鍍鋅槽鋼

鍍鋅槽鋼是一種有效的金屬防腐方式,主要用于各行業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施上。

  • 原料鋼坯:
  • 材質(zhì):

概述



熱鍍鋅槽鋼,按鍍鋅工藝的不同可以分為熱浸鋅槽鋼和熱吹鍍鋅槽鋼,是將除銹后的鋼件浸入440~460℃左右融化的鋅液中,使鋼構(gòu)件表面附著鋅層,從而起到防腐的目的。
槽鋼的表面鍍鋅主要采用的方法是熱鍍鋅。熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來,自從1836年法國把熱鍍鋅應(yīng)用于工業(yè)以來,已經(jīng)有170年的歷史了。然而近30年來,伴隨冷軋帶鋼的飛速發(fā)展,熱鍍鋅工業(yè)得到了
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熱鍍鋅槽鋼(2張)
大規(guī)模發(fā)展。
在各種保護(hù)鋼基體的涂鍍方法中,熱浸鋅是非常優(yōu)良的一種。它是在鋅呈液體的狀態(tài)下,經(jīng)過了相當(dāng)復(fù)雜的物理、化學(xué)作用之后,在鋼鐵上不僅鍍上較厚的純鋅層,而且還生成一種鋅鐵合金層。這種鍍法,不僅具備了電鍍鋅的耐腐蝕特點(diǎn),而且由于具有鋅鐵合金層。還具有電鍍鋅所無法相比擬的強(qiáng)耐蝕性。因此這種鍍法特別適用于各種強(qiáng)酸、堿霧氣等強(qiáng)腐蝕環(huán)境中。

原理



熱鍍鋅層是鋅在高溫液態(tài)下,分三個(gè)步驟形成的:
1、鐵基表面被鋅液溶解形成鋅—鐵合金相層;
2、合金層中的鋅離子進(jìn)一步向基體擴(kuò)散形成鋅鐵互溶層;
3、合金層表面包絡(luò)著鋅層。

