第一章 概述
钢铁是世界上目前应用得最多最广泛的一种金属。但是钢铁在空气、水或土壤中很容易生锈，也就是说会被腐蚀。下面是铁在大气中被水和空气中的氧气腐蚀的化学方程式：
4Fe+2H2O+3O2=2(Fe2etc音响O3·H2O)
由于金属的腐蚀，常常会影响到有关机器和设备的使用寿命和效果。为了减少钢铁材料的腐蚀，人们采用了多种防腐方法。其中在钢铁表面上涂敷保护层的方法是采用得最普遍的一种方法。 根据涂敷的保护层的种类的不同通常又把涂层分为两类：一类是非金属材料涂层，如搪瓷、珐琅、油漆、塑料等。另一类是金属材料涂层，即在钢铁表面上镀上一层金属，如锌、锡、铬、镍、铜、铝等或镀上一层合金。
由于锌在大气中有良好的耐腐蚀性，而且又是一种比较便宜的金属，用锌层保护钢板成本比较低，这也是促使了热镀锌工业的发展。成为应用最为广泛的金属防锈方法。
热镀锌方法是由比较古老的热镀锡方法发展而来的。早在1836年首先由法国工程师索勒研制成功钢板的镀锌，并应用于工业生产，最初生产镀锌板时，是用一张张的热轧出来的钢板做原板，浸入熔融的炽热锌液中镀锌。这样镀出来的镀锌板，质量不好，因镀层不均匀，且在一张板的四个边缘上镀层特别厚，耗锌极多，浪费很大，故镀出的薄板成本很高。为了提高生产效率，改善产品的质量，降低产品成本，经过人们不懈的努力，在单张热镀锌法沿用了一百年后。于1936年由波兰工程师森吉米尔第一次设计出使用冷轧成卷的（或可在镀锌后在剪切段剪切成单张的）较为价廉物美的商用热镀锌板。由于采用了冷轧带卷以连续的方式在作业线中进行热镀锌，使镀锌板在此后的生产发展上，才步入了一个新的进程。
为了保证镀锌钢板的质量，以及满足板材在此后机械加工中的工艺要求，对于冷轧及带钢表面上存在的一部分油污，必须在镀锌前加以消除，为了使冷轧带钢能够在连续运行的状态下于作业线内顺利的进行镀锌，以上问题应在生产线内加以解决最为理想，而森吉米尔法就是考虑在线内设置连续热处理炉的方式，最先解决了上述两个难题而闻名于世的。 pearson相关分析
在第二次世界大战结束后，随着包装工业、建筑工业，汽车制造业，铁路运输业，农业、家庭用具作业及电气工业的发展，镀锌钢板的需求量越来越大，尤其到50年代中期，有些工业发达的国家，相继采用了冷轧带钢连续镀锌作业线生产镀锌板之后，世界镀锌钢板的生产才有了较大的发展。目前，用带钢连续热镀锌作业线生产出来的镀锌钢板产量占有绝对的优势，而且单张法生产的镀锌钢板，除了一些工业不发达的国家仍在生产外，在很多工业发达的国家，如美国、日本等，已经完全被淘汰掉了。
由于镀锌钢板应用得广泛，要求的品种和数量越来越多，在世界市场上，常常供不应求，故客观情况促使了人们多生产镀锌机组不断的进行各式各样的改进和革新，新设计的机组不断朝大型化、连续化、现代化方向发展。
直到30年代初，还为许多国家普遍采用的单张溶剂法热浸镀锌作业线，工艺速度（即钢板在工艺段的移动速度）始终无法获得较大提高，一般只能达到3~13米/分钟。
自30年代末，森吉米尔法连续热镀锌机组问世以来，机组速度从约为25米/分钟开始，到50年代初就提高到90米/分钟。60年代中期，由于机组采用了气刀装置代替传统的镀辊，同时又采用发展了的森吉米尔法之后，工艺速度普遍的提高到100米/分钟，有的还达到了
更高的速度。
