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河间市向阳电力器材有限公司
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· 对绝缘子的使用要求2014-12-31
· 绝缘子的作用及...2014-12-31
回收绝缘子 --公司动态  
当前国内外批量热镀锌研究的热点题目

前言

2007年9月l4—17日,在北京召开了第7届亚太

(批量)镀锌大会,这是首次在中国举行的镀锌大会。

与会代表400余人,其中来自亚太和欧美国家和地区

的代表共180名,中国代表220余名。大会论文合计

50篇,其中综述l2篇,锌液和镀层l3篇,镀锌工艺l0

篇,镀锌设备与材料9篇,还有废水处理、机械镀锌等

其他内容6篇。

从大会50篇论文内容可以大致看出当前国内外

批量镀锌界所体贴的题目以及研究的热点。

1含硅活性钢镀锌题目

si元素作为炼钢时的复原剂或作为强化钢的合金

元素加入钢中,早在1941年Sandelinu就发现含硅钢

热镀锌时会出现镀层快速生长、增厚附着力剧降的所

谓“sandelin”现象。虽然经历了近70 a的研究,也陆续

有了一些确决“sandelin”现象的途径,如提高镀锌温度

或添加元素的办法,但对其机理一直都没有公认的看

法。

加拿大N.T.Tang研究了zn—Fe,zn—Fe—si体系

的热力学平衡,探讨了形成活性镀层的微观结构,弄

清了常规镀锌中si引发钢活性的机理。他认为,

[收稿日期] 2008—06—28

钢中Si<0.2%,添加Ni即可控制活性题目;轨则上

要防止活性题目必须稳定镀层中的r和8亚层,而将

锌液合金化爆发新的平衡状态,低压绝缘子。可使液相和6相共

存,即8相不会分解;合金元素在r和r相固溶,也

可稳定r亚层;加入Al元素也是一种控制si活性的

新方法。

彭碧草等研究剖明,当液态zn通过相中液体通

道直接与6相接触时,快速界面反应可加快镀层生

长]。工业纯铁和含Si(0.1%,质量分数)钢两者镀锌

层发生快速增长的温度不同,前者为480℃,后者为

470℃,但快速增长的镀层相结构相似。

车淳山等考察了5种不同硅含量钢种在450 oC热

镀锌不同时间的镀层组织,发现含硅钢预镀铁与非预

镀铁铁镀锌组织不同,而且依据硅含量不同而有差

异J。例如0.04%Si钢r相层连续;0.09%Si钢r相

层连续,并含大宗富硅一Fe粒子;0.41%Si钢r相层

不连续,r连续相消失;0.28%和0.36%Si钢r相不存

在。许乔瑜等研究了锌液添加Ti以压榨含硅钢的活

性。结果剖明,随锌液中Ti含量增加,增强了对相

生长的压榨作用,镀层减薄,同时zn合金耐腐蚀也有

提高。

B.F.Manuel等的研究剖明,热镀zn—Ni—V(ECO—

ZINC)具有压榨si钢活性、减薄镀层厚度的效果,并且

在盐雾实践和二氧化硫环境中表现出优良的耐腐蚀

性,。

2热镀锌层的耐腐蚀性题目

P.Emmanuel报道了热镀锌钢材在Victoria沿海地

区的使用情况_8 J,尽管Victoria地区沿海经常彭湃澎

湃,海浪冲击爆发大宗含氧化物水雾,按ISO 9223其腐

蚀性属D类(严重区),但许多具体实例证明,经正确设

计的镀锌钢结构仍具有良好的耐腐蚀性,而且稳定性

高,不需特别维护,可以恒久使用。这与沿海环境中镀

锌钢耐腐蚀性差的看法相左。

T.H.Yao等对热镀锌钢桥寿命周期本钱进行了

研究:根据耐腐蚀性、本钱和环保3因素,对比评估

了镀锌钢桥、涂漆钢桥和镀锌加涂漆钢桥的经济性,结

果剖明镀锌加涂漆钢桥具有明显的优势。

W.Rob等报道了国际铅锌研究组织ILZRO研究

了镀锌钢筋耐腐蚀性的进展¨;佛罗里达州大西洋

大学的研究剖明,镀锌钢筋,尤其是镀Galfan(Zn一

5%A1一稀土合金)钢筋显示出更低的电化学活性,与

未镀钢筋相比更耐腐蚀;滑铁卢大学研究了铬酸盐钝

化耐候退火镀锌钢表面与混凝土间的最初反应,结果

剖明,在普通波特兰水泥中钢筋初期腐蚀深度小于

