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    寶鋼鍍鋅卷
    總體而言我國產汽車用的鍍鋅板主要有如下特點:
    1)起步較晚,高速發展
    我國現代連續熱鍍鋅技術自20世紀70年代才剛起步,不過發展很快,尤其進入90年代成為高速發展期,帶來我國表面涂鍍層技術新發展。
    2)世界距離依然很大
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    (1) 產品不足,品種奇缺,質量不良
    我國目前只有普遍能純鋅產品,表面只是普遍鋅花,高速發展的汽車上用的單面鍍鋅,雙面差厚鍍鋅、小鋅花、無鋅花鍍鋅、熱鍍鋅合金化層、IF鋼高強度熱鍍鋅等*都沒有產品,有的還處于研究試制階段。
    國產鋼板熱鍍鋅產品無論是耐蝕性、加工性還是裝飾性與國外相應產品都有距離,國產產品缺乏**競爭力。
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    (2) 缺少自主知識產權技術
    除一些小型機組以外,我國大型機組表面涂層技術幾乎全是引進。在引進中常帶來較大的盲目性,多數機組水平不高,一般水平、相似水平技術多,成熟性、重復性技術多。一般產品、相似產品多,高新尖產品少,自主研發技術更少。
    (3) 小型機組能耗高,污染重
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    我國鄉鎮企業、私人企業興建的百余條小型熱鍍鋅機組,年產量數千噸至幾萬噸,機組技術落后,由于沒有燃氣設備改用電加熱,造成能耗很高。為省投資,生產廢液、廢料、廢氣一般沒有處理設備,往往直排造成環境污染。旺盛的市場需求,特有的經營方式,使其仍然占有一定的市場份額。
    3) 我國科研成果轉化率低
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    表面涂鍍層技術科研成果豐富,國內鋼鐵研究總院等許多科研單位,早在20世紀60、70年代,就開始了帶鋼表面涂鍍層技術的研究,尤其在“七五“期間以鋼鐵研究總院為組長單位聯合高校、科研單位、生產企業對連續熱浸鍍技術進行聯合攻關,取得了豐富的研究成果,例如:
    連續熱鍍Zn-5%Al-Re鍍層技術;
    連續熱鍍55%Al-Zn-Si鍍層技術;
    連續熱鍍Zn鍍層技術;
    連續熱鍍Al-Si鍍層技術。
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    4)新產品得不到認同,推廣應用緩慢
    小機組生產的涂鍍層實驗新產品得不到用戶認同,推廣應用緩慢。
    5) 關鍵單體設備自給率低,影響國產機組水平
    鋼板連續熱鍍鋅技術是連續式生產技術,機組單體設備以百計,其中一些關鍵的單體設備沒能集中力量研制,大部分依賴進口,影響國產機組水平和產品質量。
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    造成以上問題的主要原因:
    (1) 集中度不夠
    表面涂鍍層技術的研究和開發,成果轉化與產業化研究開發的力量,人、才、物過于分散,缺乏集科研開發、成果轉化、工程化、產業化于一體的集成式的隊伍和組織形式。單個研究單位在取得初步研究成果以后,既缺乏進行更深入的研究的力量也無力把工作延伸到生產實踐。由于這種分散性、低水平、重復工作的現象較為普遍,既難以取得高水平的成果,也難以出現具有自主知識產權的成套技術與工藝。
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    (2) 缺乏近生產和生產條件下中試手段
    現代表面涂鍍層產品都是在現代大型高速連續生產機組上完成,機組設備數百件,高度自動化控制,要將實驗室研究成果移植到現代大型的高速連續生產機組中,就必須經過近生產和生產條件下的中試階段。這個中試階段要在專門的中試實驗機組上來完成,過于簡陋、原始的小型試驗機組所得包括實驗工藝參數在內的結果與現代大型生產機組的相關性相差甚遠。
