热浸锌和冷浸锌的区别.doc

1、热浸锌热 浸 锌 ， 作 为 一 种 有 效 的 金 属 防 腐 方 式 ， 已 被 广 泛 用 于 各 行 业 的 金 属 结 构 设 施 上 。热 浸 锌 是 将 除 锈 后 的 钢 构 件 浸 入 600 左 右 高 温 融 化 的 锌 液 中 ， 使 钢 构 件 表 面 附着 锌 层 ， 锌 层 厚 度 对 5mm 以 下 薄 板 不 得 小 于 65m， 对 厚 板 不 小 于 86m。 从 而 起到 防 腐 蚀 的 目 的 。热 浸 锌 方 式 的 优 点 ： 耐 久 年 限 长 ， 生 产 工 业 化 程 度 高 ， 质 量 稳 定 。 因 而 被 大 量 用 于受 大 气 腐

2、蚀 较 严 重 且 不 易 维 修 的 室 外 钢 结 构 中 。 如 大 量 输 电 塔 、 通 讯 塔 等 。 近 年 来 大 量出 现 的 轻 钢 结 构 体 系 中 的 压 型 钢 板 等 。 也 较 多 采 用 热 浸 锌 防 腐 蚀 。 热 浸 锌 的 首 道 工 序 是酸 洗 除 锈 ， 然 后 是 清 洗 。 这 两 道 工 序 不 彻 底 均 会 给 防 腐 蚀 留 下 隐 患 。 所 以 必 须 处 理 彻 底。 对 于 钢 结 构 设 计 者 ， 应 该 避 免 设 计 出 具 有 相 贴 合 面 的 构 件 ， 以 免 贴 合 面 的 缝 隙 中 酸 洗不 彻 底 或

3、酸 液 洗 不 净 。 造 成 镀 锌 表 面 流 黄 水 的 现 象 。 热 浸 锌 是 在 高 温 下 进 行 的 。 对 于 管形 构 件 应 该 让 其 两 端 开 敞 。 若 两 端 封 闭 会 造 成 管 内 空 气 膨 胀 而 使 封 头 板 爆 裂 ， 从 而 造 成安 全 事 故 。 若 一 端 封 闭 则 锌 液 流 通 不 畅 ， 易 在 管 内 积 存 。由 于 热 浸 锌 的 工 艺 温 度 比 较 高 ， 对 回 火 温 度 较 低 的 材 料 很 容 易 使 其 在 镀 锌 的 过 程 中被 退 火 ， 从 而 硬 度 降 低 。 此 外 对 配 合 件 使 用

4、热 浸 锌 还 要 考 虑 镀 层 的 厚 度 对 配 合 公 差 的 影响 。热 镀 锌 （ galvanizing）也 叫 热 浸 锌 和 热 浸 镀 锌 ： 是 一 种 有 效 的 金 属 防 腐 方 式 ， 主 要 用 于 各 行 业 的 金 属 结构 设 施 上 。 是 将 除 锈 后 的 钢 件 浸 入 500 左 右 融 化 的 锌 液 中 ， 使 钢 构 件 表 面 附 着 锌 层， 从 而 起 到 防 腐 的 目 的 。热 镀 锌 工 艺 流 程 ： 成 品 酸 洗 -水 洗 -加 助 镀 液 -烘 干 -挂 镀 -冷 却 -药 化 -清 洗 -打 磨 -热镀 锌 完 工1、

5、 热 镀 锌 是 由 较 古 老 的 热 镀 方 法 发 展 而 来 的 ， 自 从 1836 年 法 国 把 热 镀 锌 应 用于 工 业 以 来 ， 已 经 有 一 百 四 十 年 的 历 史 了 。 然 而 ， 热 镀 锌 工 业 是 近 三 十 年 来 伴 随 冷 轧 带钢 的 飞 速 发 展 而 得 到 了 大 规 模 发 展 。 生 产 工 序热 镀 锌 板 的 生 产 工 序 主 要 包 括 ： 原 板 准 备 镀 前 处 理 热 浸 镀 镀 后 处 理 成 品检 验 等 。 按 照 习 惯 往 往 根 据 镀 前 处 理 方 法 的 不 同 把 热 镀 锌 工 艺 分 为 线

6、外 退 火 和 线 内退 火 两 大 类 ， 即 ： 湿 法 （ 单 张 钢 板 热 镀 锌 法 ） 线 外 退 火 单 张 钢 板 热 镀 锌 法 热 镀 锌 惠 林 （ Wheeling） 法 （ 带 钢 连 续 热 镀 锌 法 ） 线 内 退 火 森 吉 米 尔 （ Sendzimir） 法 （ 保 护 气 体 法 ） 改 良 森 吉 米 尔 法 美 钢 联 法 （ 同 日 本 川 崎 法 ） 赛 拉 斯 （ Selas） 法 莎 伦 （ Sharon） 法 2 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 抽 底 式 退

