鍍鋅法

鍍鋅法是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防鏽、抗氧化等作用的表面處理技術。現在主要採用的方法是熱鍍鋅。效果有兩個方面:作為阻止環境腐蝕侵襲的隔層和在層破裂處優先替代腐蝕。

鋼材和鑄鐵件的鍍鋅由來已久，其產量也在逐漸增長，用途也日趨廣泛。這是是因為鋅的價格比較便宜，浸鍍容易，後外表美觀，且在腐蝕環境中其表面能形成一層優良而耐腐使的表面膜，在電化學腐蝕中鋅對鐵能起到陰極保護作用，這是由於鋅較鐵有更負的電極電位，當鋅和鐵構成微電池時，鋅為陽極，鐵為陰極，在受腐蝕時，鋅溶解而鐵不受損害，故鋅在鐵上起到犧牲陽極的陰極保護作用

。利用鋅的這些性質，鋅材料已被廣泛地套用在建築材料、管道、家庭器具等方面。近年來隨著鋅方法的改進、成本的下降、質量的提高、品種的多樣化，因此用途越來越廣，量不斷增加。

鍍鋅法介紹

熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發展而來的，自從1836年法國把熱鍍鋅套用於工業以來，已經有一百四十年的歷史了。然而，熱鍍鋅工業是近三十年來伴隨冷軋帶鋼的飛速發展而得到了大規模發展。熱鍍鋅板的生產工序主要包括：原板準備→鍍前處理→熱浸鍍→鍍後處理→成品檢驗等。按照習慣往往根據鍍前處理方法的不同把熱鍍鋅工藝分為線外退火和線內退火兩大類，即濕法（單張鋼板熱鍍鋅法）、線外退火（單張鋼板熱鍍鋅法）、熱鍍鋅惠林（wheeling）法（帶鋼連續熱鍍鋅法）、線內退火森吉米爾（Sendzimir）法（保護氣體法）、改良森吉米爾法、美鋼聯法（同日本川崎法）、賽拉斯（Selas）法和莎倫（Sharon）法。

鍍鋅法

方法

1.線外退火 ：就是熱軋或冷軋鋼板進入熱鍍鋅作業線之前，首先在抽底式退火爐或罩式退火爐中進行再結晶退火，這樣，鍍鋅線就不存在退火工序了。鋼板在熱鍍鋅之前必須保持一個無氧化物和其他髒物存在的潔淨的純鐵活性表面。這種方法是先由酸洗的方法把經退火的表面氧化鐵皮清除，然後塗上一層由氯化鋅或由氯化銨和氯化鋅混合組成的溶劑進行保護，從而防止鋼板再被氧化。（1）濕法熱鍍鋅：鋼板表面的溶劑不經烘乾（即表面還是濕的）就進入起表面覆蓋有熔融態溶劑的鋅液進行熱鍍鋅。此方法的缺點是：　a.只能在無鉛狀態下鍍鋅，鍍層的合金層很厚且粘附性很壞。　b.生成的鋅渣都積存在鋅液和鉛液的界面處而不能沉積鍋底（因為鋅渣的比重大於鋅液而小於鉛液），這樣鋼板因穿過鋅層污染了表面。因此，該方法已基本被淘汰。（2）單張鋼板：這種方法一般是採用熱軋疊軋板作為原料，首先把經過退火的鋼板送入酸洗車間，用硫酸或鹽酸清除鋼板表面的氧熱鍍鋅法化鐵皮。酸洗之後的鋼板立即進入水箱中浸泡等待鍍鋅,這樣可以防止鋼板再氧化。後經過酸洗、水清洗、擠乾、烘乾、進入鋅鍋（溫度一直保持在445—465℃）熱鍍鋅，再進行塗油和鉻化處理。這種方法生產的熱鍍鋅板比濕法鍍鋅成品質量有顯著提高，只對小規模生產有一定價值。（3）惠林法熱：該連續鍍鋅生產線包括鹼液脫脂、鹽酸酸洗、水沖洗、塗溶劑、烘乾等一系列前處理工序，而且原板進入鍍鋅線鍍鋅前還需要進行罩式爐退火。這種方法生產工藝複雜，生產成本高，更為主要的是此方法生產的產品常常帶有溶劑缺陷，影響鍍層的耐蝕性。並且鋅鍋中的AL常常和鋼板表面的溶劑發生作用生成三氯化鋁而耗掉，鍍層的粘附性變壞。因而此方法雖然已問世近三十年，但在世界熱鍍鋅行業中並未得到發展。