工藝流程



熱鍍鋅槽鋼工藝流程:原料檢驗(yàn)→酸洗→清洗→助鋅→烘干→鍍鋅→冷卻→鈍化→清洗→成品檢驗(yàn)→檢驗(yàn)打包等。
按照習(xí)慣往往根據(jù)鍍前處理方法的不同把熱鍍鋅工藝分為線外退火線內(nèi)退火兩大類。
1、線外退火
線外退火就是熱軋或冷軋鋼進(jìn)入熱鍍鋅作業(yè)線之前,首先在抽底式退火爐或罩式退火爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火,這樣,鍍鋅線就不存在退火工序了。鋼材在熱鍍鋅之前必須保持一個(gè)無氧化物和其他臟物存在的潔凈的純鐵活性表面。這種方法是先由酸洗的方法把經(jīng)退火的表面氧化鐵皮清除,然后涂上一層由氯化鋅或由氯化銨和氯化鋅混合組成的溶劑進(jìn)行保護(hù),從而防止鋼材再被氧化。
(1)濕法熱鍍鋅
鋼材表面的溶劑不經(jīng)烘干(即表面還是濕的)就進(jìn)入起表面覆蓋有熔融態(tài)溶劑的鋅液進(jìn)行熱鍍鋅。此方法的缺點(diǎn)是:
a.只能在無鉛狀態(tài)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?yàn)殇\渣的比重大于鋅液而小于鉛液),這樣鋼材因穿過鋅層污染了表面。
因此,濕法熱鍍鋅已基本被淘汰。
(2)單支鋼材
這種方法一般是采用熱軋疊軋板作為原料,首先把經(jīng)過退火的鋼材送入酸洗車間,用硫酸或鹽酸清除鋼材表面的氧熱鍍鋅法化鐵皮。酸洗之后的鋼材立即進(jìn)入水箱中浸泡等待鍍鋅,這樣可以防止鋼材再氧化。后經(jīng)過酸洗、水清洗、擠干、烘干、進(jìn)入鋅鍋(溫度一直保持在445—465℃)熱鍍鋅,再進(jìn)行涂油和鉻化處理。這種方法生產(chǎn)的熱鍍鋅板比濕法鍍鋅成品質(zhì)量有顯著提高,只對(duì)小規(guī)模生產(chǎn)有一定價(jià)值。
(3)惠林法熱
該連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)線包括堿液脫脂、鹽酸酸洗、水沖洗、涂溶劑、烘干等一系列前處理工序,而且原板進(jìn)入鍍鋅線鍍鋅前還需要進(jìn)行罩式爐退火。這種方法生產(chǎn)工藝復(fù)雜,生產(chǎn)成本高,更為主要的是此方法生產(chǎn)的產(chǎn)品常常帶有溶劑缺陷,影響鍍層的耐蝕性。并且鋅鍋中的AL常常和鋼材表面的溶劑發(fā)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(yè)中并未得到發(fā)展。
2、線內(nèi)退火
線內(nèi)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(yè)線內(nèi)進(jìn)行氣體保護(hù)再結(jié)晶退火。屬于這個(gè)類行業(yè)的熱鍍鋅方法包括:森吉米爾法、改良森吉米爾法、美鋼聯(lián)法(同日本川崎法)、賽拉斯法、莎倫法。
(1)森吉米爾法
它是把退火工藝和熱鍍鋅工藝聯(lián)合起來,其線內(nèi)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,凈化表面。后再把帶鋼加熱到700-800度完成再結(jié)晶退火,經(jīng)冷卻段控制進(jìn)鋅鍋前溫度在480度左右,最后在不接觸空氣的情況下進(jìn)入鋅鍋鍍鋅,因此,森吉米爾法產(chǎn)量高、鍍鋅質(zhì)量較好,此法曾得到廣泛應(yīng)用。
(2)美鋼聯(lián)法
它是森吉米爾法的一個(gè)變種,它僅僅是利用一個(gè)堿性電解脫脂槽取代了氧化爐的脫脂作用,其余工序與森吉米爾法基本相同。在原板進(jìn)入作業(yè)線后,首先進(jìn)行電解脫脂,而后水洗、烘干,再通過有保護(hù)氣體的還原爐進(jìn)行再結(jié)晶退火,最后在密封情況下進(jìn)入鋅鍋熱鍍鋅。這種方法因帶鋼不經(jīng)過氧化爐加熱,所以表面的氧化膜較薄,可適當(dāng)降低還原爐中保護(hù)氣體的氫含量。這樣,對(duì)爐安全和降低生產(chǎn)成本有利。但是,由于帶鋼得不到預(yù)加熱就進(jìn)入還原爐中,這樣無疑提高了還原爐的熱負(fù)荷,影響爐子的壽命。因此這種方法并未得廣泛應(yīng)用。
(3)賽拉斯法
又稱火焰直接加熱法;首先帶鋼經(jīng)堿洗脫脂,而后用鹽酸清除表面的氧化皮,并經(jīng)水洗、烘干后再進(jìn)入由煤氣火焰直接加熱的立式線內(nèi)退火爐,通過嚴(yán)格控制爐內(nèi)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(jìn)行不完全焰燒,從而使?fàn)t內(nèi)造成還原氣氛。使其快速加熱達(dá)到再結(jié)晶溫度并在低氫保護(hù)氣氛下冷卻帶鋼,最后在密閉情況下浸入鋅液,進(jìn)行熱鍍鋅。該法設(shè)備緊湊,投資費(fèi)用低,產(chǎn)量高(最高可達(dá)50/小時(shí))。但生產(chǎn)工藝復(fù)雜,特別是在機(jī)組停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),為了避免燒斷帶鋼,需要采用爐子橫移離開鋼帶的方法,這樣操作問題很多,所以,熱鍍鋅工業(yè)采用此法很少。
(4)莎倫法
1939年美國莎倫公司投產(chǎn)一臺(tái)新型的熱鍍鋅機(jī)組,所以也叫莎倫法。該法是在退火爐內(nèi)向帶鋼噴射氯化氫氣體并使帶鋼達(dá)到再結(jié)晶溫度,所以也稱為氣體酸洗法。采用氯化氫氣體酸洗,不但能去除帶鋼表面的氧化皮,而且同時(shí)去除了帶鋼表面的油脂,由于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。但是由于設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,由此造成很高的設(shè)備維修和更新費(fèi)用。因而此種方法很少被采用。
(5)改良森吉米
它是一種更優(yōu)越的熱鍍鋅工藝方法;它把森吉米爾法中各自獨(dú)立的氧化爐和還原爐由一個(gè)截面積較小的過道連接起來,這樣包括預(yù)熱爐、還原爐和冷卻段在內(nèi)的整個(gè)退火爐構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。實(shí)踐證明,該法具有許多優(yōu)點(diǎn):優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、安全等優(yōu)點(diǎn)已逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。其發(fā)展速度非??欤?965年以來新建的作業(yè)線幾乎全部采用了這種方法,近年來老的森吉米爾機(jī)組也大都按照此方法進(jìn)行了改造。

特點(diǎn)