7、 火炉 或 罩 式 退 火 炉 中 进 行 再 结 晶 退 火 ， 这 样 ， 镀 锌 线 就 不 存 在 退 火 工 序 了 。 钢 板 在 热 镀 锌之 前 必 须 保 持 一 个 无 氧 化 物 和 其 他 脏 物 存 在 的 洁 净 的 纯 铁 活 性 表 面 。 这 种 方 法 是 先 由 酸洗 的 方 法 把 经 退 火 的 表 面 氧 化 铁 皮 清 除 ， 然 后 涂 上 一 层 由 氯 化 锌 或 由 氯 化 铵 和 氯 化 锌 混合 组 成 的 溶 剂 进 行 保 护 ， 从 而 防 止 钢 板 再 被 氧 化 。 镀 锌 工 业 方 法（ 1） 湿 法 热 镀 锌 ： 钢

8、 板 表 面 的 溶 剂 不 经 烘 干 （ 即 表 面 还 是 湿 的 ） 就 进 入 起 表 面 覆盖 有 熔 融 态 溶 剂 的 锌 液 进 行 热 镀 锌 。 此 方 法 的 缺 点 是 ： a.只 能 在 无 铅 状 态 下 镀 锌 ， 镀 层 的 合 金 层 很 厚 且 粘 附 性 很 坏 。 b.生 成 的 锌 渣 都 积 存 在 锌 液 和 铅 液 的 界 面 处 而 不 能 沉 积 锅 底 （ 因 为 锌 渣 的 比 重 大 于锌 液 而 小 于 铅 液 ） ， 这 样 钢 板 因 穿 过 锌 层 污 染 了 表 面 。 因 此 ， 该 方 法 已 基 本 被 淘 汰 。 （

9、 2） 单 张 钢 板 ： 这 种 方 法 一 般 是 采 用 热 轧 叠 轧 板 作 为 原 料 ， 首 先 把 经 过 退 火 的 钢板 送 入 酸 洗 车 间 ,用 硫 酸 或 盐 酸 清 除 钢 板 表 面 的 氧 热 镀 锌 法 化 铁 皮 。 酸 洗 之 后 的 钢 板 立即 进 入 水 箱 中 浸 泡 等 待 镀 锌 ,这 样 可 以 防 止 钢 板 再 氧 化 。 后 经 过 酸 洗 、 水 清 洗 、 挤 干 、烘 干 、 进 入 锌 锅 （ 温 度 一 直 保 持 在 445465 ） 热 镀 锌 ， 再 进 行 涂 油 和 铬 化 处 理 。这 种 方 法 生 产 的 热

10、 镀 锌 板 比 湿 法 镀 锌 成 品 质 量 有 显 著 提 高 ， 只 对 小 规 模 生 产 有 一 定 价 值。 （ 3） 惠 林 法 热 ： 该 连 续 镀 锌 生 产 线 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 镀 锌 前 还 需 要 进 行 罩 式 炉 退 火 。 这 种 方法 生 产 工 艺 复 杂 ， 生 产 成 本 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 蚀 性 。 并

11、且 锌 锅 中 的 AL 常 常 和 钢 板 表 面 的 溶 剂 发 生 作 用 生 成 三 氯 化 铝 而耗 掉 ， 镀 层 的 粘 附 性 变 坏 。 因 而 此 方 法 虽 然 已 问 世 近 三 十 年 ， 但 在 世 界 热 镀 锌 行 业 中 并未 得 到 发 展 。 3 线 内 退 火 ： 就 是 由 冷 轧 或 热 轧 车 间 直 接 提 供 带 卷 作 为 热 镀 锌 的 原 板 ， 在 热 镀 锌作 业 线 内 进 行 气 体 保 护 再 结 晶 退 火 。 属 于 这 个 类 行 业 的 热 镀 锌 方 法 包 括 ： 森 吉 米 尔 法 、改 良 森 吉 米 尔 法 、

