熱浸鍍的緣起

上世紀(jì)，河南南陽(yáng)殷墟發(fā)掘出多具“虎面銅盔”，這些頭盔的表面存有厚厚的錫層，這說(shuō)明人類了解熱浸鍍的歷史至少已有3400年。

嚴(yán)格地講，現(xiàn)代熱浸鍍技術(shù)源于工業(yè)革命后的歐洲，早期最關(guān)鍵的人物是法國(guó)的索里爾。

他幾乎憑一己之力就開創(chuàng)了“溶劑法批量熱浸鍍鋅”。實(shí)驗(yàn)受伽伐尼、伏特和漢弗萊·戴維的研究及觀點(diǎn)的影響，并發(fā)現(xiàn)：

用于熱浸鍍的鋅必須很純，過程中不能與鐵接觸；

驗(yàn)證了氯化銨和氯化鋅的作用；

小件鍍鋅和離心設(shè)備應(yīng)用；

緩蝕劑的應(yīng)用；

鉛可以延長(zhǎng)鋅鍋壽命；

鋅液溫度的變化嚴(yán)重影響工件的上鋅量；

開發(fā)了富鋅漆。

直至今日，溶劑法批量熱浸鍍鋅工藝無(wú)顛覆性變化。

熱浸鍍工藝的發(fā)展

上世紀(jì)二三十年代，隨著汽車工業(yè)的興起，把鋼板一張張的進(jìn)行鍍鋅已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要。

1931年森吉米爾把退火工序和熱鍍鋅工序整合成一體，發(fā)明了“氣體還原法帶鋼連續(xù)熱鍍鋅”工藝，使鋼板的熱鍍鋅由“按piece生產(chǎn)”提升為“按roll生產(chǎn)”。森吉米爾法板帶連續(xù)鍍鋅把生產(chǎn)效率提升了數(shù)十倍，該工藝遂以他命名。

因此，森吉米爾作為近代以來(lái)熱浸鍍工藝開發(fā)進(jìn)程中最重要的人物。

森吉米爾法不使用化學(xué)除油、酸洗、水洗及助鍍等工序，鋼板帶利用微氧化爐的400℃高溫碳化去除表面的污漬，同時(shí)其表面形成完整的氧化鐵薄膜，然后進(jìn)入還原爐。板帶在充滿H2和N2的還原爐內(nèi)被加熱至退火溫度，在完成退火的同時(shí)，板帶表面的氧化鐵膜被H2還原為鐵元素。新鮮的鐵元素具有極大的活性，板帶在還原氣氛條件下被冷卻至接近鍍鋅溫度時(shí)浸入鋅浴，從而完成鍍鋅。

森吉米爾法的鍍層質(zhì)量很大程度上取決于氧化鐵薄膜的純度和完整性。1940年4月16日，泰德伍茲·森吉米爾（T. Sendzimir）于1937年4月22日申請(qǐng)的關(guān)于“鋼材熱浸鍍鋅工藝”(PROCESS FOR GALVANIZING STEEL METAL)的專利通過審核（設(shè)計(jì)圖顯見是連續(xù)熱鍍鋅）。

鋼材熱浸鍍鋅工藝設(shè)計(jì)圖

除此以外，森吉米爾還建成了中國(guó)第一個(gè)拉拔鋼絲做釘子的工廠。新世紀(jì)以來(lái)，最新開發(fā)的熱浸鍍工藝是“板帶連續(xù)熱浸鍍鋅鋁鎂”。

鋅鋁鎂鍍層鋼板商業(yè)化

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為最先進(jìn)行鋅鋁鎂鍍層鋼板商業(yè)化生產(chǎn)和推廣的是日新制鋼和新日鐵這兩家日本鋼廠。

注：新日鐵和日新制鋼合并之后，現(xiàn)在又更名為日本制鐵（nippon steel）。

其實(shí)早在二十世紀(jì)六七十年代，美國(guó)的鋼鐵公司就已經(jīng)開始了鋅鋁鎂鍍層的開發(fā)，但并未進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。

鋅鋁鎂帶鋼

然后，到上世紀(jì)九十年代，日新制鋼和新日鐵在鋅鋁鎂鍍層研發(fā)上做了大量工作，取得了重大進(jìn)展并開始了鋅鋁鎂合金鍍層鋼板商業(yè)化大生產(chǎn)。

注：據(jù)說(shuō)一開始是為了得到一種性能和價(jià)格介于不銹鋼和熱鍍鋅之間的產(chǎn)品。

其后歐洲各大鋼鐵公司，如安賽樂米塔爾（ArcelorMittal）、蒂森克虜伯（Thyssen Krupp）、塔塔歐洲（Tara steel European），以及澳洲老牌鋼企博思格（BlueScope） 也陸續(xù)成功開發(fā)了各自品牌的類似產(chǎn)品。

21世紀(jì)之后，歐洲、韓國(guó)、日本、澳大利亞等主要鋼廠均推出了各自的鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品，鍍層成分及產(chǎn)品特性出現(xiàn)差異化細(xì)分，其應(yīng)用也從建筑、輕工家電等領(lǐng)域推廣至汽車。