第一節(jié) 鍍鋁寬板(帶)生產(chǎn)工藝流程 分析

1、熔劑法

熔劑法是以使用專門的助浸熔劑為其主要工藝特點(diǎn)。其主要設(shè)備為前處理設(shè)備和后處理設(shè)備。前處理設(shè)備包括除油爐、酸洗槽和水洗槽。后處理設(shè)備包括烘干爐、浸鋁設(shè)備和擴(kuò)散爐。

熔劑法的流程：除油-酸洗-水洗-鈍化(或助鍍)-烘干-熱浸滲鋁-擴(kuò)散-精整。

用熔劑法進(jìn)行熱浸鍍鋁，需將基材以堿、酸溶液進(jìn)行除油和除銹處理，清除表面上的污垢和銹皮，然后在其表面先浸涂助浸滲熔劑，形成一層完整無隙的熔劑薄膜，以保護(hù)基材表面不被氧化污染。當(dāng)被包覆這種熔劑薄膜的基材浸人熔融浸滲液中時，熔劑膜熔解并自行脫除，基材的清潔表面立即被浸滲液所潤濕，便形成了鍍層。

2、森吉米爾法

森吉米爾法是鋼材的表面預(yù)處理按照順序在氧化爐和還原爐中完成。還原爐中以高溫輻射方式加熱使鋼材表面的氧化物被氫氣還原，經(jīng)過適當(dāng)降溫后，將鋼材引人浸滲液中浸滲。主要工藝過程是：1)將基材送人氧化氣氛的加熱爐中，在400～500~C下使鋼材表面的油脂和污物碳化除掉，或者變?yōu)樵诤罄m(xù)步驟中易于除掉的形態(tài)；2)將鋼材送人還原爐中，在800～850~C下將存留在鋼材表面上的氧化物還原除掉；3)經(jīng)處理的鋼材在還原氣氛的保護(hù)下，直接送人浸鍍的鋁或鋁合金的熔融的浸鍍液中鍍覆。由于這種方法是從熱浸鍍鋅所用的森吉米爾工藝方法移植過來的，故也被稱為森吉米爾熱浸鍍鋁法。

3、其它方法

1)無氧化法。鋼材首先進(jìn)人一臺燃?xì)鉅t，通過調(diào)節(jié)煤氣與空氣的比例，使?fàn)t中氣氛呈無氧化性；爐溫高到足以引起鋼材發(fā)生亞臨界再結(jié)晶退火的程度。接著，鋼材進(jìn)人另一爐中，爐膛內(nèi)由氫氣和氮?dú)庑纬奢p度還原氣氛，完成浸鍍前處理過程，適當(dāng)降溫后浸人到浸鍍液中進(jìn)行浸鍍。

2)無氧化還原法，即改良的森吉米爾法。就是采用氧化與還原過程作為清除鋼材表面污物的主要手段。其主要的生產(chǎn)設(shè)備包括開卷機(jī)、焊接機(jī)、預(yù)熱爐、冷卻塔、酸洗槽、還原爐、鍍鋁鍋、卷曲機(jī)等。在這種生產(chǎn)線上，將直接燃燒式無氧化加熱爐和高溫輻射還原爐聯(lián)合使用，完成鋼材浸鍍前的表面準(zhǔn)備。

第二節(jié) 國外鍍鋁寬板(帶)生產(chǎn)工藝發(fā)展階段比較

熱鍍鋅經(jīng)過發(fā)達(dá)國家100多年的發(fā)展，已經(jīng)成為一種成熟的、技術(shù)先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)，但隨著成熟的熱鍍鋁工藝的推廣，已有比翼雙飛、一代更比一代強(qiáng)之趨勢。早在1893年，德國人就發(fā)表了關(guān)于鋼材熱鍍鋁的技術(shù)論文，隨后法國、美國也公布了熱鍍鋁的技術(shù)專利。早期的熱鍍鋁工藝過程復(fù)雜，很難適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀(jì)40，50年代，是鋼帶熱鍍鋁技術(shù)的開發(fā)與試生產(chǎn)時期，當(dāng)時的工業(yè)化生產(chǎn)基本上在美國進(jìn)行。50年代，日本開始進(jìn)行熱鍍鋁鋼帶的技術(shù) 研究 ，法國、英國、前聯(lián)邦德國等也開展了對鍍鋁鋼帶的技術(shù) 研究 。50年代末至60年代，國外鋼帶鍍鋁技術(shù)處于迅速發(fā)展時期。進(jìn)入60年代，鋼帶熱鍍鋁技術(shù)趨于穩(wěn)定化時期，產(chǎn)品規(guī)格和鍍層結(jié)構(gòu)都取得了巨大的提高，各類工藝標(biāo)準(zhǔn)相繼出現(xiàn)，如美國的ASTM鋼帶鍍鋁標(biāo)準(zhǔn)、日本的JIS鋼帶鍍鋁標(biāo)準(zhǔn)、英國的Gs鋼帶鍍鋁標(biāo)準(zhǔn)、國際ISO鋼帶鍍鋁標(biāo)準(zhǔn)等的出現(xiàn)，就是工藝穩(wěn)定化的有力證據(jù)。