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    總之,國內關于汽車用熱鍍鋅板的新產品、新工藝、新設備的研發工作都遠遠落后于**水平。

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    熱鍍鋅裝備發展
    2.1.4熱鍍鋅裝備的發展現狀
    氣刀是控制鍍層厚度和均勻度的關鍵部件,新型氣刀采用可調節式整體框架式結構,可以可靠準確地調節氣刀與鋼帶的間隙與角度,調節氣刀與鋅鍋的距離,其刀唇間隙可以自動控制從而**鍍層的平整度和均勻性。
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    鋅液中的鋅渣是影響鍍鋅板表面質量的較重要的因素,在現代化生產線中,已用陶瓷內襯鍋取代鐵鋅鍋,用可移動或提升更換的雙鋅鍋來替代鍍液轉換,用在線測量的探頭(Al sensor)和相應的鋅液成分控制系統可以嚴格地測定鋅液中的鋁和對應的鐵含量,可以有效地減少鋅渣對鍍鋅板表面質量的影響。
    利用電磁移動場創造的磁流體動力學封閉(NHD)而設計的垂直型鋅鍋可取消原始鋅鍋中的部件,而取得高速、無鋅渣、節能、提高鋅層表面質量等優點[9]。本法的工作原理是:液態Zn(或Al、ZnAl)合金從鍋底流出后進入MHD通道達一定深度時(此深度取決于金屬液比重、液面高度、電流大小等因素),由于交流感應器產生的外部電磁移動場在鋅液中產生感應電流,此電流與外部電磁場的相互作用而產生電磁力,它作用于金屬流體使之向上移動。因而使鋅液不能從鍋底的開口出流出。當鋼帶從其底部通道進入鋅鍋時鋅液在通道處始終處于一個位置,而鋅鍋內不需設任何鋼結構件。
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    為了提高機組運行速度和生產效率,減少面渣和底渣的形成,國外有關研究單位相繼開發了“鋅墊”技術和“垂直鋅鍋技術”。“鋅墊”技術以液態金屬墊的原理工作,鋼帶被液態金屬壓力壓下通過鋅墊,由于不采用沉沒輥,從而帶來產品表面質量提高、生產效率提高、成本降低,特別適用于高速機組。
    由于激光拼焊技術的出現和應用,汽車廠可以將窄幅板焊在一起后使用,這使得用量較小的寬幅板(寬度1800mm以上)的生產已不再是必須的,只是冷軋廠的產品的寬度達到1550mm,即可生產汽車用鍍鋅鋼板。
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    這些**技術裝備的不斷開發應用,使熱鍍鋅板在汽車制造所用鋼材的比例不斷上升。例如日本已高達81%、加拿大76%、意大利71、法國70%、德國60%、美國45%。由于合金化鍍鋅板成本和質量的優越性,日本汽車界決定到2005年汽車用板全部用合金化鍍鋅板,取代現有的電鍍鋅合金板。
    國內趨勢
    2.2 國內的熱鍍鋅板發展現狀及趨勢
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    隨著中國汽車工業的快速發展,汽車用熱鍍鋅板用量也急劇增加,雖然國內幾個大型鋼鐵聯合企業已經完成或接近于完成了從煉鋼到冷軋的技術進步,引進了多條生產汽車用的高檔鍍鋅板的生產機組,具備了生產高級汽車鋼板的能力,中國發展自己的汽車用鍍鋅板的時機已經成熟。但是到目前為止,受生產規模和產品質量的限制國產熱鍍鋅板還不能完全滿足中國汽車工業對鍍鋅板的數量和質量的要求,由于機組產品的定位單一,相當一部分國外發展成熟,國外已大量應用于汽車的諸多高檔鍍鋅板品種,當前引進的生產汽車用的鍍鋅板的機組仍然不能生產,中國汽車工業還在大量進口熱鍍鋅。
    可以進行電化學測試和物理機械測試,從而得到電化學行為和物理性能數據;如:結合力、耐腐蝕性、鍍層厚度等等,看具體應用要求了。
    補充:鍍鋅鋼板的質量檢驗標準:
    按生產及加工方法,鍍鋅鋼板可分為以下幾類[1]:熱浸鍍鋅鋼板(俗稱鍍鋅鐵皮)、電鍍鋅鋼板、單面或雙面差厚鍍鋅鋼板、合金復合鍍鋅鋼板等,除上述幾種外,還有彩色鍍鋅鋼板(通俗地稱為彩板)、印花涂裝鍍鋅鋼板、聚氯乙烯疊層鍍鋅鋼板等。此外,按用途可分為一般用、屋頂用、建筑外側板用、結構用、瓦壟板用、拉伸用和深拉伸用等鍍鋅鋼板。
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    優質品級鍍鋅板的質量要求包括規格尺寸、外觀、鍍鋅量、化學成份、板形、機械性能和包裝等幾個方面。