2．線內退火 ：就是由冷軋或熱軋車間直接提供帶卷作為熱鍍鋅的原板，在熱鍍鋅作業線內進行氣體保護再結晶退火。屬於這個類行業的熱鍍鋅方法包括：森吉米爾法、改良森吉米爾法、美鋼聯法（同日本川崎法）；賽拉斯法；莎倫法。森吉米爾法：它是把退火工藝和熱鍍鋅工藝聯合起來，其線內退火主要包括氧化爐，還原爐兩部份組成。帶鋼在氧化爐中煤氣火焰直接加熱到450度左右，把帶鋼表面殘存的軋制油燒掉，淨化表面。後再把帶鋼加熱到700-800度完成再結晶退火，經冷卻段控制進鋅鍋前溫度在480度左右，最後在不接觸空氣的情況下進入鋅鍋鍍鋅，因此，森吉米爾法產量高、鍍鋅質量較好，此法曾得到廣泛套用。美鋼聯法：它是森吉米爾法的一個變種，它僅僅是利用一個鹼性電解脫脂槽取代了氧化爐的脫脂作用，其餘工序與森吉米爾法基本相同。在原板進入作業線後，首先進行電解脫脂，而後水洗、烘乾，再通過有保護氣體的還原爐進行再結晶退火，最後在密封情況下進入鋅鍋熱鍍鋅。這種方法因帶鋼不經過氧化爐加熱，所以表面的氧化膜較薄，可適當降低還原爐中保護氣體的氫含量。這樣，對爐安全和降低生產成本有利。但是，由於帶鋼得不到預加熱就進入還原爐中，這樣無疑提高了還原爐的熱負荷，影響爐子的壽命。

賽拉斯法

又稱火焰直接加熱法；首先帶鋼經鹼洗脫脂，而後用鹽酸清除表面的氧化皮，並經水洗、烘乾後再進入由煤氣火焰直接加熱的立式線內退火爐，通過嚴格控制爐內煤氣和空氣的焰燒比例，使之在煤氣過剩和氧氣不足的情況下進行不完全焰燒，從而使爐內造成還原氣氛。使其快速加熱達到再結晶溫度並在低氫保護氣氛下冷卻帶鋼，最後在密閉情況下浸入鋅液，進行熱鍍鋅。該法設備緊湊，投資費用低，產量高。莎倫法：1939年美國莎倫公司投產一台新型的熱鍍鋅機組，所以也叫莎倫法。該法是在退火爐內向帶鋼噴射氯化氫氣體並使帶鋼達到再結晶溫度，所以也稱為氣體酸洗法。採用氯化氫氣體酸洗，不但能去除帶鋼表面的氧化皮，而且同時去除了帶鋼表面的油脂，由於帶鋼表面被氧化氣體腐蝕，形成麻面，所以使用莎倫法所得到的鍍層粘附性特別好。但是由於設備腐蝕嚴重，由此造成很高的設備維修和更新費用。因而此種方法很少被採用。改良森吉米：它是一種更優越的熱鍍鋅工藝方法；它把森吉米爾法中各自獨立的氧化爐和還原爐由一個截面積較小的過道連線起來，這樣包括預熱爐、還原爐和冷卻段在內的整個退火爐構成一個有機整體。實踐證明，該法具有許多優點：優質、高產、低耗、安全等優點已逐漸被人們所認識。