12、 美 钢 联 法 （ 同 日 本 川 崎 法 ） ； 赛 拉 斯 法 ； 莎 伦 法 。 森 吉 米 尔 法 ： 它 是 把 退 火 工 艺 和 热 镀 锌 工 艺 联 合 起 来 ， 其 线 内 退 火 主 要 包 括 氧 化 炉， 还 原 炉 两 部 份 组 成 。 带 钢 在 氧 化 炉 中 煤 气 火 焰 直 接 加 热 到 450 度 左 右 ， 把 带 钢 表面 残 存 的 轧 制 油 烧 掉 ， 净 化 表 面 。 后 再 把 带 钢 加 热 到 700-800 度 完 成 再 结 晶 退 火 ，经 冷 却 段 控 制 进 锌 锅 前 温 度 在 480 度 左 右 ， 最 后

13、在 不 接 触 空 气 的 情 况 下 进 入 锌 锅 镀 锌， 因 此 ， 森 吉 米 尔 法 产 量 高 、 镀 锌 质 量 较 好 ， 此 法 曾 得 到 广 泛 应 用 。 美 钢 联 法 : 它 是 森 吉 米 尔 法 的 一 个 变 种 ， 它 仅 仅 是 利 用 一 个 碱 性 电 解 脱 脂 槽 取 代 了氧 化 炉 的 脱 脂 作 用 ， 其 余 工 序 与 森 吉 米 尔 法 基 本 相 同 。 在 原 板 进 入 作 业 线 后 ， 首 先 进 行电 解 脱 脂 ， 而 后 水 洗 、 烘 干 ， 再 通 过 有 保 护 气 体 的 还 原 炉 进 行 再 结 晶 退 火

14、 ， 最 后 在 密 封情 况 下 进 入 锌 锅 热 镀 锌 。 这 种 方 法 因 带 钢 不 经 过 氧 化 炉 加 热 ， 所 以 表 面 的 氧 化 膜 较 薄 ，可 适 当 降 低 还 原 炉 中 保 护 气 体 的 氢 含 量 。 这 样 ， 对 炉 安 全 和 降 低 生 产 成 本 有 利 。 但 是 ，由 于 带 钢 得 不 到 预 加 热 就 进 入 还 原 炉 中 ， 这 样 无 疑 提 高 了 还 原 炉 的 热 负 荷 ， 影 响 炉 子 的寿 命 。 因 此 这 种 方 法 并 未 得 广 泛 应 用 。 赛 拉 斯 法 : 又 称 火 焰 直 接 加 热 法 ；

15、 首 先 带 钢 经 碱 洗 脱 脂 ， 而 后 用 盐 酸 清 除 表 面 的 氧化 皮 ， 并 经 水 洗 、 烘 干 后 再 进 入 由 煤 气 火 焰 直 接 加 热 的 立 式 线 内 退 火 炉 ， 通 过 严 格 控 制炉 内 煤 气 和 空 气 的 焰 烧 比 例 ， 使 之 在 煤 气 过 剩 和 氧 气 不 足 的 情 况 下 进 行 不 完 全 焰 烧 ， 从而 使 炉 内 造 成 还 原 气 氛 。 使 其 快 速 加 热 达 到 再 结 晶 温 度 并 在 低 氢 保 护 气 氛 下 冷 却 带 钢 ，最 后 在 密 闭 情 况 下 浸 入 锌 液 ， 进 行 热 镀

16、 锌 。 该 法 设 备 紧 凑 ， 投 资 费 用 低 ， 产 量 高 （ 最 高可 达 50/小 时 ） 。 但 生 产 工 艺 复 杂 ， 特 别 是 在 机 组 停 止 运 转 时 ， 为 了 避 免 烧 断 带 钢 ， 需要 采 用 炉 子 横 移 离 开 钢 带 的 方 法 ， 这 样 操 作 问 题 很 多 ， 所 以 ， 热 镀 锌 工 业 采 用 此 法 很 少。 莎 伦 法 ： 1939 年 美 国 莎 伦 公 司 投 产 一 台 新 型 的 热 镀 锌 机 组 ， 所 以 也 叫 莎 伦 法 。 该法 是 在 退 火 炉 内 向 带 钢 喷 射 氯 化 氢 气 体 并 使

17、 带 钢 达 到 再 结 晶 温 度 ， 所 以 也 称 为 气 体 酸 洗法 。 采 用 氯 化 氢 气 体 酸 洗 ， 不 但 能 去 除 带 钢 表 面 的 氧 化 皮 ， 而 且 同 时 去 除 了 带 钢 表 面 的油 脂 ， 由 于 带 钢 表 面 被 氧 化 气 体 腐 蚀 ， 形 成 麻 面 ， 所 以 使 用 莎 伦 法 所 得 到 的 镀 层 粘 附 性特 别 好 。 但 是 由 于 设 备 腐 蚀 严 重 ， 由 此 造 成 很 高 的 设 备 维 修 和 更 新 费 用 。 因 而 此 种 方 法很 少 被 采 用 。 改良森吉米：它是一种更优越的热镀锌工艺方法；它把森