1 p,m;堪萨斯州大学研究发现,锌腐蚀萌生的氯化物

的阀值是变化的,但平均值要高于未镀锌钢筋;澳大

利亚电镀商协会现场调查发现,浸蚀性海洋环境中使

用25 a的热镀锌钢筋建筑物依然良好;澳大利亚另一

研究证实,20 a前研究的410 N钢筋镀锌的制造规范

也适用于当前使用的更初级别强度(500 N)钢筋。

J.R.Cheng等采用图像处理技术‘狈0评了已使用

25 a的热镀锌绝缘子销的腐蚀情况¨。该项技术简化

了检测旧绝缘子销腐蚀程度的过程,并可预测该绝缘

子销剩余的使用时间。

王岩等研究了Si对钴基合金在锌液中耐腐蚀性的

影响,co—Mo—cr—si合金广泛用于锌液中钢结构¨。

研究剖明,随合金中si含量增加,合金由亚共晶转变为

过共晶,先析出相由钴基固溶体变为树枝状金属间化

合物Laves相,塑性降低,脆性增加,但耐腐蚀性提高。

尤其是含3.4%Si时,玻璃钢化绝缘子。Laves相多,它能很好地抗锌液腐

蚀。陈琳等研究了cr元素对Fe B相性能的影响,

Fe B是由锌液渗B钢钢件表面形成的相¨引。研究表

明,添加0.5%~3.0%Cr使Fe B相断裂,韧性提高,耐

腐蚀性依然优良。看着回收绝缘子

3热镀锌的节能减排、环境友好题目

节能减排、环境友好是当前世界工业发展的方向,

也是我国发展的国策。随着热镀锌工业的发展,节能

减排劳动相当繁重,受到了世界的高度重视。

孔钢等介绍了联合国商品公共基金(CFC)项目在

中国的实施情况;以批量热镀锌工艺流程分析了各

个环节爆发的三废和热能耗损情况,提出了一系列相

应的先进的减排、降能和环保的具体措施,以达到热镀

锌明净生产的目的。目前,我国已有4家企业作为示

范企业,进行明净生产改造,建立了明净生产的评估体

系并加以扩充,这必将大大擢升我国批量热镀锌的清

洁生产水平。

F.T.Tsai对比了高速燃烧系统安静焰燃烧系统

的优缺点¨,指出平焰燃烧系统虽然可以减削本钱,但

高速燃烧系统更优于前者,它可以使燃烧室温度均匀

分布,温度更低,使其燃料本钱更低;由于系统采用了

周边可循环的热量进行升温,锌锅没有火焰集中区域,

降低了锌锅的浸蚀而耽误了其使用寿命,高速燃烧系

统可节能30%~40%以上,投资低,维护容易。

巩养宁等综述了国内批量镀锌加热的3个方式,

即电内加热、蓄热式燃气加热以及直燃式连体煤气加

热的发展情况指出:电内加热技术可大幅度节约能量

和锌材,降低噪音,改善生产环境;消除煤烟排放,袒护

环境等,具有壮阔应用前景;蓄热式燃气加热可回收高

达70%~90%的余热,热效率大于70%,NO排放降至

超低水平0.003 0%一0.005 5%;直燃式连体煤气加热

利用余热爆发水蒸气去掉了锅炉进一步节约了煤炭消

耗;连体煤气炉不设水冷和水循环系统,避免了爆发大

量污水;不用管道送气,避免热量损耗提高热效率;煤

气燃烧加热,燃烧充分烟尘少¨。

张珠报道了批量热镀锌的废水处理与综合应

用j.将批量热镀锌爆发的废水分成“生效”助镀剂、

漂洗水和冷却水3类,可用不同方法进行处理。其处

理设备简单,处理水全部达标,可循环使用消除废水排

放,袒护了环境。

对于热镀锌中爆发的锌渣,袁训华等研究了再生

回收方法¨。根据锌蒸气压在其熔点附近呈指数关系

增加的物理、化学特性在常压下制备了金属锌粉。锌

粉中金属锌含量高达99.793%,杂质含量降低了2~3

个数量级。

董安平等研究了高频高变磁场作用下分离去除锌

液中Fe.A1.zn渣相的方法¨。结果剖明,锌渣分离效

率随电磁力的增加而增大,当磁场频率为l7.5 kHz,磁

感应强度0.1 T,于0.8~2.0 s内10 m粒度锌渣的分

离效率从55.05%提高到82.49%。

出于对环保的要求,恒久使用行之有效的镀锌层

铬酸盐钝化剂的应用受到了严格的限制,而寻找其有

效替代物,本次大会也有这方面的研究报告。卢锦堂

等研究了硝酸铈盐和硅烷基合膜替代六价铬酸盐膜的

新途径_2。通过线性极化、电化学阻抗谱、盐雾实践等

证明,复合膜的耐腐蚀性优良,接近铬酸盐转化膜。

