【正文】 究總院于90年代末期申報了熱鍍用內(nèi)加熱金屬陶瓷材料的專利，本世紀(jì)初西安交通大學(xué)研制了熱鍍鋅／鋁用異型插入式新型陶瓷加熱器，其外管采用具有國際先進(jìn)水平的新型ＳiＣ材料，發(fā)熱元件采用雙月形、雙螺紋形非金屬發(fā)熱體，其外套致密度接近100％，導(dǎo)熱率大于100Ｗ／m?k　，熱效率大于95％　，單支最高功率可達(dá)30kW，~，其正常使用壽命超過３年，可用于低溫，中溫和高溫鍍鋅。60年代國外研究發(fā)現(xiàn)，真空熔煉的Mo30W合金在液體鋅中穩(wěn)定性最高，在440℃~／年，廣泛用于精煉鋅設(shè)備、鋅壓鑄機、鋅液攪拌器及熱電偶管。以石英管和氮化硅結(jié)合的碳化硅陶瓷管的內(nèi)加熱器在國內(nèi)多家企業(yè)得到應(yīng)用，其主要存在問題是外套管強度低、外套管壽命短、不能隨爐冷卻到固態(tài)和固態(tài)啟動、單支發(fā)熱功率小、表面熱負(fù)荷小。湖南電力線路器材廠、原鄭州熱鍍鋅工程研究會開發(fā)試驗了非金屬壁熱式加熱爐。采用內(nèi)加熱既可以保留優(yōu)點并克服上述缺點，因此是理想的加熱方式，從50年代至70年代國外研制出多種鋅液內(nèi)加熱裝置：電熱坩鍋、浸入式輻射管加熱、射氮加熱，其中浸入式輻射管加熱可用氣體燃料和電加熱元件（硅鉬發(fā)熱體），其輻射管一般采用碳化硅、氮化硅陶瓷、石墨或其他耐鋅液腐蝕材料，70年代以后，英、美、德、比利時、日本、南非和加拿大等國十幾家公司采用浸入式輻射管加熱，其主要優(yōu)點是熱效率高、設(shè)備簡便、易維護(hù)、使用壽命長、鋅耗低。1976年天津大成五金廠建成以天然氣為燃料的頂（上）加熱鍍鋅爐，其后燃?xì)狻⑷加?、燃煤及電上加熱的耐火材料鋅鍋得到迅速推廣，耐火材料鋅鍋使用壽命可達(dá)十年以上，雖然其鋅灰增多，但其鋅渣大大減少，因此總鋅耗略有降低。近十幾年來，湘鋼鋼繩廠、吉林四平鋼絲繩廠和咸陽石油鋼管鋼繩廠先后從德國和日本等國引進(jìn)了厚鍍鋅鋼絲生產(chǎn)線，目前只有咸陽石油鋼管鋼繩廠正式生產(chǎn)。近年來寶鋼集團上鋼二廠從國外引進(jìn)生產(chǎn)線，其年產(chǎn)能力將達(dá)到１萬噸，目前我國鋅鋁合金鍍層鋼絲的工業(yè)化已經(jīng)啟程，全面取代傳統(tǒng)鍍鋅鋼絲已指日可待。自80年代中期起，國內(nèi)一些科研單位、大專院校與工廠相結(jié)合進(jìn)行了Galfan 合金鍍層的開發(fā)研究和試驗，其中冶金部包頭稀土院與天津第四金屬制品廠、內(nèi)蒙古集寧撥絲廠合作試制了網(wǎng)圍欄鋼絲，河北省冶金研究院與河北故城鋼絲繩廠合作進(jìn)行了單鍍、雙鍍、擴散法雙鍍的研究、中試和工業(yè)批量試驗，重慶有色研究所與重慶鋼絲繩廠合作以及鞍鋼鋼研所、廣州鍍鋅鐵絲廠分別進(jìn)行了單鍍試驗。目前在德國、美國、日本、加拿大、印度等國均建立了Galfan　合金鍍層鋼絲生產(chǎn)線。 Galfan合金鍍層20世紀(jì)80年代Galfan 合金面世，一方面由于其熱鍍溫度低（420℃~450℃），鍍后鋼絲仍有良好的力學(xué)性能，另一方面鍍層有優(yōu)異的耐蝕性，不論是鹽霧和濕熱實驗，還是十幾年的自然環(huán)境中的掛絲試驗均表明，在相同鍍層厚度下，Galfan　合金鍍層耐蝕性為純鋅鍍層的２~３倍，因此Galfan 合金鍍層是鍍鋅鋼絲及其制品最理想的替代產(chǎn)品。近十年來，制品行業(yè)鍍鋅技術(shù)主要進(jìn)展是：Galfan合金鍍、厚度層鋼絲、鋅鍋內(nèi)加熱技術(shù)。目前我國約有各類線品企業(yè)3000多家，其中鍍鋅企業(yè)估計為600~700家。十五期間，電力工業(yè)的投資規(guī)劃將達(dá)到8000億元，其中有3600億元資金用于輸配電建設(shè)。在1998—2001年間國家投資了2600億元進(jìn)行了城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造，并將延續(xù)至“十五”期間。在世界鍍鋅鋼材總量中，％。 鍍鋅金屬制品概況及技術(shù)進(jìn)展鍍鋅金屬制品主要包括鍍鋅中高碳鋼絲、鋼絞線、鋼絲繩，鍍鋅低碳鋼絲、鋼絲網(wǎng)，鍍鋅釘子等。產(chǎn)品耐蝕性為鍍鋅板的15倍以上，為Galfan鍍層板的5~8倍，切口耐蝕性優(yōu)于Galvalume鍍層，該鍍層板有優(yōu)異的成型性和耐損傷性。