由于新建的作业线，速度普遍提高，因而又促进了作业线内有关的工艺与设备不断的改进与发展，例如带钢厚度的自动测量，镀层厚度的自动检测与自动控制，带钢张力的自动控制，以及利用计算机对整个作业线有关参数的控制等，都有不少创新和提高。此外，在作业线中还加设镀层退火炉，光整机和拉伸弯曲矫直机等，都有不少创新和提高。这样，新设计的作业线，其产量不但比过去的作业线有较大的提高，而且对生产出来的产品，其质量更有所保证，品种更多样化了，并且也大大降低了成本。
总之，自从1836年法国将热镀锌应用于工业生产以来，已经有了160多年的发展史了。然而热镀锌工业还是伴随着冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。
在我国，热镀锌发展比较缓慢，直到1979年，武钢才从西德引进了具有70年代末世界先进水平的带钢连续热镀锌机组，年生产能力15万吨。
第二节 热镀锌的目的
锌在大气中具有良好的耐腐蚀性，这可从热镀锌钢板很久以前就被用作屋顶材料，常年大
量使用的事实得知。锌是一种兰白的金属，熔点为419.4℃，沸点为905℃。常温时比重为7.14克/厘米3，熔点时比重为6.84克/厘米3。锌具有中等的延伸性和展性。室温下，锌在干燥空气中不起变化。在潮湿的空气中锌表面会生成一层很致密的碱式碳酸锌薄膜，它能保护锌内部不再受到腐蚀。这就是锌层不破坏时，可防止腐蚀介质接触钢材表面的原因，这一点与其他防腐涂层完全一样。但是，如果因为某种原因使锌层发生了破坏，铁表面上漏出了个别不太大的部分时，根据电化学原理，由于锌的化学性质比铁活泼，在腐蚀过程中锌与铁形成了微电池，锌是微电池的阳极，在腐蚀时被溶解，而铁是阴极受到了保护，即牺牲阳极的阴极保护法。这就是镀锌器皿如白铁桶，白铁盆，即使局部地方漏铁仍然不生锈的原因。但是如果铁表面暴露太大，锌与铁无法构成微电池，那么铁就同未镀锌一样被腐蚀。
由此可见，热镀锌的目的是为了提高耐腐蚀性和克服钢板易生锈的缺点，同时也有美观表面，增加艺术性的作用。热镀锌与电镀锌的区别在于锌的附着量不同。电镀锌镀锌量越多，生产率越低。而热镀锌时，即使镀锌量增加，其生产效率几乎不变。相反，则很难得到薄的附着量。
第三节 热镀锌的方法及特点
热镀锌的生产工序可以简单的写成如下形式：
原板→镀锌前处理→镀锌→镀后处理→产品检验
以上各工序的作用是：镀前处理是将带钢表面的油污、氧化铁皮等消除干净，使之形成一个适合镀锌的表面，为镀锌作准备；镀锌是在带钢表面上镀一层均匀的，表面光洁的，与钢基结合牢固的镀层；镀后处理包括必要的剪切、矫直、钝化、表面涂油等工序，使镀锌产品能满足用户进一步加工的需要。
按照习惯往往根据镀前处理方法的不同把镀锌线工艺分为线外退火和线内退火两大类。
一、线外退火
在仙台线外退火就是热轧或冷轧钢板进入热镀锌作业线之前，首先在罩式炉中进行再结晶退火，这样在镀锌线内就不存在退火工序。
1、湿法镀锌
戊戌变法论文这种镀锌方法是将由酸洗的方式把经退火的钢板（单张）表面氧化铁皮清除，然后涂上一
层由氯化锌或者氯化铵和氯化锌混合组成的溶剂进行保护，进而防止钢板再被氧化。如果钢板（单张）涂的溶剂不经烘干就进入其表面覆盖熔融态溶剂的锌液进行热镀锌，则称为湿法热镀锌。这种方法往往在锌锅的下部充有大量的铅液。
由于湿法热镀锌只能在无铅状态下镀锌，所以镀层的合金很厚且粘附性不好。另外，生产的锌渣都沉积锅底，这样钢板因穿过渣层而污染表面，所以此镀锌方法已基本被淘汰。
2、干法热镀锌