(1)具有較厚的致密的純鋅層覆蓋在鋼鐵表面上,它可以避免鋼鐵基體與任何的腐蝕溶液的接觸,保護(hù)鋼基體免受腐蝕。在一般大氣中,鋅層表面形成一層很薄而密實(shí)的氧化鋅層表面,它很難溶于水,故對(duì)鋼基體起著一定保護(hù)作用。如果氧化鋅與大氣中其它成分生成不溶性鋅鹽后,則防蝕作用更理想。
(2)具有鐵—鋅合金層,結(jié)合致密,在海洋性鹽霧大氣及工業(yè)性大氣中表現(xiàn)特有抗腐蝕性;
(3)由于結(jié)合牢固,鋅—鐵互溶,具有很強(qiáng)的耐磨性;
(4)由于鋅具有良好的延展性,其合金層與鋼基附著牢固,因此熱鍍件可進(jìn)行冷沖、軋制、拉絲、彎曲等各種成型而不損壞鍍層;
(5)鋼結(jié)構(gòu)件熱鍍鋅后,相當(dāng)于一次退火處理,能有效改善鋼基體的機(jī)械性能,消除鋼件成型焊接時(shí)的應(yīng)力,有利于對(duì)鋼結(jié)構(gòu)件進(jìn)行車削加工。
(6)熱鍍鋅后的件表面光亮美觀。
(7)純鋅層是熱鍍鋅中最富有塑性的一層鍍鋅層,其性質(zhì)基本接近于純鋅,具有延展性,所以它富于撓性。

判定標(biāo)準(zhǔn)



1.附著量
耐蝕性主要決定于鍍鋅層的厚度,故量測厚度常為主要判定鍍鋅質(zhì)量好壞的根據(jù),鍍鋅層受鋼材表面的成分、組織、結(jié)構(gòu)不同而有不同的反應(yīng),另進(jìn)出鋅溶液的角度、速度亦有很大的影響。故預(yù)得完全均一的鍍層厚度,實(shí)際上不太可能。所以量測附著量絕對(duì)不能以單一點(diǎn)(部位)來判定,必須要量測其單位面積(㎡)平均附著鋅重(g)才有意義。
量測附著量的方法有很多種,如破壞性的切片金相觀測法、酸洗法,非破壞性的膜厚計(jì)法、電化學(xué)法、進(jìn)出貨重量差估計(jì)法等。一般常用的為膜厚計(jì)法及酸洗法。
膜厚儀(鍍層測厚儀)為一利用磁場感應(yīng)來量測鋅層厚度最普遍省事的方法,其基本條件為鋼鐵表面必須平滑、完整,才可得較準(zhǔn)確數(shù)字。故在鋼材邊角處或粗糙、有角度鋼件或鑄件等,均不太可能會(huì)的一準(zhǔn)確的數(shù)字。普通鐵件用原鐵材當(dāng)歸零基材,尚可得相當(dāng)準(zhǔn)確的數(shù)字,鑄件就絕對(duì)不準(zhǔn)確了。
酸洗法為正式檢驗(yàn)報(bào)告用,最準(zhǔn)確的方法,惟切片時(shí)必須注意上下部位的公平取舍,才可得準(zhǔn)確數(shù)字。但其亦有缺點(diǎn),如費(fèi)時(shí)甚多,復(fù)雜鋼材面積不易求得,太大件無法整個(gè)酸洗等。故充分利用膜厚計(jì)來控制現(xiàn)場制程,而用酸洗法來做最后檢測,就已經(jīng)足夠了。
2.均一性
熱浸鍍鋅鋼鐵最易生銹的部位,仍是鋅層最薄的地方,故必要測其最薄部位是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
均一性的試驗(yàn)法,一般都用硫酸銅試驗(yàn),但此方法對(duì)于由鋅層和合金層組成的鍍鋅層皮膜測試很有問題。此因鋅層與合金層在硫酸銅試驗(yàn)液中的溶解速度不同,合金層中也因鋅/鐵的比率差異而不同。所以,以一定浸漬時(shí)間的反復(fù)次數(shù)來判定均勻性并不是很合理。
因此,最近歐美規(guī)格及JIS中,均有廢止此試驗(yàn)方法的傾向,以分布取代均一性,以目視或觸感為主,必要時(shí)才用膜厚計(jì)檢查分布狀態(tài)。
又形狀復(fù)雜的小構(gòu)件因面積量測不易,不易求得平均膜厚,有時(shí)不得不用硫酸銅試驗(yàn)法來做參考,但絕不能以硫酸銅試驗(yàn)取代附著量測定的目的。
3.堅(jiān)實(shí)性
所謂堅(jiān)實(shí)性就是鍍鋅層與鋼鐵密合性,主要要求鍍鋅構(gòu)件在整理、運(yùn)搬、保管及使用中具有不得剝離的性質(zhì),一般檢驗(yàn)法有錘打法、擠曲法、卷附法等。
錘打法是以錘打擊試片,檢查鍍層皮膜表面的狀態(tài)。把試片固定,免得因錘支持臺(tái)等高且水平,錘以支持臺(tái)為中心,使柄重垂直位置自然落下,以4mm間隔平行打擊5點(diǎn),觀察皮膜是否剝離以為判斷。但是,距離角或端10mm以內(nèi),不得作此試驗(yàn),同一處不可打擊2次以上等。此法最普遍,適用于鋅、鋁等皮膜堅(jiān)實(shí)測試。其它如擠曲法、卷附法一般很少用,故暫且不提。
一般人常有一種錯(cuò)誤觀念,往往為了方便量測堅(jiān)實(shí)性,拿兩個(gè)鍍鋅鋼材,以邊角互相敲擊,觀察邊角剝落情形以為判斷。若邊角處剛好有幾處較厚的鋅粒。在作業(yè)中沒處理好,則一用力敲擊,厚的鋅粒一定會(huì)剝落。故此法不能用來判定正常鍍鋅皮膜與鐵基的密合性。
附著量、均一性及堅(jiān)實(shí)性,即為一般規(guī)格定義熱浸鍍鋅質(zhì)量檢驗(yàn)的項(xiàng)目。亦是一般正式檢驗(yàn)報(bào)告的標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)用范圍



