國內外熱鍍鋅技術狀況與發展預測分析
目前國外帶鋼連續熱鍍生產線有600余條,生產能力超過1.2億噸,近年來其開工率只有60%。國內寬帶鋼連續熱鍍生產線已經發到450條,年生產能力可達到7500多萬噸,已經完全由賣方市場轉化為買方市場。總體來看其生產技術狀況可分為三個層次:初級層次為建材板機組;中級層次為家電板機組;高級層次為轎車板機組。其發展趨勢為:
1.向大型化發展
吹氣法帶鋼連續熱鍍機組的特點是,速度越高表面質量越好;速度越高生產成本越低。所以目前國際上速度180米/分到200米/分,年產量30-80萬噸大型機組逐步淘汰了速度50米/分到120米/分,年產量10-15萬噸的小型作業線。
1.1.向專業化發展
早期運行的作業線多為厚度跨度大、寬度跨度大、一機多品種的機組,這種類型的機組不利于提高質量降低成本,不是經濟型機組,沒有市場競爭力。目前一家公司總是建設多條機組進行寬度分工、厚度分工、品種分工,對熱鍍產品的廣泛應用起到促進作用。
1.2.向節能降耗發展
隨著市場競爭的加劇,生產成本已成為技術發展關注的焦點。而熱鍍成本中能耗占20%,鋅耗占70%,所以當前在退火爐熱能綜合利用降低能耗、強化脫脂除鐵降低鋅耗上都有新的發展。
1.3.向環保清潔生產發展
隨著經濟發展和人們生活水平的提高,對環境保護提出更高的要求,熱鍍鋅線中堿霧回收、退火爐廢氣回收、無鉛鍍鋅、無鉻鈍化、低噪音氣刀等技術已經得到推廣應用。
1.4.向鋁鋅硅合金(GL)鍍層發展
鋁鋅硅合金(GL)鍍層抗蝕性強,生產成本低,加工性能好,可取代大部分熱鍍鋅板使用領域,所以隨著地球上鋅資源的枯竭有取代熱鍍鋅板的發展趨勢。
2.國內外技術發展比較
國內帶鋼連續熱鍍技術比歐美發達國家晚起步半個世紀,但近10年來國內帶鋼連續熱鍍鋅發展迅速,大大縮短了和歐美發達國家的差距。當前國內技術在建材板機組和家電板機組兩個中低檔層次上已經基本達到國外先進水平。主要差距在高檔次轎車板機組上。熱鍍鋅轎車板主要表現在鋼基內在美和鍍層外在美兩個方面。鋼基內在美是由超低碳鋼(IF)、雙向鋼(DP)、烘烤硬化鋼(BH)、吹普鋼(TRIP)、高強IF鋼(YD)等品種的超深沖鋼、高強鋼作保證。這些鋼種的加工性能指標全部要由退火爐的加熱技術、冷卻技術、爐轆轆形控制技術、張力穩定控制技術、爐內糾偏控制技術、爐溫和板溫控制技術、爐尾阻隔鋅蒸汽控制技術等來完成,目前國內對這些技術的應用有的還沒有涉及,有的還應用不夠成熟。鍍層外在美,主要表現在鍍層均勻同時外表無色差無缺陷,要達到這些目標國外應用的主要技術是:
2.1.脫脂液體外循環除污技術
采用磁性過濾器、懸浮物過濾器,通過體外循環把脫脂液中鐵粒、懸浮物清除,保證帶鋼進入退火爐之前的板面清潔度。
2.2.立式爐帶鋼預熱技術
在立式爐入口增設預熱段,采用輻射管650℃廢氣,通過熱交換器加熱爐中保護氣體,再把熱保護氣體噴吹到帶鋼上,可把帶鋼預加熱到200-300℃,此技術不僅可節能降耗,同時因帶鋼達到緩慢加熱可改善板形。
2.3.退火爐參數計算機程序控制技術
對需要退火的每個品種建立預設定數學模型、輻射加熱數學模型、熱平衡數學模型、品種過渡數學模型等帶有自學習功能的程序控制專用軟件,實現退火爐加熱工藝計算機程序控制。
2.4.爐鼻子加濕技術
控制通入爐鼻子處保護氣體露點溫度為-15℃,使爐鼻子中鋅液面產生微氧化膜,對鋅蒸汽上升進入爐體可起到封閉作用。
2.5.鋅液凈化技術
研究鋅鍋中鋅液流動方向,采用提高鋁含量除鐵,采用高頻交變磁場除鐵,以此來提高鋅鍋中鋅液純凈度,保證鍍層表面無鋅鐵合金污染。
2.6.帶鋼出鋅鍋穩定運行技術
使帶鋼穩居氣刀中間不抖動,保證鋅層厚度控制精度。
2.7.高速氣刀應用技術
采用多腔、多點進氣的高速氣刀,保證帶鋼橫向、縱向鋅層的均勻性。
2.8.計算機閉環鋅層控制技術
利用計算機閉環鋅層控制系統把鋅層測厚儀和氣刀聯合成一個鋅層控制技術整體,保證鋅層厚度和均勻性達到目標值,使其偏離值小于2%。
2.9.鋅層合金化技術
采用高頻感應加熱技術把出鋅鍋后帶鋼由450℃加熱到550℃,并保溫12秒,使純鋅層完全轉化為δ1-相鐵-鋅合金,可使鍍層的抗蝕性、涂著性、耐熱性、焊接性大大提高,已廣泛應用于轎車面板領域。
2.10.大光整力光整機的應用技術
大軋制力光整機是消除滑移線、消除板面色差保證鋼板表面粗糙度及深沖性能的關鍵設備。國外光整力可以做到1000噸并有延伸率和恒軋制力兩種控制模式,而國內目前只做到400噸,只能配給恒軋制力控制模式。
2.11.耐指紋先進技術的應用
國外采用近紅外線加熱、高頻感應加熱和熱風復合式烘烤固化手段,使表面無色差無皺紋。國內采用遠紅外線加熱、電阻加熱、煤氣加熱烘烤固化,使板面易產生色差、起皺紋。
3.國內鍍鋅板發展方向
談到熱鍍鋅板的質量就離不開產品標準。目前,國內各家熱鍍鋅板廠所生產的各種牌號的產品首先必須向國家標準靠攏,所生產的各種牌號要符合國家標準的要求,然后按質論價參與市場平等競爭。據調查,現在各生產廠家標準意識淡薄,只顧降低本企業成本,常常使用偷工減料的辦法損害廣大熱鍍鋅板用戶的利益。在熱鍍鋅板生產過程中,鋅錠消耗占全部生產成本的60%,而在熱鍍鋅板使用時,鋅層厚度又決定了其使用壽命,所以熱鍍鋅板的鋅層厚度指標將是生產廠家和使用客戶共同關注的焦點。
熱鍍鋅板作為防腐材料,應物盡其用,既不要使其功能過剩,又要滿足使用要求。熱鍍鋅板的使用分為室外、室內兩大領域。在室內使用時要求高的裝飾性,防腐性可偏低一些,即可選擇薄的鍍鋅層。室外使用時要求高的防腐蝕性和低的裝飾性,應選擇厚鍍層。目前,中國寬帶鋼熱鍍鋅板市場的鋅層厚度一直存在向偏薄發展的趨勢,這已經給建材使用領域的客戶帶來了不可估量的損失,建議行業協會應以熱鍍鋅帶鋼國標為基礎來規范市場,促進行業平等競爭。