这种方法一般是采用热轧薄板为原料。首先把经过退火的钢板（单张）送入酸洗车间用硫酸或盐酸清除钢板表面的氧化铁皮。然后将酸洗后的钢板立即浸入水箱中浸泡等待镀锌，这样可以防止钢板被氧化。镀锌之前向水箱中加入盐酸，使浓度达到5`15克/升，以便清洗钢板表面的残存黄锈。钢板以人工送入镀锌作业线，先由循环水清洗，若板面酸洗严重时，可采用高压水喷洗。经橡胶辊挤干后钢板进入由93.7%ZnCl和26.3%NH4Cl组成的溶剂中，然后在烘干炉中（烘干温度为250℃）将溶剂烘干，接着就浸入含铝0.10~0.15%的锌液中，镀锌温度一般保持在445~465℃。在锌锅出口依靠一对镀锌辊来控制镀层。钢板出新锌锅之后经过吹风冷却，由传送链送入多辊反复弯曲矫直机矫直。镀锌板经分类后再
送入涂油或铬酸钝化机组进行防锈处理。这种方法生产的热镀锌板比湿法的成品质量有显著提高，对于小规模生产还有一定的价值。
3、惠林法
这种方法是干法镀锌采用带钢连续作业的一个特例。因为这种方法不进行线内退火，只是为了烘干溶剂而加热带钢，进入锌液之前带钢温度大约为250℃，因此，带钢在锌锅中还必须大量吸热，继续提高钢板自身温度，以便使锌液温度趋于平衡。为了保证高的作业速度，需在锌锅中为带钢提供足够的热量，这种方法必须采用供热量较大的感应加热锌锅来取代铁锌锅，这是惠林法的一个重要特点。
惠林法的热镀锌作业线，其中包括碱液脱脂、盐酸酸洗、水冲洗、涂溶剂、烘干等一系列前处理工序，而且原板进入镀锌线之前还需要进行罩式炉退火。总之，这种方法的生产工艺复杂，生产成本也高，更为主要的是此方法生产的产品常常带有溶剂缺陷，影响镀层的耐腐蚀性，并且锌锅中的铝常常和钢板表面的溶剂发生反应生成氯化铝而消耗掉，使镀层粘附性变坏。因此，此方法虽然已经问世多年，但在世界热镀锌行业中并未得到发展。
二、线内退火
线内退火就是由冷轧车间或热轧车间直接提供带卷作为热镀锌的原板，在作业线内进行气体保护再结晶退火，是现代宽带钢连续热镀锌采用得最普遍和最广泛的一种工艺。其中，典型的生产工艺通常称为森吉米尔法。
非你莫属之藏龙卧虎此方法的特点是将热处理（连续退火）和镀锌连在同一条作业线上，取消溶剂法中的碱洗、酸洗、水洗、溶剂处理等一系列操作步骤。在森吉米尔法中带钢先通过用煤气或天然气直接加热的氧化炉，火焰将带钢表面上残余的乳化液烧掉，在烧油的同时带钢表面被氧化生成天蓝的氧化物薄膜。
然后带钢进入还原炉，还原炉是密封的，炉内通有氢气和氮气混合而成的保护气体。还原炉采用辐射管加热，辐射管可以烧煤气、天然气和重油，炉温被加热到850~900℃，带钢被加热到700~800℃。带钢通过还原炉实现了再结晶和退火，消除了轧制应力，恢复了晶粒组织，提高了钢基塑性。在退火的同时带钢表面上的氧化物薄膜被氢气还原成海绵状纯铁。
新疆基础教育资源公共服务平台然后带钢在保护气体的气氛中被冷却到470~520℃，在比锌液温度（450~460℃）高的情况下进入锌锅。这样在生产中锌锅可以不加热，锌锅的热损失靠带钢高出锌液的温度来补
偿。
和以前的溶剂法相比，森吉米尔法具有很多优越性：（1）简化了生产工艺；（2）免去了处理废酸、废碱液等的麻烦；（3）没有酸洗造成的金属损失，提高了金属收得率；（4）进入锌锅前的钢板表面比较洁净，镀锌时形成的锌渣少，节约了锌锭；（5）不需要捞取大量的溶剂渣，减轻了体力劳动。
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