18、吉米尔法中各自独立的氧化炉和还原炉由一个截面积较小的过道连接起来，这样包括预热炉、还原炉和冷却段在内的整个退火炉构成一个有机整体。实践证明，该法具有许多优点：优质、高产、低耗、安全等优点已逐渐被人们所认识。其发展速度非常快，1965 年以来新建的作业线几乎全部采用了这种方法，近年来老的森吉米尔机组也大都按照此方法进行了改造。 热 镀 锌 产 品 优 点随 着 工 业 的 发 现 ， 热 镀 锌 产 品 已 经 运 用 到 很 多 领 域 ， 热 镀 锌 的 优 点 在 于 防 腐 年 限 长久 ， 适 应 环 境 广 泛 一 直 是 很 受 欢 迎 的 防 腐 处 理 方 法 。 被 广 泛

19、运 用 与 电 力 铁 塔 、 通 信 铁 塔、 铁 路 、 公 路 防 护 、 路 灯 杆 、 船 用 构 件 、 建 筑 钢 结 构 构 件 、 变 电 站 附 属 设 施 、 轻 工 业等 。热 镀 锌 的 防 腐 年 限 久 远 ， 但 是 在 不 同 的 环 境 中 防 腐 年 限 不 一 样 ： 重 工 业 区 13 年， 海 洋 50 年 ， 郊 外 104 年 ， 城 市 30 年 。热 镀 锌 原 理 ： 将 铁 件 清 洗 干 净 ， 然 后 溶 剂 处 理 ， 烘 干 后 浸 入 锌 液 中 ， 铁 与 熔 融 锌 反应 生 成 一 合 金 化 的 锌 层 ， 其 流 程

20、 为 ： 脱 脂 -水 洗 -酸 洗 -助 镀 -烘 干 -热 浸 镀 锌 -分 离 -冷 却 钝 化 。热 镀 锌 的 合 金 层 的 厚 度 主 要 取 决 了 钢 材 的 硅 含 量 等 化 学 成 份 ， 钢 材 的 横 截 面 积 大 小， 钢 材 表 面 的 粗 糙 程 度 ， 锌 锅 温 度 ， 浸 锌 时 间 ， 冷 却 快 慢 ， 冷 轧 变 形 等 。热 镀 锌 的 优 点1、 处 理 费 用 低 ： 热 浸 镀 锌 防 锈 的 费 用 要 比 其 他 漆 料 涂 层 的 费 用 低 ； 2、 持 久 耐用 ： 在 郊 区 环 境 下 ， 标 准 的 热 镀 锌 防 锈 厚

21、 度 可 保 持 50 年 以 上 而 不 必 修 补 ； 在 市 区 或近 海 区 域 ， 标 准 的 热 镀 锌 防 锈 层 则 可 保 持 20 年 而 不 必 修 补 ； 3、 可 靠 性 好 ： 镀 锌 层与 钢 材 间 是 冶 金 结 合 ， 成 为 钢 表 面 的 一 部 份 ， 因 此 镀 层 的 持 久 性 较 为 可 靠 ； 4、 镀 层的 韧 性 强 ： 镀 锌 层 形 成 一 种 特 别 的 冶 金 结 构 ， 这 种 结 构 能 承 受 在 运 送 及 使 用 时 受 到 机 械损 伤 ； 5、 全 面 性 保 护 ： 镀 件 的 每 一 部 分 都 能 镀 上 锌

22、， 即 使 在 凹 陷 处 、 尖 角 及 隐 藏 处 都能 受 到 全 面 保 护 ； 6、 省 时 省 力 ： 镀 锌 过 程 要 比 其 他 的 涂 层 施 工 法 更 快 捷 ， 并 且 可 避 免安 装 后 在 工 地 上 涂 刷 所 需 的 时 间 。冷镀锌冷 镀 锌 工 艺 用 于 保 护 金 属 防 止 腐 蚀 ， 为 此 利 用 了 锌 填 料 的 涂 料 ， 在 利 用 任 何 一 种 涂敷 的 方 法 将 其 涂 在 被 保 护 表 面 ， 干 燥 之 后 形 成 锌 填 料 涂 层 ， 在 干 燥 涂 层 中 具 有 含 量 的 锌（ 达 到 95%） 。 适 合 于

