马洪涛 于晓阳 李杨 崔岩
山东省产品质量检验研究院，山东 济南 250100
摘 要：回顾了我国热镀锌板的技术发展历程，介绍了目前的热镀锌板产品现状，提出了今后热镀锌板技术研究方向及发展趋势。
关键词：热镀锌板；发展趋势
中图分类号：TG174.44 文献标识码：C
The Present Research Status and Development Trend of Hot-dip Galvanizing Sheet in China
MA Hongtao YU Xiaoyang LI Yang CUI Yan
（Shandong institute for Product Quality Inspection Jinan 250100，China）
Abstract: The paper reviews Technology development process for hot-dip galvanizing sheet production，Describes the current hot dip galvanized sheet products，Put forwards the development trend of technology of galvanized sheet
Key words: Hot-dip galvanized sheet; Development trend
热镀锌板是通过加热方式在钢板表面涂以一层金属锌，防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命的涂锌钢板。近几年，随着我国经济的发展，家电、汽车和建筑业成为热镀锌板消费的主要行业，而中国是世界最大的家电制造国，不仅国内需求巨大，每年还要大量出口。同时汽车是中国最具发展潜力的制造业，汽车制造用热镀锌板的需求空间也非常大，是近几年消费增长最快的钢材品种。
热镀锌工艺发明于18世纪中期，它是由热镀锡工艺演变发展而来。目前，热镀锌仍是钢材防蚀方法中应用最普遍、最有效的工艺措施。1742年，法国化学家马罗英博士（P.T.Molouin）对钢铁的热镀锌工艺进行了开创性的试验。1937年，法国的索里尔申请了热镀锌工艺专利，提出了铁表面镀锌的理念，也就是使用原电池保护法保护钢的构想。英国的克劳福（H.W.Grawford）成功的以氯化铵为溶剂进行镀锌，并申请镀锌专利保护。1931年，波兰人森吉米尔在波兰建成了世界上第一条氢气还原法连续带钢热镀锌生产线，该法在美国获得专利并于1936~1937在美国和法国分别建成以森吉米尔名字命名的工业性热镀锌生产线，开创了带钢连续、高速、高质量热镀锌的新时代。二十世纪溶剂法热镀锌工艺没有重大变更，但气体还原法工艺在不断地改进，目前主要采用改良森吉米尔法和美钢联法，前者可用于生产一般用途的镀锌钢板，后者可生产高质量的镀锌钢板。
在我国，上世纪70年代开始出现溶剂法单张钢板热镀锌生产装置，年总产量不足十万吨，其工艺落后、锌耗高、产量低、质量差。上世纪80年代，武钢从西德引进中国首条卧式连续热镀锌生产线顺利投产，该项目填补了中国的空白。上世纪80年代末，宝钢从美国引进了立式连续热镀锌生产线。
上世纪90年代带钢连续热镀锌是中国镀锌领域发展最快、增长最大的行业，新建的镀锌生产线大量采用美钢联法，美钢联法采用高密度电解脱酯技术可以快速有效地清除表面油污，在还原退火炉中，美钢联法用全辐射管代替改良森吉米尔法中的明火加热，因此可以严格地控制温度和气氛，确保退火炉的无氧化气氛，从而保证镀层优良的附着性和表面质量【1】。
进入21世纪，随着工业经济的快速发展，钢铁工业结构调整，板材用量比例增加，导致镀锌机组建设迅猛发展，销售市场主要面向汽车、家电及优质建材。民营企业也相继投资建设镀锌机组，投资者以钢材经销商为中坚力量，以建设单独镀锌机组为主 [2]。
2 热镀锌板技术研究方向及发展趋势
目前热镀锌板技术研究总体发展趋势为：镀锌机组向高产能、专业化、大型化、高速化、多功能化发展;产品热处理向多样化、材料合金化、结构多层化发展；市场要求不断开发高强度、高深冲性、超薄镀层、优质表面质量的品种；产品质量保证要求生产过程自动化和配备工艺参数全自动化控制高的核心设备。因此，热镀锌板技术研究呈现以下趋势。
(1) 推广美钢联法
适应现代汽车工业对镀锌板的要求，美钢联法应运而生，美钢联法设计了专门用于脱脂的碱洗前处理，能去除钢带缝隙中的细微油污和铁屑，采用辐射管加热的还原炉，因而还原效果很好，加上钢带表面不再有无氧炉造成的氧化膜，所以保护气体中氢气的浓度可以降低，安全性能又得到了提高。该工艺生产的产品镀层结合力强，表面质量好，所以能足各种高质量要求的场合，以全辐射加热退火炉为主要特征的美钢联法已成为当今热镀锌的主流技术[3]。
(2) 热镀锌机组向高产能、专业化生产方向发展
热镀锌机组向高产能、专业化方向发展，譬如：汽车热镀锌板与建材热镀锌板分别采用不同类型的机组生产，这样机组工艺、单体设备配置及炉子选型更为合理，产品质量更好，产品成本也明显降低。
（3）要求热镀锌相关设备技术持续升级改造
热镀锌设备一般包括气刀，沉没辊、稳定辊、锌锅、加锌设备及附属设备等。多年来，气刀制造商不断采用新技术，提高镀锌产品质量。譬如：升级改造选材、设计更趋合理的沉没辊、稳定辊，可以有效防止辊子卡死，提高镀锌效率和质量；采用自动化程度提高的刀口形状设计和可调式整体框架式结构，能够提高整体产品质量；不断采用改进的陶瓷坩锅为锌锅将是锌锅的发展方向【4】。
（4）市场对新材料、新工艺热镀锌板需求量加大
现代工业产品质量的提高，对采用新材料、新工艺生产的高质量热镀锌板需求量加大。用无铅镀锌技术生产的无锌花钢板镀层可减少晶间腐蚀，因而其使用寿命长，有利于环保，适用于汽车制造业并适于作为彩涂基板。另外，因为铅是重金属，如果铅含量提高，会污染操作环境，吸入人体后不易排泄出来，容易造成积累性神经铅中毒。所以，热镀锌作业热中及热镀锌板在使用中铅排放引发的的弊端已逐步被人们所认识，无铅热镀锌板的市场正在迅速扩大。
（5）发展超深冲、高强度钢热镀锌板
市场对超深冲、高强度钢热镀锌板需求量加大。通过技术革新等方法都可以满足这一需求。采用IF钢，连续炉不设过时效段生产技术，或者通过对高强度钢中Si、Mn、Mo等元素化学成分的含量的调整，利用材料合金化生产工艺将代表生产超深冲、高强度钢热镀锌板发展趋势。
（6）环保节能新技术是鼓励发展的热镀锌方向
人们对环境保护的意识越来越强，热镀锌工艺往往引发环境保护问题，主要表现在：有铅热镀形成的有毒烟雾及废酸、废碱和废水等；铬酸盐钝化生产工艺及产品形成的铅污染都对环境造成污染。因此，加大开发无铬钝化研究力度，积极采用免水洗、无排放的磷酸铬钝化技术，彻底淘汰传统的铬酸、铬酸盐钝化工艺也是今后热镀锌发展的重点。
参考文献
【1】宋 加.我国热镀锌钢板生产及镀锌技术的发展[J].轧钢,2006,23(3):42-45.
【2】李九岭.我国宽带钢热镀锌现状及市场前景[J].轧钢,2004,21(3):1-3.
【3】杨文清.带钢连续热镀锌生产线核心设备技术特点[J].新疆钢铁,2005,94(2): 16-17.
【4】张理扬,李 俊,左 良.带钢连续热镀锌工艺技术的现状[J].轧钢,2005,22(2): 38-43.