    1.包裝
    分為切成定尺長度的鍍鋅板和帶卷鍍鋅板包裝兩種。一般鐵皮包裝,內襯防潮紙,外以鐵腰子捆扎,捆扎牢靠,以防內裝鍍鋅板相互摩擦
    2.規格尺寸
    有關產品標準(以下述及)都列明鍍鋅板**的標準厚度、長度和寬度及其允許偏差。另外,板的寬度和長度、卷的寬度也可按用戶要求確定。
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    3.外觀
    表面狀態:鍍鋅板由于涂鍍工藝中處理方式不同,表面狀態也不同,如普通鋅花、細鋅花、平整鋅花、無鋅花以及磷化處理的表面等。切成定尺長度的鍍鋅板及鍍鋅卷板不得存在影響使用的缺陷(以下詳述),但卷板允許有焊接部位等若干不正常部分。
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    核心技術無法完全掌握,沒有進行新的品種開發和生產的能力。另一方面我國自行研究的熱鍍鋅工藝及技術轉化率低,難以形成產業。成果集成低,系統成套技術不成熟、不完善是實現工程化、產業化的癥結,這些問題的產生主要基于我國高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產技術和裝備開發能力落后于世界**水平所致。因此開發高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產技術與裝備非常必要。加強成果的系統集成,促進成果的轉化和應用,逐漸增加我國高性能熱鍍鋅汽車板產品的自給率,推動我國這一領域技術的進步和發展。我國鋼板連續熱鍍鋅大型現代化機組基本是從美國、日、歐等不同國家引進,雖然其產品較為雷同,但生產技術卻都有其特色,花力氣消化各機組的特色高技術,并為己用,再行創新是表面涂鍍層技術領域中一項意義重大的工作,此舉將加速縮短我國與外國的差距,減少重復引進,實現高性能熱鍍鋅鋼板技術及裝備科研成果的系統集成,實現成果轉化和應用,把我們的技術推向世界。
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    國內在高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產技術與裝備上目前主要依靠國外**技術的引進,當前只有寶鋼在汽車板的生產開發上進行了一些有產品針對性的研究,其他引進高性能汽車用熱鍍鋅板生產線的企業基本上只是單純的生產使用,未能從根本上消化吸收并有效的開發使用創新。鋼鐵研究總院作為國內進入鋼帶連續熱浸鍍領域較早科研單位,在20世紀70年代協助武鋼引進消化國內*一條熱鍍鋅機組。
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    ①性能指標:一般說來,只有結構用、拉伸用和深沖用鍍鋅板有抗拉性能要求。其中結構 用鍍鋅板要求有屈服點、抗拉強度和伸長率等;拉伸用只要求伸長率。具體數值見本節“8 ”中有關產品標準;
    ②試驗方法:與一般薄鋼板試驗方法相同,見“8”所提供的有關標準 及“普通碳素鋼薄鋼板”所列的試驗方法標準。
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    (2)彎曲試驗:
    彎曲試驗是衡量薄板工藝性能的主要項目,但各國標準對各種鍍鋅板的要求并不一致,美國標準除結構級以外,其余均不要求彎曲和抗拉試驗。而日本則除結構級、建筑波紋板及一般波紋板以外其余均要求作彎曲試驗。
    要求:一般要求鍍鋅板彎曲180后,外側表面不得有鋅層脫離,板基不得有龜裂及斷裂。
    對鍍鋅板基板的化學成分的要求,各國標準規定不同,國標一般是檢測碳、錳、磷、硫、硅的含量。
    分為切成定尺長度的鍍鋅板和帶卷鍍鋅板包裝兩種。一般鐵皮包裝,內襯防潮紙,外以鐵腰子捆扎在托架上。捆扎要牢靠,以防內裝鍍鋅板相互摩擦
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    3.我國開展高性能汽車用熱鍍鋅板研發目的和意義