熱鍍鋅槽鋼的應(yīng)用隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展也相應(yīng)擴(kuò)大。因此,熱鍍鋅制品在建筑(如:玻璃幕墻、電力鐵塔、通信電網(wǎng)、水及煤氣輸送、電線套管、腳手架、房屋等)、橋梁、運(yùn)輸;工業(yè)(如化工設(shè)備、石油加工、海洋勘探、金屬結(jié)構(gòu)、電力輸送、造船等);農(nóng)業(yè)(如:噴灌、曖房)、等方面,近幾年已大量地被采用。由于熱鍍鋅制品具有外表美觀、耐腐蝕性能好等特點(diǎn),其應(yīng)用范圍越來越廣泛。

規(guī)格理算



槽鋼理論重量表:
品名
規(guī)格
高度
腿寬
腰厚
理重
熱鍍鋅槽鋼
5#
50
37
4.5
5.438
熱鍍鋅槽鋼
6.3#
63
40
4.8
6.634
熱鍍鋅槽鋼
8#
80
43
5
8.045
熱鍍鋅槽鋼
10#
100
48
5.3
10.007
熱鍍鋅槽鋼
12#
120
53
5.5
12.059
熱鍍鋅槽鋼
12.6#
126
53
5.5
12.318
熱鍍鋅槽鋼
14#a
140
58
6
14.535
熱鍍鋅槽鋼
14#b
140
60
8
16.733
熱鍍鋅槽鋼
16#a
160
63
6.5
17.24
熱鍍鋅槽鋼
16#b
160
65
8.5
19.752
熱鍍鋅槽鋼
18#a
180
68
7
20.174
熱鍍鋅槽鋼
18#b
180
70
9
23
熱鍍鋅槽鋼
20#a
200
73
7
22.637
熱鍍鋅槽鋼
20#b
200
75
9
25.777
熱鍍鋅槽鋼
22#a
220
77
7
24.999
熱鍍鋅槽鋼
22#b
220
79
9
28.453
熱鍍鋅槽鋼
25#a
250
78
7
27.41
熱鍍鋅槽鋼
25#b
250
80
9
31.335
熱鍍鋅槽鋼
25#c
250
82
11
35.26
熱鍍鋅槽鋼
28#a
280
82
7.5
31.427
熱鍍鋅槽鋼
28#b
280
84
9.5
35.832
熱鍍鋅槽鋼
28#c
280
86
11
40.219
熱鍍鋅槽鋼
32#a
320
88
8
38.083
熱鍍鋅槽鋼
32#b
320
90
10
43.107
熱鍍鋅槽鋼
32#c
320
92
12
48.131
熱鍍鋅槽鋼
36#a
360
96
9
47.814
熱鍍鋅槽鋼
36#b
360
98
11
53.466
熱鍍鋅槽鋼
36#c
360
100
13
59.118
熱鍍鋅槽鋼
40#a
400
100
10
58.928
熱鍍鋅槽鋼
40#b
400
102
12.5
65.208
熱鍍鋅槽鋼
40#c
400
104
14.5
71.488

重量計(jì)算



槽鋼計(jì)算公式(kg/m) W=0.00785 ×[hd+2t (b - d )+0.349 (R2 - r 2 )] h= 高
b= 腿長
d= 腰厚
t= 平均腿厚
R= 內(nèi)弧半徑
r= 端弧半徑 比如 求80 mm ×43mm ×5mm 的槽鋼的每m 重量。
從冶金產(chǎn)品目錄中查出該槽鋼t 為8 ,R 為8 ,r 為4 ,
則每m 重量=0.00785 ×[80 ×5+2 ×8 ×(43 - 5 )+0.349 ×(82-4 2 )]=8.04kg


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