. Более надежная защита может удвоить или утроить жизненный цикл продукта.

Может использоваться с черными и некоторыми цветными материалами

ArmorGalv® разработан для защиты почти всех типов металлов. Может наносить покрытие на сталь, чугун, нержавеющую сталь, порошковые металлические детали и алюминий. В отличие от горячего цинкования, ArmorGalv можно наносить на пружины и другие специальные металлы.

Подчеркнет недостатки

Процесс ArmorGalv® покрывает металл антикоррозийным покрытием, но не скроет никаких дефектов или трещин.Если есть трещины, они будут видны сквозь покрытие. Это дает вам душевное спокойствие, зная, что ArmorGalv® покажет, когда ваши продукты небезопасны в использовании. Горячее погружение с большей вероятностью скроет трещины под покрытием и может привести к более длительному повреждению ваших металлических изделий.

Снижает риск водородного охрупчивания

Во время процесса горячего цинкования водород может поглощаться сталью из соляной кислоты во время процесса травления после обработки.

ArmorGalv® не травит, а обдувает продукты во время последующей обработки термодиффузионным цинкованием, что способствует снятию напряжений и снижает водородное охрупчивание.

Рекомендуемые отраслевые приложения

ArmorGalv® обеспечивает равномерное покрытие изделий сложной формы. Высокая ударопрочность и износостойкость означают, что изделия, оцинкованные методом термодиффузии, могут использоваться дольше, несмотря на многократную сборку и демонтаж.

Компоненты, оцинкованные методом термодиффузии, десятилетиями используются в горнодобывающей промышленности по всему миру благодаря надежному и многофункциональному сплаву цинк-железо.ArmorGalv® используется для покрытия анкерных креплений кровли в твердых породах и подземных выработках.

Нажимные пружины, защелки и рельсовые зажимы сохраняют свои свойства во время термодиффузионного цинкования. Они устойчивы к ударам и износу, но при этом достаточно пластичны, чтобы при движении не появлялись трещины, что обеспечивает эластичность.

Подходящие области применения включают компоненты для пружинных и демпфирующих систем, уплотнения контейнеров и крепежные проушины. Заклепки оцинкованы методом термодиффузии, поскольку уникальные свойства сплава цинк-железо сохраняются после деформации.


Свяжитесь с ArmorGalv Australia сегодня, чтобы обсудить, как термодиффузионное цинкование может улучшить срок службы ваших продуктов.

Truck Works Inc. интегрирует технологию цинкования в новое приложение: CEG

Автозавод не применяет горячее цинкование цистерн для перевозки жидкостей.

Truck Works Inc. (TWI), Феникс, Аризона., базирующаяся корпорация и производитель оригинального оборудования (OEM), интегрировали проверенную технологию с новым приложением.

Это новое экономичное решение включает старую технологию горячего цинкования (HDG) резервуаров для транспортировки жидкости. До этого нового применения HDG возможности клиентов были ограничены нанесением эпоксидного покрытия на голую сталь или на дорогостоящие алюминий и нержавеющую сталь.

Эпоксидное покрытие, обычно используемый в промышленности, имеет унаследованный недостаток.Если покрытие установлено неправильно или повреждено, сталь под ним обнажается и возникает коррозия. Алюминий и нержавеющая сталь, хотя и обладают исключительной устойчивостью к коррозии, имеют гораздо более высокую цену, что делает их практически неприменимыми для большинства применений.

Коррозия стали, вызванная воздействием атмосферы, почвы, воды или химикатов, может быть устранена на 25–30 процентов с помощью таких методов защиты от коррозии, как окраска или порошковое покрытие с использованием нержавеющей стали или стали, подвергшейся атмосферным воздействиям, а также горячего цинкования, согласно TWI.Однако процесс HDG обеспечивает равномерное покрытие из цинка, которое защищает сталь от контакта с агрессивной окружающей средой. Многие могут воспринимать HDG как непомерно высокую стоимость на основе начальных затрат, но благодаря регулярному совершенствованию процесса HDG стал более конкурентоспособным (и часто менее дорогим) с точки зрения начальных затрат, чем другие системы защиты от коррозии. Кроме того, поскольку оцинкованная сталь не требует обслуживания в течение 70 или более лет в большинстве сред, она часто в два-шесть раз более экономична на основе жизненного цикла (AGA).

Несмотря на сложность прогнозирования коррозии, важно отметить, что гальваническое покрытие стали, используемой в подводных применениях, по-прежнему является одним из лучших методов защиты от коррозии. Процесс HDG включает полное погружение готовой стали в расплавленный цинк, в результате чего на сталь остается металлическое покрытие из сплава. Этот процесс HDG в настоящее время доступен в объемах от 1500 до 4200 галлонов. конфигурации для использования в системах транспортировки непитьевых жидкостей. Важно отметить, что процесс HDG снимает напряжение стального резервуара, которое он испытывает при прокатке и сварке, согласно TWI.