    二十一世紀,鋼鐵產品仍將是人類社會較主要的**的結構材料和產量較大、覆蓋面較廣的功能材料。世界冶金工業結構調整步伐加快,生產的重心將有發達國家向發展中國家轉移。目前我國正處于工業化進程中,國民經濟各部門的持續、快速發展和產業升級對鋼鐵產品的品種、質量提出了更高的要求。加快了我國冶金工業的結構調整,將具有重要意義。
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    我國帶鋼熱鍍鋅的發展與世界水平相比還存在一定的差距。我國現有熱鍍鋅生產線多數存在技術落后、鋅耗高、產品產量低、產品質量差、生產成本高、能量耗費大、環保措施不力,常造成嚴重環境污染等缺點,此類生產線難以滿足我國國民經濟騰飛的需要。少量國有大型鋼鐵企業能夠生產高質量的家電、汽車用熱鍍鋅板,我國大型鋼板連續熱鍍鋅技術多為花費巨資引進自美、日、歐,一般水平,相似水平較多,重復性、成熟性技術多。一般產品、相似產品多,高、新、尖技術少,高技術含量產品少,自主研發的技術更少。
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    核心技術無法完全掌握,沒有進行新的品種開發和生產的能力。另一方面我國自行研究的熱鍍鋅工藝及技術轉化率低,難以形成產業。成果集成低,系統成套技術不成熟、不完善是實現工程化、產業化的癥結,這些問題的產生主要基于我國高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產技術和裝備開發能力落后于世界**水平所致。因此開發高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產技術與裝備非常必要。加強成果的系統集成,促進成果的轉化和應用,逐漸增加我國高性能熱鍍鋅汽車板產品的自給率,推動我國這一領域技術的進步和發展。我國鋼板連續熱鍍鋅大型現代化機組基本是從美國、日、歐等不同國家引進,雖然其產品較為雷同,但生產技術卻都有其特色,花力氣消化各機組的特色高技術,并為己用,再行創新是表面涂鍍層技術領域中一項意義重大的工作,此舉將加速縮短我國與外國的差距,減少重復引進,實現高性能熱鍍鋅鋼板技術及裝備科研成果的系統集成,實現成果轉化和應用,把我們的技術推向世界。
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    國內在高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產技術與裝備上目前主要依靠國外**技術的引進,當前只有寶鋼在汽車板的生產開發上進行了一些有產品針對性的研究,其他引進高性能汽車用熱鍍鋅板生產線的企業基本上只是單純的生產使用,未能從根本上消化吸收并有效的開發使用創新。鋼鐵研究總院作為國內進入鋼帶連續熱浸鍍領域較早科研單位,在20世紀70年代協助武鋼引進消化國內*一條熱鍍鋅機組。
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    在隨后的“七五”、“八五”期間,鋼鐵研究總院順利完成了Galfan 及Gavalume的合金鍍層開發科研工作。鋼鐵研究總院隨后開展了鋼帶連續熱浸鍍設備國產化工作,協同國內各相關單位,相繼完成了氣刀、焊機、沉沒輥(Galvalume使用)、氣體凈化裝置等關鍵設備的國產化。鋼鐵研究總院近些年在這些領域始終堅持科研開發的**性與實用性相結合,成功開發了蓄熱式還原退火爐,燃燒效率達到70%以上;開發推廣了寬帶鋼連續熱浸鍍Gavalume的合金鍍層技術,設計完成蓄熱式折疊型還原退火爐。設計開發了中電流密度電解脫脂技術,緊密跟蹤國外當前耐蝕性能較高的ZAM系列產品,完成中試實驗。
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    鋼鐵研究總院有一條100mm寬小實驗機組,在此實驗機組上先后開發成功GF、GL以及熱鍍Al-Si合金鍍層。鋼鐵研究總院現有完備的實驗室條件,可進行各項熱鍍鋅產品的實驗檢測。
    國內當前在高性能汽車用熱鍍鋅板技術和裝備的開發上仍處于相對薄弱的狀態,國內主要涉足此領域的單位主要有大的鋼鐵企業技術中心及一些大學也進行部分探討性或檢測性的科研活動。

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