國外在熱鍍鋅工藝成熟后，其生產(chǎn)的產(chǎn)品主要應(yīng)用在建筑工業(yè)、家電業(yè)和輕工業(yè)方面。自1975年美國首次把熱鍍鋅板應(yīng)用于汽車工業(yè)的車體、外殼、內(nèi)板、底板等的3O多年間，世界各汽車生產(chǎn)大國都在努力開發(fā)和研制以防腐蝕為目標(biāo)，并綜合考慮焊接性、涂敷性和成型性的高質(zhì)量熱鍍鋅板，并取得了一系列的技術(shù)進(jìn)步，其中包括鋼基體的化學(xué)成分、鋼板表面的軋制質(zhì)量、熱鍍鋅鍍層厚度的均勻性、合金化的最佳結(jié)構(gòu)及工藝控制等一系列技術(shù)問題。經(jīng)過3O年的 研究 ，上述的技術(shù)問題及完成此項技術(shù)要求的工藝裝備已基本得到解決而開始大量應(yīng)用于汽車上，這些技術(shù)的成功應(yīng)用極大地改善了汽車工作狀態(tài)和壽命，并節(jié)省礦產(chǎn)資源和能源。

第三節(jié) 我國鍍鋁寬板(帶)生產(chǎn)工藝創(chuàng)新歷程與途徑

國外部分企業(yè)的成功經(jīng)驗表明，用于 研究 開發(fā)的投資占企業(yè)銷售額的1%時，企業(yè)難以生存，占2%時可勉強(qiáng)維持，占5%時才有競爭力，而我國鍍鋁寬板(帶)企業(yè)用于 研究 開發(fā)的投資平均還很低。

針對上述 行業(yè) 發(fā)展中存在的問題，我國鍍鋁寬板(帶) 行業(yè) 應(yīng)走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。要健全產(chǎn)學(xué)研一體化的技術(shù)創(chuàng)新體系，要探索建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，構(gòu)建企業(yè)與優(yōu)秀的 研究 院所和著名的高校相結(jié)合的共性技術(shù)創(chuàng)新平臺，瞄準(zhǔn)發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù)與裝置，共同開發(fā)、共擔(dān)風(fēng)險、聯(lián)合競爭、共同受益。

第四節(jié) 國內(nèi)鍍鋁寬板(帶)生產(chǎn)設(shè)備簡介

1、傳統(tǒng)熱浸鍍方法

1)森吉米爾法，也稱阿姆柯公司法。森吉米爾法鍍鋁生產(chǎn)線的工藝流程示意圖如下：

2、溶劑法

第五節(jié) 國內(nèi)鍍鋁寬板(帶)生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀

我國上世紀(jì)90年代以來熱浸鍍鋁／鋁鋅生產(chǎn)線的基本情況

第六節(jié) 我國鍍鋁寬板(帶)生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)研發(fā)動態(tài)

液體浸鋁用坩堝多為20碳素鋼。在鍍鋁過程中，鋁液中的鋁原子向坩堝基體內(nèi)擴(kuò)散，而坩堝的鐵原子溶人鋁液，其遷移速度相當(dāng)快。壁厚10 mm 的不銹鋼坩堝僅僅20 h坩堝壁就被浸蝕穿孔，成為工藝推廣的一大障礙。曹學(xué)增等開發(fā)了較致密的鍍鋁涂料及刷涂工藝，用于普通鋼制坩堝中，效果很好。這種涂料具有好的熱穩(wěn)定性，與鋁液不反應(yīng)，對坩堝內(nèi)壁有很強(qiáng)的附著力，并能反復(fù)經(jīng)受熱沖擊，可代替價格昂貴的A12N3。為了使熱浸鍍鋁技術(shù)能夠更為廣泛地推廣，坩堝表面耐腐蝕處理以及其制造材料的研發(fā)將會是以后 研究 的重點(diǎn)。


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