23、修 理 工 作 （ 即 在 修 理 工 作 过 程 中 ， 仅 在 被 保 护 的 钢 表 面 损 伤 的地 方 ， 只 要 修 理 好 表 面 就 可 以 重 新 涂 敷 ） 。 冷 镀 锌 工 艺 用 于 各 种 钢 制 品 和 构 筑 物 的 防 腐。 (冷 镀 锌 就 是 电 镀 锌 ， 镀 锌 量 很 少 ， 只 有 10 50g/m2， 其 本 身 的 耐 腐 蚀 性 比 热 浸镀 锌 相 差 很 多 。 采 用 电 镀 锌 的 价 格 相 对 便 宜 一 些 。实 际 上 ,冷 镀 锌 的 效 果 ,顶 多 和 涂 防 绣 油 相 当 ,甚 至 不 如 !结 构 受 力 关 键

24、部 位 ,千 万 小心 ,特 别 是 外 露 部 位 !钢 铁 在 冷 却 的 条 件 下 在 表 面 镀 锌 ， 而 热 镀 锌 是 钢 管 在 热 浸 的 条 件 下 对 表 面 镀 锌 ， 它的 附 着 力 很 强 ， 不 容 易 脱 落 ， 热 镀 锌 管 虽 然 也 出 现 锈 蚀 的 现 象 ， 但 在 很 长 的 周 期 可 以满 足 技 术 、 卫 生 要 求热浸锌是将钢构件除锈后浸入高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，涂层较厚一般在 60m以上，因而耐侯性好。 %冷浸锌是电镀锌，涂层薄，防腐性能差。电镀锌概 念电 镀 锌 ： 就 是 利 用 电 解 ， 在 制 件 表 面

25、 形 成 均 匀 、 致 密 、 结 合 良 好 的 金 属 或 合 金 沉 积层 的 过 程 。 与 其 他 金 属 相 比 ， 锌 是 相 对 便 宜 而 又 易 镀 覆 的 一 种 金 属 ， 属 低 值 防 蚀 电 镀 层 ， 被 广泛 用 于 保 护 钢 铁 件 ， 特 别 是 防 止 大 气 腐 蚀 ， 并 用 于 装 饰 。 镀 覆 技 术 包 括 槽 镀 (或 挂 镀 )、 滚 镀 （ 适 合 小 零 件 ） 、 自 动 镀 和 连 续 镀 （ 适 合 线 材 、 带 材 ） 。 分 类目 前 ， 国 内 按 电 镀 溶 液 分 类 ， 可 分 为 四 大 类 ： 1 氰 化

26、物 镀 锌由 于 (CN)属 剧 毒 ， 所 以 环 境 保 护 对 电 镀 锌 中 使 用 氰 化 物 提 出 了 严 格 限 制 ， 不 断 促进 减 少 氰 化 物 和 取 代 氰 化 物 电 镀 锌 镀 液 体 系 的 发 展 ， 要 求 使 用 低 氰 (微 氰 )电 镀 液 。 采 用 此 工 艺 电 镀 后 ， 产 品 质 量 好 ， 特 别 是 彩 镀 ， 经 钝 化 后 色 彩 保 持 好 。 2 锌 酸 盐 镀 锌此 工 艺 是 由 氰 化 物 镀 锌 演 化 而 来 的 。 目 前 国 内 形 成 两 大 派 系 ， 分 别 为 ： a) 武 汉材 保 所 的 “DPE”

27、系 列 ； b) 广 电 所 的 “DE”系 列 。 两 者 都 属 于 碱 性 添 加 剂 的 锌 酸 盐 镀 锌 ，PH 值 为 12.513。 采 用 此 工 艺 ， 镀 层 晶 格 结 构 为 柱 状 ， 耐 腐 蚀 性 好 ， 适 合 彩 色 镀 锌 。 注 意 ： 产 品 出 槽 后 水 洗 出 光 (硝 酸 +盐 酸 ) 水 洗 钝 化 水 洗 水洗 烫 干 烘 干 老 化 处 理 (烘 箱 内 8090 。 3 氯 化 物 镀 锌 此 工 艺 在 电 镀 行 业 应 用 比 较 广 泛 ， 所 占 比 例 高 达 40%。 钝 化 后 (兰 白 )可 以 锌 代 铬 (与 镀 铬 相 媲 美 )， 特 别 是 在 外 加 水 溶 性 清 漆 后 ， 外 行 人 是很 难 辩 认 出 是 镀 锌 还 是 镀 铬 的 。 此 工 艺 适 合 于 白 色 钝 化 (兰 白 ， 银 白 )。 4 硫 酸 盐 镀 锌 此 工 艺 适 合 于 连 续 镀 (线 材 、 带 材 、 简 单 、 粗 大 型 零 、 部 件 )， 成 本 低 廉 。