Непрерывное цинкование листа

Основные способы цинкования полосы

Среди известных способов горячего цинкования листов и полос, различающихся главным образом методами подготовки стали к цинкованию, основными являются «Сендзи-мир» или «Армко-Сендзимир», «Юнайтед стейтс стил», «Кук-Нортман» и «Селас». Отличительные особенности этих способов цинкования представлены в таблице:

 

Способ цинкования Технологическая операция
Подготовка поверхности Активация поверхности Термическая обработка
Режим Температура, оС
«Кук-Нортман» Химическое обезжиривание, травление Флюсование Подогрев (сушка флюса) 100-200
«Армко-Сендзимир» Выжигание загрязнений в окислительной среде Восстановление плёнки оксидов в атмосфере 25%N2 и 75%H2 Отжиг

 

Нормализация

750

 

950

«Юнайтед стейс стил» Электрохимическое обезжиривание Восстановление плёнки оксидов 85-95%N2 и 5-15%H2 Подогрев

Отжиг

Нормализация

530

700

950

«Селас», «Тёрнер» а) химическое обезжиривание, травление

б) испарение загрязнений в атмосфере продуктов сжигания

а) В атмосфере до 5%H2

б) В атмосфере до 25% H2

а) Подогрев

 

б) Подогрев

Отжиг

450

 

450

650-750

 

Способ «Армко-Сендзимир»

В качестве исходного материала для цинкования применя­ется холоднокатаная неотожженная стальная полоса. На ее поверхности имеются остатки прокатной смазки, а так­же естественная оксидная пленка. Для подготовки поверх­ности полосы к цинкованию ее подвергают нагреву в печи с окислительной атмосферой до 350—500 °С. При этом за­грязнения органического происхождения сгорают, а на поверхности стали образуется слой оксида железа толщи­ной до 3 мкм.

Для активации поверхности стали полосу нагревают в печи с восстановительной азотно-водородной атмосферой при высоком содержании сухого водорода (75%). Обычно термическую обработку полосы проводят при 750-950 °С с охлаждением до 450 °С перед погружением в ванну с рас­плавом цинка .

 

Способ «Юнайтед Стейтс Стил»

В отличие от цинкования по способу «Армко-Сендзимир» при данном способе подготовку поверхности полосы прово­дят электрохимическим обезжириванием в щелочном рас­творе. После промывки и сушки полосу термически обрабатывают сразу в восстановительной азотно-водородной атмосфере. Так как на поверхности полосы имеется лишь тонкий слои естественной оксидной пленки, это по­зволяет вести процесс активации при содержании водорода в восстановительной атмосфере 10—15% и температуре нагрева 530—950 °С. Низкотемпературная обработка стали (530—560 °С) обеспечивает цинкование полосы с сохране­нием исходных ее свойств, достигнутых предварительным отжигом в колпаковых печах или холодной прокаткой.

Поэтому принципу работают все агрегаты горячего цинкования фирмы «Юнайтед стейтс стил», США.

 

Способ «Кук-Нортман»

Этот способ применяется в США с 1953 г. и предусматрива­ет подготовку поверхности листов и полос, а также их от­жиг и дрессировку на отдельно стоящем оборудовании. Не­посредственно в агрегатах цинкования полосу факультатив­но подвергают химическому обезжириванию в щелочных растворах и кислотному травлению. Для активации по­верхности на полосу наносят равномерный слой флюса из смеси хлорида цинка и хлорида аммония с различными добавками. Затем полосу пропускают через протяжную печь с защитной атмосферой, где при нагреве до 200 — 250 °С и на ее поверхности происходит высушивание слоя флюса, после чего погружают в ванну с расплавом цинка. Характерной особенностью этого процесса является исполь­зование индукционного нагрева расплава цинка, что обес­печивает быструю компенсацию больших потерь тепла, вызываемых поступающей в расплав охлажденной полосой (200оС).

 

Способ «Селас»

Этот способ первоначально применяли для подогрева по­лосы перед цинкованием до температур 480—530 °С в вос­становительной атмосфере высокотемпературных продуктов сжигания топлива. Впоследствии его стали использовать для подготовки поверхности полосового металла. Суть спо­соба заключается в следующем. Холоднокатаную полосу подают сверху в башенную печь с керамическими горел­ками фирмы «Селас». Находящиеся на поверхности полосы остатки прокатной смазки под воздействием высоких тем­ператур атмосферы испаряются, а полоса без окисления нагревается до 650—680 °С. Далее полоса проходит через печные камеры с защитной атмосферой при содержании водорода до 15 % и точкой росы минус 4,5°С, где охлажда­ется до температуры цинкования и поступает в ванну с рас­плавом цинка.

Способ «Селас» имеет определен­ные ограничения для его осуществления: температура про­дуктов сжигания — выше 1316 °С, а температура стали — не более 927 °С. В составе продуктов сгорания сумма вос- мановнтельных компонентов СО + Н2 должна составлять 8%, при содержании 7—8% С02 и 8—20% Н20, наличие свободного кислорода исключается.

 

В современном мире, на стыке металлургии и химии возник новый материал – стальной лист с полимерным покрытием.

Этот материал вобрал в себя основные достоинства металла – высокую прочность, хорошую штампуемость, сохранение формы, а также достоинства полимерных материалов – высокую коррозионную стойкость, эластичность и, главное, декоративный внешний вид покрытия. Более сотни оттенков различных цветов может иметь полимерное по-крытие на металле.

В настоящее время на самых крупных металлургических комбинатах построены и работают самые современные линии полимерных покрытий – «НЛМК», «ММК», «Северсталь» и Лысьвенский металлургический завод. Более десятка агрегатов полимерных покрытий работают на предприятиях других отраслей промышленности.

Сегодня Россия является одним из крупнейших производителей стали с лакокрасочными и полимерными покрытиями в Европе. Общая суммарная мощность линий с такими покрытиями составляет более 1 миллиона тонн в год. Однако потребность в таком материале растет быстрее, чем металлурги успевают строить новые линии покрытий.

Основным потребителем этого нового материала является строительство. Практически нет ни одного строительного объекта, где бы широко не использовался оцинкованный и с полимерным покрытием листовой прокат. Но уже сейчас мы понимаем, что этот материал в ближайшие годы найдет самое широкое применение во многих других отраслях промышленности и сельского хозяйства, и в первую очередь в автомобильной промышленности.