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《耐熔融鋅、鋁腐蝕涂層的分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、山東科技大學碩士學位論文2文獻綜述2．1熱浸鍍技術(shù)概述熱浸鍍，簡稱熱鍍，是一種早就普遍地用作金屬制品的表面處理方法嘲口n。據(jù)資料報道，熱鍍工藝是從鍍錫制品開始的。遠在古羅馬時代就有把金屬容器浸入熔融錫中進行熱鍍的方法。2．1．1熱浸鍍鋅技術(shù)概述我國是最早掌握煉鋅技術(shù)的國家，明代著作《天工開物》稱鋅為倭鉛，記述了煉制技術(shù)。約在16～18世紀，我國的金屬鋅傳入歐洲，被稱為tutcnague，純度達98％以上。但是把熔融鋅鍍在鋼鐵制品上，還是在1742年由法國化學家Mclouin首創(chuàng)。1836年法國人Sorc
2、l將熱鍍法應(yīng)用于生產(chǎn)。1837年英國人Crrawford。H．W．取得熔劑法專利【71。隨著熱鍍鋅制品生產(chǎn)的發(fā)展，1931年美籍波蘭人森吉米爾(Sendzimir，T．)提出用保護氣體還原法進行帶鋼連續(xù)熱鍍鋅，故通稱“森吉米爾法”。該法首先獲得美國專利，并于1937年在美國建成了第一條帶鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線，從而為現(xiàn)代熱鍍鋅鋼材的生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。我國熱鍍鋅工業(yè)發(fā)展較晚。根據(jù)資料報道，于40年代在鞍山采用熔劑法生產(chǎn)單張熱鍍鋅鋼板，至1953年開始熱鍍鋅鋼管?，F(xiàn)代連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線是在1979年于武漢建成投產(chǎn)的
3、【6】㈣。由于熱鍍鋅鋼材具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，同時，鋅材料對環(huán)境也沒有破壞作用，因此，熱鍍鋅產(chǎn)品在國民經(jīng)濟中得以迅速的推廣和應(yīng)用，并占有舉足輕重的地位。據(jù)統(tǒng)計，金屬鋅的最大消費領(lǐng)域是鍍鋅工業(yè)，其消費量約占鋅總產(chǎn)量的30％～40％【引，鍍鋅產(chǎn)品的人均消費量甚至在一定程度上標志著一個國家人民生活水平的高低。在工業(yè)發(fā)達國家熟鍍鋅的金屬制品率已達58％以上，而我國則不足14％191。據(jù)世界鍍鋅協(xié)會的資料，1994年德國175個鍍鋅廠家，生產(chǎn)鍍鋅鋼材114．17萬t，美國和加拿大150個鍍鋅廠家生產(chǎn)鍍鋅鋼材114
4、．5萬t，日本127個鍍鋅廠家生產(chǎn)鍍鋅鋼材158．175萬t，而我國有近600個鍍鋅廠家，卻僅生產(chǎn)鍍鋅鋼材70萬t001。由此可見，我國的鍍鋅廠家數(shù)為德國、美國和加拿大、日本的數(shù)倍，但產(chǎn)量僅占德國的60％、美國和加拿大的61％、日本的44％。造成我國熱鍍鋅產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢的原因有多種，但其中最直接的原因就是由于熔鋅腐蝕而引起的鍍鋅設(shè)備成本太高，生產(chǎn)效率太低的問題。2生查型塾查堂堡主堂堡蘭苧!苧壁堡墮加熱方式的不合理和熔鋅對金屬的嚴重腐蝕性，是引起熱鍍鋅工業(yè)純鋅浪費大，能耗高，鍍鋅產(chǎn)品質(zhì)量差，鍍鋅設(shè)備壽命低和
5、環(huán)境污染嚴重等問題的主要原因。目前，國內(nèi)外的研究者們在對熱鍍鋅設(shè)備材料的研究和加熱方式改進上做了大量的工作，提出了各種改進措施和新技術(shù)、新工藝。其中，陶瓷鋅鍋內(nèi)加熱方式被公認為是目前解決熱鍍鋅工業(yè)中諸多問題的理想途徑[11,121。陶瓷鋅鍋克服了鐵制鋅鍋使用壽命低、能耗大的缺點，在很大程度上提高了鋅鍋的使用性能和防腐蝕性能，提高了其使用壽命。然而，由于陶瓷鋅鍋導熱性較差，當前常用的底部加熱方式已不再適用，因此需要有新的加熱方式與之相適應(yīng)。目前鍍鋅工業(yè)中與陶瓷鋅鍋相對應(yīng)的加熱方式有三種：上加熱方式，感應(yīng)加
6、熱方式和內(nèi)加熱方式。其中，內(nèi)加熱方式以其加熱效率高、功耗小、鍍層質(zhì)量高和加熱器易于維修更換等優(yōu)點而得到廣泛好評和認可，并在實際工業(yè)生產(chǎn)中開始應(yīng)用。但是，這種熱鍍鋅工藝要求加熱器必須浸入鋅液中使用，直接與鋅液接觸，而且在熱鍍鋅過程中，由于有不斷的打撈鋅渣和停爐檢修等作業(yè)，因此要求內(nèi)加熱器套管必須具有優(yōu)良的機械(強度等)性能以及耐熔鋅腐蝕性能。但目前國內(nèi)外在內(nèi)加熱器套管方面的研究還并不多，所用內(nèi)加熱套管多為陶瓷材料，存在著強度不高、導熱性不好、檢修不方便、機械性能不佳、使用壽命短等問題。金屬內(nèi)加熱器套管具有
7、優(yōu)良的機械性能，可以隨爐冷卻，在很大程度上簡化了操作和檢修程序，具有巨大的發(fā)展應(yīng)用潛力。然而，由于熔融鋅液對金屬具有強烈的腐蝕作用，因此必須對其進行表面防護，以提高其使用壽命。2．1．2熱浸鍍鋁技術(shù)概述將鋼鐵工件浸入熔融鋁浴中并保溫一定時間，使鋁(及其它附加元素)涂覆并滲入鋼鐵表面獲得熱浸鋁層的工藝方法稱為熱浸鋁，又稱為液體滲鋁【4】。熱浸鋁材料具有比熱鍍鋅更為優(yōu)良的耐熱抗腐蝕性能。尤其是普通碳素鋼、低合金鋼進行表面熱浸鋁后，可以代替耐熱鋼、不銹鋼，降低成本、延長使用壽命。一些先進的工業(yè)國家在熱浸鋁工藝
8、和性能方面做了大量的研究工作。1931年德國發(fā)表了關(guān)于其耐熱性能的研究文章，1943年美國開始中試生產(chǎn)，1946年形成生產(chǎn)能力。50年代英、德建立了大規(guī)模生產(chǎn)線。60年代日本進行大規(guī)模生產(chǎn)。我國從50年代開始，開展了熱浸鋁試驗研究、工業(yè)生產(chǎn)以及產(chǎn)品推廣應(yīng)用工作，現(xiàn)己逐步普及到石油、化工、冶金、電力、建筑等部門14】。表面滲鋁可賦予材料優(yōu)良的耐候性、耐蝕性和抗高溫氧化性能等特點，同時又不破壞基體材料的整體力學性能，在石油、化工、電力、冶金和航
