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.
Ознакомиться с предприятиями, осуществляющими цинкование листа можно на нашей карте.