ZAM鍍層在耐蝕性和切邊保護(hù)性方面均優(yōu)于Galvalume，并有獨特的耐損傷性。%~2%的Mg時,在Zn/Al共晶體中析出Zn/Al/Zn2Mg三元共晶。這兩種高鋁和低鋁板在國外平分秋色，但在我國尚屬空白，目前國內(nèi)首條熱鍍鋅鋁生產(chǎn)線已在攀鋼破土動工，本鋼和寶鋼均在設(shè)計中預(yù)留鋅鍋分別計劃生產(chǎn)Galvalume和Galfan鍍層鋼板，我國在高耐蝕鍍層板的開發(fā)上遠(yuǎn)落后于世界發(fā)達(dá)國家。圖5 鍍層鉛含量對彎曲開裂率和晶界試驗腐蝕率的影響。目前，美、日大規(guī)模生產(chǎn)熱軋帶鋼鍍鋅板，并已與冷軋鍍鋅板平分天下。90年代中期，奧鋼聯(lián)開發(fā)出二種熱軋帶鋼鍍鋅工藝：。熱軋帶鋼鍍鋅與冷軋帶鋼相比不需進(jìn)行高溫退火和鍍前冷卻，對中等寬度帶鋼可采用適應(yīng)性好的感應(yīng)加熱。目前歐洲、南美新建鍍鋅生產(chǎn)線均采用無鉛鍍鋅工藝，無鉛鍍鋅已成為當(dāng)前熱鍍鋅發(fā)展的趨勢。80年代起國外開始研究無鉛熱浸鋅技術(shù)，90年代初武鋼也進(jìn)行了相應(yīng)的研究，目前國外普通采用無鉛熱鍍，其熔池Pb% ,鍍層中鉛含量對鋅花尺寸、彎曲性能和腐蝕性能的影響見圖圖6。但是研究表明鋅花表面的不平整性，鍍層中的鉛含量會影響鍍層板在后序加工中的加工性能、涂裝性和使用中的耐蝕性，因此自60年代起國外一直在研究無鋅花和小鋅花板的生產(chǎn)技術(shù)。鋅液中的鋅渣是影響鍍鋅板表面質(zhì)量的最重要因素，在現(xiàn)代化生產(chǎn)線中，已用陶瓷內(nèi)襯鍋取代鐵鋅鍋，用可移動或提升更換的雙鋅鍋來替代鍍液轉(zhuǎn)換，用在線測量的定鋁探頭（傳感器）和相應(yīng)的熔池成份控制系統(tǒng)可以嚴(yán)格地測定溶池中的鋁和對應(yīng)的鐵含量，可以有效地減少鋅渣對鍍鋅板表面質(zhì)量的影響。為了獲得優(yōu)質(zhì)的表面，90年代國外新建的鍍鋅生產(chǎn)線大量采用美鋼聯(lián)法，美鋼聯(lián)法采用高密度電解脫酯技術(shù)（HCD）可以快速有效地清除表面油污，同時在還原退火爐中美鋼聯(lián)法用全輻射管代替改良森吉米爾法中的明火加熱，因此可以嚴(yán)格地控制溫度和氣氛，確保退火爐的無氧化氣氛，從而保證鍍層優(yōu)良的附著性和表面質(zhì)量。國外的研究表明，%Mo可以提高M(jìn)n當(dāng)量,從而確保鋼的馬氏體相,保證了該鍍鋅鋼板優(yōu)良的抗沖擊性能。Log CR= 其中錳當(dāng)量Mneq=Mn+++ 。臨界冷卻速度CR與合金元素含量之間的關(guān)系如下：為了提高汽車的安全性、輕型化和使用壽命，開發(fā)高強度鍍鋅鋼板是十分必要的，目前國外已開發(fā)出多種強度級別的合金化熱鍍鋅鋼板：雙相型 590MPA、HSLA型590MPA以及780MPA、980MPA級合金化熱鍍鋅高強度鋼板。2002表4 部分已投產(chǎn)寬帶鋼連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)線一覽表序號單位年產(chǎn)量厚度mm寬度mm原板來源鍍層種類產(chǎn)品用途生產(chǎn) 方法投產(chǎn)年代1武鋼125~700~1530自產(chǎn)GIGA家電建材NOF法19792寶鋼135~900~1850自產(chǎn)GI建材NOF19903廣東三水12~600~1250外購GI建材USS19944本鋼120~700~1530自產(chǎn)GI建材NOF19965湖北銀龍10~500~1000外購GI建材USS19966攀鋼115~700~1250自產(chǎn)GI家電建材NOF19967天津浦京10~600~1250外購GI建材NOF19978大連浦項10~600~1250外購GI家電建材USS19979張家港浦項10~600~1250外購GI家電建材USS199710順德浦頂10~800~1250外購GI建材NOF199811廣東韓江7~600~1250外購GI家電建材溶劑法199812佛山廣恒7~1000~1250外購GI家電建材溶劑法199813廈門凱冠15~600~1250外購GI建材溶劑法199914唐山恒通10~600~1250外購GI建材溶劑法200115寶鋼237~800~1850自產(chǎn)GIGA汽車USS200016山東華興10~600~1250外購GI建材