Покрытие или окраска стали действительно увеличивает срок службы резервуара; однако в сочетании с цинкованием резервуара можно получить наибольшую отдачу. Результаты испытаний показывают, что подходящие лакокрасочные покрытия на оцинкованной стали обеспечивают синергетический эффект, при котором дуплексное покрытие (расчетный срок службы лакокрасочного покрытия + расчетный срок службы оцинкованного металла (x 1,5)) сохраняется в три раза дольше, чем эквивалентное лакокрасочное покрытие на черной стали.

Сталь HDG обычно безупречно работает в суровых водных средах, таких как морская вода, в течение 8–12 лет.HDG также может выдерживать широкий диапазон температур, а также диапазон pH от 5,5 до 12, не подвергаясь более высокой скорости коррозии цинка. HDG может внести положительный вклад в инициативы по устойчивому развитию благодаря своей долговечной защите от коррозии, 100-процентной возможности вторичной переработки и минимальному воздействию на окружающую среду (AGA). Покрытие HDG состоит из более чем 98 процентов металлического цинка, который не только встречается в природе, но и на 100 процентов пригоден для вторичной переработки без потери каких-либо свойств. Кроме того, поскольку цинкование обеспечивает не требующую обслуживания защиту от коррозии в течение более 70 лет, оно не требует дополнительных затрат энергии, материалов или воздействия на окружающую среду для постоянного поддержания покрытия (AGA).Это означает сокращение сервисных ремонтов и продление срока службы оборудования за счет исключения необходимости заменять резервуар так часто, что повышает общую стоимость инвестиций.

Резервуары HDG

предлагаются с более длительным гарантийным сроком, чем они ранее предлагали для окрашенной стали TWI или облицованные резервуары. TWI в настоящее время тестирует этот продукт и находится в официальном процессе получения сертификата пригодности для питья от Национального санитарного фонда (NSF). После получения сертификата TWI расширит доступность этого процесса для использования на других рынках, помимо питьевой воды, в качестве своего первого стратегического шага с акцентом на другие отрасли, ищущие экономически эффективные решения для дополнительной транспортировки жидкостей.

Для получения дополнительной информации посетите www.truckworksinc.com.

ANDRITZ поставит новую линию горячего цинкования для thyssenkrupp Steel Europe, Германия

В объем поставки ANDRITZ входит полная линия горячего цинкования вместе с механическим и электрическим оборудованием, а также вся технологическая часть, включая печь, а также пуск установки.

thyssenkrupp Steel Europe - один из ведущих поставщиков высококачественного плоского проката.Группа, в которой работает более 27 000 сотрудников, производит продукцию из высококачественной стали для инновационных и сложных применений во многих различных отраслях промышленности. Индивидуальные решения в области материалов и услуги, связанные со сталью как материалом, дополняют портфель услуг группы.

- Конец -

ANDRITZ GROUP
ANDRITZ - ведущий мировой поставщик установок, оборудования и услуг для гидроэлектростанций, целлюлозно-бумажной промышленности, металлообработки и сталелитейной промышленности, а также для разделения твердой и жидкой фаз в муниципальный и промышленный сегменты.Другими важными сферами бизнеса являются корма для животных и гранулирование биомассы, а также автоматизация, где ANDRITZ предлагает широкий спектр инновационных продуктов и услуг в секторе IIoT (Промышленный Интернет вещей) под торговой маркой Metris. Кроме того, международная технологическая группа занимается производством электроэнергии (паровые котельные, электростанции, работающие на биомассе, котлы-утилизаторы и установки для газификации) и экологических технологий (установки очистки дымовых газов) и предлагает оборудование для производства нетканых материалов, растворяющей целлюлозы и щитовые, а также мусороперерабатывающие заводы.

Страсть к инновационным технологиям, абсолютная ориентация на клиента, надежность и целостность - вот основные ценности, которым привержена ANDRITZ. Штаб-квартира указанной группы находится в Граце, Австрия. Имея более 160 лет опыта, 26 000 сотрудников и более 250 офисов в более чем 40 странах по всему миру, ANDRITZ является надежным и компетентным партнером и помогает своим клиентам в достижении их корпоративных целей и целей устойчивого развития.

ANDRITZ METALS
ANDRITZ Metals - технологический лидер на мировом рынке формовочного оборудования через группу Schuler, в которой ANDRITZ владеет более 95% долей.Schuler предлагает прессы, решения для автоматизации, штампы, технологические ноу-хау и услуги для всей отрасли обработки металлов давлением. Среди ее клиентов - производители автомобилей и их поставщики, а также компании, занимающиеся кузнечной, бытовой, упаковочной, энергетической и электротехнической отраслями. Schuler также является лидером на рынке технологий чеканки монет и предлагает системные решения для аэрокосмической промышленности, железнодорожного транспорта и производства труб большого диаметра.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *