热镀锌钢板生产技术发展概况.宋加ppt

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热镀锌钢板生产技术发展概况
展概况
1.前言 2.世界及我国热镀锌钢板机组及生产量 3.热镀锌钢板生产技术 4. 高耐蚀性锌合金镀层的开发 5.热镀锌钢板精整 6.结束语
2
1 前言
热镀锌钢板是钢铁工业重要的深加工产品, 是世界公认的最重要最经济钢材品种
能有效防止钢材腐蚀 增强耐腐蚀能力 美化产品外观 有利后步加工 减少环境污染 深受用户喜爱 本文仅就热镀锌板生产技术发展概况进行粗
生产汽车热镀锌板气刀采用吹氮气,开发了 气刀装置降低噪音及节省氮气的设备, *由2个电机驱动激光测量头,自动测量带钢宽 度与位置, *根据带钢宽度连续调节气刀间隙,达到降低 噪音,节省氮气30~60%,提高镀层质量。
28
3 热镀锌生产技术的发展
3.7 重视进行热镀锌理论研究
进行镀锌机组工艺及设备理论研究 *锌渣析出和溶解、锌腐蚀机理、锌池内Al、
欧洲, 17.10%
亚洲, 63%
5
2 世界及我国热镀锌机组及生产量
2.1世界及我国热镀锌机组数量
热镀锌机组主要集中在亚洲、欧洲及北美
我国(大陆)有热镀锌机组约 251套
我国台湾有热镀锌机组
11套
以下数据生产量及进出口量不含台湾数据
6
2 世界及我国热镀锌机组及生产量
2.1世界及我国热镀锌机组数量
的消耗; *采用含5%Al代替含15%Al的铝合金小锭,
更方便精细地调整镀锅中的Al含量。
23
3 热镀锌生产技术的发展
3.6 完善镀锌设备及操作
2)控制锌锅中有效铝含量 *测量锌锅中有效铝量; *开发预报加铝的软件
( DEAL ),以稳定准确
控制锌锅操作的MAP软件 。
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3 热镀锌生产技术的发展
设置高、中、低露点闭环控制;在加热、均衡 段设氢气含量闭环控制,以保证炉内良好气氛。 5)配置炉气清洁度检测仪 对各个炉区清洁度总量检测,掌握炉内清洁状 况,评估污染程度,对指导生产、设备维护、 故障监测和检修提供依据。
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3 热镀锌生产技术的发展
3.5优化退火炉
6)保护气高氢快冷技术 采用保护气喷吹冷却技术,冷却速度可达
建材、家电热镀锌板利润空间极小。 尚有不少汽车板热镀锌机组还没有取得主流汽车企业
的认证,只能生产建材、家电镀锌板,影响企业效益。
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3 热镀锌生产技术的发展
3.1机组高产大型化
进入本世纪十余年来无论是国内还是世界,新建热镀 锌机组大多数产能在30万t/a以上,特别是新建汽车板 型热镀锌机组产能多在40万t/a以上。
退火炉加热方式及表面处理。
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3 热镀锌生产技术的发展
6 研发生产热镀锌高强度板成热点
我国宝钢在生产超高强度钢上取得很大成绩, 特别值得提出的是宝钢于2019年建成1套退火 镀锌两用机组,机组设置NOF炉,明火加热, 淬水冷却,由于TRIP钢中含有较高的Si、Mn, 含Si等元素,不利锌的粘附;采用明火加热, 进行选择性氧化,降低了钢板表面的Si、Mn的 富集,改善了锌的粘附性。
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3 热镀锌生产技术的发展
3.5优化退火炉 2)烧嘴/辐射管一体系统 高效烧嘴INCONEL与薄壁焊接辐射管整体供货,
薄壁焊接辐射管热惯性小,改变退火工艺制度 时非常灵活; 热量可变控制范围达30%~100%; 良好匹配的烧嘴/辐射管系统避免了二者中间 接口出问题,燃气消耗低,使热效率高达80%; 提高作业时间,维护费用低;二氧化碳排放低。
*通过后处理开发功能性镀锌板,即在镀锌板 上涂敷独特涂料,生产冲压用自润滑镀锌板; 也可以通过后处理生产耐指纹镀锌板。
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3 热镀锌生产技术的发展
6 研发生产高强度热镀锌板成热点
汽车业出于安全、节能及使用寿命考虑,汽车 减重,使用更薄、强度更高的镀锌板显得格外 迫切。
目前70%汽车钢板强度为300~590MPa,强度更
产量的16.8%~30.4%,
我国热镀锌板生产量从2019年到2019年增加了81.1%, 出口量基本呈上升趋势,2019年比2019年增加了73.6%。 进口量波动不大,基本呈下降趋势,2019年是2019年
的87.6%,下降了12.4%。 目前我国热镀锌产能已明显过剩,除汽车热镀锌板外,
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3 热镀锌生产技术的发展
3.6 完善镀锌设备及操作 1)优化锌锅设计
*采用更大更深的锌锅,以减少锌液温度及 成分的波动。
*采用泵来控制锌的成分及炉鼻中锌灰的累积。
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3 热镀锌生产技术的发展
3.6完善镀锌设备及操作
*安装锌锅监视器及显示器,降低Zn与Al的消耗; *采用镀层控制系统利用工业反馈提高镀层精度; *锌锅设置传感器、监视器显示数据,降低Zn及Al
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3 热镀锌生产技术的发展
3.6 完善镀锌设备
4)不断改进的气刀 各种气刀总的特点如下 *气刀能自动跟踪带钢,使气刀与带钢保持
稳定距离; *气刀整体组装调整,有准确定位机构,实现
对喷嘴区域压力恒定的动态控制; *双唇回转气刀;更佳的刀唇间隙曲线; *设置快速刀唇清理装置;
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3 热镀锌生产技术的发展
08-12年世界和中国热镀锌产量
9900 9100 8100
2555
2980
1650
2009
2010
2011
世界产量 中国产量
10600 3043
2012
9
2 世界及我国热镀锌机组及生产量
2.3中国热镀锌钢板生产量及进出口量
万吨
08-12年热镀锌产量、进口、出口情况
3500
3000
2555
2500 2000
3.6完善镀锌设备
*设置气刀水平方向快、慢速打开及准确复位 系统等;
*在线自动调整刀唇间隙,改善沿带钢宽度方 向镀层的均匀性,降低了锌耗。
*开发了飞喷射擦拭法,提高了带钢速度,消 除飞溅,降低带钢震动。
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3 热镀锌生产技术的发展
3.6完善镀锌设备 4)不断改进的气刀 *降低气刀噪音
浅探讨
3
2 世界及我国热镀锌机组及生产量
2.1世界热镀锌机组数量
序号
大洲
机组数量
1
亚洲
391
2
欧洲
106
3
北美
86
4
南美
20
5
非洲
11
6
澳洲
7
合计
621
4
2 世界及我国热镀锌机组及生产量
世界热镀锌机组数量
2010年热镀锌机组分布情况
南美,
非洲, 3.20%
1.80% 澳洲,
1.10%
北美, 13.80%
8100 1650 122 134
9100 2555 142 343
9900 2980 145 451
10610 3043 113 481
8
2 世界及我国热镀锌机组及生产量
2.2世界及中国热镀锌钢板生产量
万吨
12000 10000 8000 6000 4000 2000
0
10010
1678
2008
20
3 热镀锌生产技术的发展
3.5优化退火炉
7)有效控制炉鼻中的锌灰 过滤法- 将炉鼻内的气体用风机抽出,送入过
滤系统,把锌蒸汽过滤掉再打回炉内; 放散法- 在炉鼻顶部安装一个放散阀,放散一
部分炉鼻中的含锌蒸汽的保护气,减少锌灰的 凝结, TECK资源公司技术中心开发了采用炉鼻内锌蒸 汽压控制技术,让锌灰不在炉鼻顶板形成,而 在底板形成,使锌灰又落到锌锅中,基本解决 了锌灰污染问题。
采用水淬,使冷却速度大大提高,提高了产品 的强度,可以商业生产强度级别达1470MPa的 超高强度退火板及镀锌板。
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4 高耐蚀性能锌合金镀层的开发
采用双组分清洗技术,根据工艺可分别控制碱、 表面活性剂、消泡剂的浓度,降低了清洗剂消 耗有利环保,
清洗段设置在线备用刷辊,确保了刷洗质量。
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3 热镀锌生产技术的发展
3.5优化退火炉
1)采用蓄热式辐射管加热技术 2只烧嘴分别装于辐射管两端,并分别安装陶
瓷蜂窝蓄热体,2只烧嘴轮流工作,最高助燃 空气预热温度可达650℃; 降低能耗约20-30%; 烟气中NOX 、 CO2 排放量约下降20-30%; 辐射管表面温差小,炉温均匀,延长辐射管寿 命。
1678
1650
1500
1000
500
277
380
343
0
129
134
142
2008
2009
2010
2980
451 125 2011
3043
481 113 2012
产量 进口 出口
10
2 世界及我国热镀锌机组及生产量
2.3中国热镀锌钢板生产量及进出口量
我国热镀锌板产量逐年稳步增长,约占世界热镀锌板
Fe元素的研究,降低锌渣优化措施研究等。 *锌池流场模拟研究 用水或流体工艺模拟方
式对锌锅锌池流场进行研究。 *这些研究对提高镀层表面质量、制定加锭 方式、完善GI与GA转换,消除表面锌渣缺 陷,提高产品质量具有重要意义。
29
3 热镀锌生产技术的发展
4 采用4辊湿光整机
趋向设置带有横移高压喷嘴的湿光整机,机组 既生产软钢(EDDQ)又生产高强度钢(AHSS) 时,由采用2种规格轧辊趋向转向采用介于2种 规格轧辊直径之间1种轧辊。
3.2发展无Pb镀锌
镀层减少晶间腐蚀,寿命长,有利环保,适用汽车业 及彩涂基板,欧洲在十余年前就停止生产普通锌花钢 板,我国宝钢2000年开始生产无铅热镀锌钢板,随着 汽车热镀锌钢板生产的发展,我国无铅热镀锌钢板产 量逐年增加,其它用户也逐步认同了无锌花钢板,铲 除了热镀锌生产中铅对人体及环境的危害。
160~170℃/sec,风机电机功率很大电耗高, 提电在高耗 安, 全保高 操护氢 作气快 等中冷方的工面H2含艺要量中采可取H2提含了量高一传大系热多列在效措率1施5,~。降5为0低%适, 应大风量,采用风箱移动技术,为防止带钢抖 动,许多设备制造商开发了专利技术,如CMI 的稳定喷吹技术(Blowstab),HS的闪冷技术 (Flash Cooling),均取得良好效果。
高的汽车板也开始应用,并逐年用量增加; 研发生产性能优越的超高强度热镀锌板成为热
点,特别是强度级别> 590MPa的热镀锌板。
32
3 热镀锌生产技术的发展
6 研发生 产高强 度热镀 锌板成 热点
不同高强钢强度与延伸率关系
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3 热镀锌生产技术的发展
6 研发生产高强度热镀锌板成热点
我国许多重点钢铁企业能商业生产 BH高强钢、含P高强钢、低合金高强钢, 近年来着重开发更高强度级别DP及TRIP高强钢。 生产DP及TRIP高强钢,特别是TRIP钢 着重考虑钢的成分设计、炉内保护气露点控制、
轧辊采用镀铬或镀碳化钨。
30
3 热镀锌生产技术的发展
5 环保型、功能型后处理
*无Cr+6钝化已是趋势,钝化主成膜剂有Cr+3、 Ti盐及SiO2型环保钝化产品。国外及我国的钢 铁企业在自主研发无Cr+6钝化方面都取得了很 大成绩,已商业生产。许多国际知名化工企业 也都积极研制了无Cr+6钝化剂投放市场,目前 我国主要钢铁企业的热镀锌机组几乎都采用了 无Cr+6的环保钝化。
2010年中国热镀锌机组占世界比例
其它国家, 57.80% 中国, 42.20%
7
2 世界及我国热镀锌机组及生产量
2.2世界及中国热镀锌钢板生产量
年份
2019 2009 2019 2019 2019
世界产量 万t 10010 中国产量 万t 1678 中国进口量 万t 129 中国出口量 万t 277
3.6 完善镀锌设备
3)改进沉没辊及轴承材质 *采用金属材料 不锈钢316L,钴基超耐热合金
NiCr合金4号 6号,铁基超耐热合金 MSA2020 MSA2019 *陶瓷材料 硅铝氧氮聚合材料 SiAlON MgOZrO2 石墨复合材料 *金属陶瓷涂层 热喷涂WC-Co涂层,激光熔变碳 化物涂层
16
3 热镀锌生产技术的发展
烧嘴/辐射管一体
17
3 热镀锌生产技术的发展
3.5优化退火炉 3)感应加热技术 引入感应加热技术,设置于过渡段及带
钢入锌锅前的均衡调温段。 增加炉子对品种规格变化的快速适应能
力,减少过渡产品量。
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3 热镀锌生产技术的发展
3.5优化退火炉 4)保护气自动控制
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3 热镀锌生产技术的发展
3.3美钢联法成为热镀锌主流工艺
越来越多的热镀锌板应用于汽车、家电, 皆对镀锌板质量要求很高, 采用炉前电解清洗,获得洁净基板板面, 再进入全辐射管炉处理, 能提高镀层粘附性,减少锌渣, 对镀锌板质量更有保证。
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3 热镀锌生产技术的发展
3.4改进镀前清洗技术
在碱洗系统中设置高梯度磁分离器及超滤器组 成的脱脂液再生装置,采用薄膜渗透型带反冲 洗装置,提高了清洗质量,
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