以铈、钴元素替代六价铬Cr(VI)的研究剖明,锌、

钴元素提高了钝化膜的致密性,SiO组分阻滞了膜裂

纹扩展,提高了钝化膜的抗形变能力,同时铈、钴压榨

了阳极分化腐蚀过程,使其较传统铬酸盐膜具有更优

良的耐黑变性能。。

4批量镀锌工艺和设备题目

镀锌温度对热浸镀锌层组织的影响剖明,在450~

470 oC镀锌6层上方出现连续致密的∈层,480 oC镀

锌,金相层中出现液锌区,镀层最厚,高于500 oC时,镀

层主要为6相。

S.Toshiharu等研究了热镀锌条件对表面爆发结

瘤的影响,提出了一种简单易行的结瘤爆发数量的定

量评估方法,这将有助于改善镀锌层表面质量。

杨穗等采用扩散偶方法测定了Al在锌液中的扩

散系统,并用分子动力学方法进行了模拟J。刘亚等

研究了高强钢中强化元素等作为第三组元在热镀锌层

FeZnl3中的择优代位和溶解度题目l2。结果剖明,

Co,Mn可以完全取代FeZnl3中的原子,s和P只取代

部分Fe原子,其溶解度约为0.962%(原子分数)。Mn

和N不能稳定FeZnl3晶体结构。

J.R.Cheng等研究了镀层冷却速度对5%A1.zn

镀层组织结构的影响,认为快冷细化了外部涂层结

构,空冷5%A1一Zn镀层较水冷具有更优异的耐腐蚀性

能。2 500 h加快腐蚀实践证明,5%A1.Zn锌层较传统

镀锌层的耐腐蚀性更为优越。

王新华等研究剖明,在Zn.0.1A1.0.1Pb镀层的锌

花中,镀层表面羽毛状区和粗糙区明显富集Pb_2。由

于锌花中固相锌首先以树枝晶快速生长,凝固过程偏

析大批富Pb液相只能散布于2次(或是3次)晶臂问

一41

隙中,在该处最后发生共晶反应析出Pb微粒。

C.Brgan等研究了用于扣件/紧固件的连续热镀

锌工艺技术CFG,并包含INGALLOY低温小扣件热镀

锌技术。CFG技术可以提供高质量抗腐蚀产品,同

时它用大批水爆发较少废物、实在近于闭路循环系统,

相当环保,在CFG工艺中的每个工序均受PLC单片机

自动化设备控制,自动化程度很高。

C.K.Jen等开发了一套锌锅检测装置(KID),可

对锌锅低廉在线、非破坏性进行超声检测,从而获得了

锌锅变形、减薄、铁锌合金化情况等信息,可以方便准

确地评估锌锅性能和寿命。

陈厚载提出了一种用于安排热镀螺栓螺母镀后光

亮处理的新思路,将镀锌件作行星式运行,以清除其表

面多余锌液替代传统的离心动力方法,效果优良。。。

5热镀锌行业在各国(地区)的发展与市场情况

陈冬全面综述了中国海洋批量镀锌的发展,指出

2005年中国结构钢镀锌企业为827家,2006年达935

家。。。其中容锌量为250 t以上的镀锌锅约90余台,

年产(1~3)×10 t的镀锌企业占总数的30%以上。

R.T.White介绍了世界各国和地区镀锌的发展

情况:欧洲2006年镀锌市场增长7.2%,合计生产

6.43×10 t镀锌钢材;北美2006年增长率为7.7%,共

有240家工厂,镀锌钢材产量3.36×10 t,印度2002年

有130余家镀锌企业,生产6.0×10 t镀锌产品;澳大

利亚2005年有30家企业,生产3.2×10 t以上镀锌钢

材;2004年日本有120余家企业,生产1.50×10 t镀

锌钢材;东南亚1998年镀锌产品达1.4×10 t,有70

余家镀锌工厂;2004年台湾年产4.2×10 t镀锌产品;

非洲2006年有80家企业生产7.0×10 t镀锌钢材;拉

丁美洲2003年有250家工厂生产1.7×10 t镀锌钢

铁;中东地区沙特阿拉伯、阿联酋和以色列2004年约

有50家镀锌厂,生产1.0×10 t镀锌钢材。

T.Shingo等全面介绍了日本热镀锌产品的市场发

展战略,让业主和特定人员了解热镀锌产品优点;给

相关人员提供技术资料;跟踪调查现有热镀锌结构使

用期限,开发热镀锌产品新的应用领域。

此外,N.Klaus也全面综述了欧洲热镀锌的技术

发展趋向和市场发展情况J。

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