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。其主要設備為前處理設備和后處理設備。前處理設備包括除油爐、酸洗槽和水洗槽。后處理設備包括烘干爐、浸鋁設備和擴散爐。

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

用熔劑法進行熱浸鍍鋁，需將基材以堿、酸溶液進行除油和除銹處理，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，以保護基材表面不被氧化污染。當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。鋼材首先進人一臺燃氣爐，通過調(diào)節(jié)煤氣與空氣的比例，使爐中氣氛呈無氧化性；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，鋼材進人另一爐中，爐膛內(nèi)由氫氣和氮氣形成輕度還原氣氛，完成浸鍍前處理過程，適當降溫后浸人到浸鍍液中進行浸鍍。

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)設備包括開卷機、焊接機、預熱爐、冷卻塔、酸洗槽、還原爐、鍍鋁鍋、卷曲機等。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)達國家100多年的發(fā)展，已經(jīng)成為一種成熟的、技術先進的工業(yè)技術，但隨著成熟的熱鍍鋁工藝的推廣，已有比翼雙飛、一代更比一代強之趨勢。早在1893年，德國人就發(fā)表了關于鋼材熱鍍鋁的技術論文，隨后法國、美國也公布了熱鍍鋁的技術專利。早期的熱鍍鋁工藝過程復雜，很難適應于工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀40，50年代，是鋼帶熱鍍鋁技術的開發(fā)與試生產(chǎn)時期，當時的工業(yè)化生產(chǎn)基本上在美國進行。50年代，日本開始進行熱鍍鋁鋼帶的技術 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 研究 。50年代末至60年代，國外鋼帶鍍鋁技術處于迅速發(fā)展時期。進入60年代，鋼帶熱鍍鋁技術趨于穩(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，各類工藝標準相繼出現(xiàn)，如美國的ASTM鋼帶鍍鋁標準、日本的JIS鋼帶鍍鋁標準、英國的Gs鋼帶鍍鋁標準、國際ISO鋼帶鍍鋁標準等的出現(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，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進步，其中包括鋼基體的化學成分、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問題。經(jīng)過3O年的 研究 ，上述的技術問題及完成此項技術要求的工藝裝備已基本得到解決而開始大量應用于汽車上，這些技術的成功應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) 應走產(chǎn)學研相結(jié)合的道路，建立產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。要健全產(chǎn)學研一體化的技術創(chuàng)新體系，要探索建立產(chǎn)業(yè)技術創(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)合的共性技術創(chuàng)新平臺，瞄準發(fā)展的共性關鍵技術與裝置，共同開發(fā)、共擔風險、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)設備應用現(xiàn)狀

我國上世紀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)設備技術研發(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)擴散，而坩堝的鐵原子溶人鋁液，其遷移速度相當快。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，對坩堝內(nèi)壁有很強的附著力，并能反復經(jīng)受熱沖擊，可代替價格昂貴的A12N3。為了使熱浸鍍鋁技術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。


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