锌铝镁技术改造探讨

2024年1月21日发(作者：天籁车质量到底好不好)

M管理及其他锌铝镁技术改造探讨王 海（唐山钢铁集团高强汽车板有限公司，河北 唐山 063000）anagement and other进入21世纪后，锌铝镁镀层钢板得到快速发展，不同成分的锌铝镁镀层钢板实现商业化生产。2018年9月开始，从市摘??要：场需求、企业发展等方面，对高强汽车板有限公司3条镀锌机组改造生产锌铝镁的可行性，开展多次研讨和论证，确定技术改造方案。锌铝镁；技术改造关键词：TG174.4 A 11-5004（2021）02-0289-2

中图分类号：文献标识码：文章编号：唐山钢铁集团高强汽车板有限公司有3条镀锌机组，其中：4#镀锌机组于2015年2月投产，以生产高表面产品为主，只设计有一个固定锌锅，年产量40万吨，厚度0.2mm~2.5mm，宽度700mm~1600mm，可生产低碳及超低碳钢、高强IF钢、高强低合金钢、双相钢、超高强钢；5#镀锌机组于2017年8月投产，以生产薄窄规格汽车板、家电板为主，设计有一个锌锅，预留一个锌锅位置（两锅三位），年产量25万吨，厚度0.2mm~1.5mm，宽度700mm~1300mm，可生产低碳及超低碳钢、高强IF钢、高强低合金钢、双相钢；6#镀锌机组于2017年7月投产，以生产高强钢和镀铝硅镀层产品为主，设计有一个锌锅和一个铝锅（两锅三位），年产量40万吨，厚度0.5mm~3.0mm，宽度700mm~1600mm，可生产低碳及超低碳钢、高强IF钢、高强低合金钢、双相钢、超高强钢。1?锌铝镁镀层产品发展现状锌铝镁镀层始于1980年，兴起于2000年，目前全球约有20家企业生产锌铝镁涂层产品，绝大部分在日本、韩国、澳大利亚和欧洲。中国钢铁企业2014年开始涉足锌铝镁产品的生产，截至目前国内已实现大批量生产锌铝镁的钢铁企业有：宝钢、大连蒂森、首钢京唐、唐钢、酒钢、烨辉、科瑞钢板等。及剧烈变形造成镀层破损部位，有较好的保护能力，可降低封蜡、涂漆等二次防腐要求或省却二次防腐，降低二次防腐成本并提高生产效率。（3）良好的加工性能。锌铝镁镀层的硬度较GI镀层高，约为GI镀层的2倍，有良好的抗划伤能力；在冲压过程中，有良好的抗粉化和抗剥落能力，降低对工装的污染，减少清理工装的次数；更低的摩擦系数，更适于深冲压成形；更低的焊接飞溅量；易于磷化。因此，锌铝镁镀层钢板在高速公路护栏、光伏支架等领域有较好的应用前景，在家电板、汽车板领域也已开始进行试验性应用：①家电板领域：三星已进行锌铝镁产品测试，测试合格后逐步切换，格力、美的、海尔、海信日立等几大家电企业已开始试验使用锌铝镁产品替代部分镀锌产品。②汽车板领域：自主品牌长城、吉利等，外（合）资品牌宝马、沃尔沃、日产、通用等已规划锌铝镁替代镀锌。长城已完成宝钢、首钢锌铝镁产品测试，2019年2季度开始切换VV5-VV7部分零部件；宝马从2020年开始用锌铝镁产品替代部分镀锌产品。③日韩锌铝镁产线尚未开始生产汽车板，欧洲蒂森、塔塔、奥钢联林茨等锌铝镁产线具备锌铝镁汽车板生产能力。3?锌铝镁镀层产品的典型缺陷（1）黑点缺陷。研究认为黑点缺陷是Zn-Al-Mg2Zn11三元合金在锌铝镁的镀层中产生导致，镀层从液相到固相的凝固（1）良好的耐腐蚀性。锌铝镁镀层钢板在中性盐雾实验条件下，耐蚀性约为GI镀层钢钢板的5倍；在pH>9的碱性条件下，点为380℃～410℃，凝固的范围要宽于镀锌，一定温度区间，由于镀后冷却速率过高（镀后冷却速率＞其耐蚀性仍约为GI镀层钢板的4倍；在pH>12的条件下，其耐（410℃～400℃）10℃/s）产生这种合金相导致。腐蚀性优于GI镀层钢板。（2）锌灰锌渣缺陷。产生锌渣缺陷的原因：与GI相比ZAM（2）良好的自愈性。锌铝镁镀层钢板对于切边处、焊接部位2?锌铝镁镀层产品的优点表1??国内锌铝镁镀层产品生产企业序号123456成分体系主要用途现状①1.4%铝；1.5%镁（湛江）②将①湛江低铝低镁成分体系定位汽①2016年开始研究锌铝镁产品（同步开展板面、切口、折弯、冲杯、55%镀铝锌线改造为高铝的锌铝车板；②梅山高铝成分体系定位焊接、喷粉、磷化等各类实验）；②完成低铝及高铝2套成分体系镁产线。（梅山）建筑板。产品试生产。首钢1.5%铝；1.5%镁汽车板和家电板①2018年开始试生产锌铝镁产品；②完成低铝成份体系产品试生产。大连蒂森1.0%铝；1.0%镁汽车板板通过欧洲总部技术支持，具备供汽车外板能力。浦项2.5%铝；3%镁建筑，光伏和畜牧业3条产线，其中一条热基锌铝镁；2012年量产，年产40万吨。唐钢2%铝；1.5%镁建筑，畜牧业及家电2018年产量5万吨（一冷3#镀锌）酒钢11%铝；3%镁建筑，光伏和畜牧业①完成高铝成份体系产品生产；②2018年产量为2.5万吨左右。生产商宝钢2021-01收稿日期：王海，男，生于1982年，广西玉林人，本科，工程师，研究方向：冶作者简介：金专业金属压力加工、钢带表面涂镀技术。289

M管理及其他行业家电汽车畜牧光伏anagement and other表2??锌铝镁产品市场分析（潜在）零件部空调外机底板发动机罩板门内板轮罩内板龙骨、棚体、食槽光伏支架厚度规格/mm0.7~1.40.7~1.80.65~1.80.5~1.51.0~2.02.0~4.0优势品种普材、冲压级低碳及超低碳钢、加磷钢、烘烤硬化钢等低碳及超低碳钢、低合金高强钢、双相钢、加磷钢等冲压级普材、结构级普材、结构级代表用户三星、格力、美的、海尔等宝马等长城等欧系零部件牧原江苏中信博、天津仁汇等表3??4#镀锌机组锌铝镁改造论证劣势若直接由镀锌切换到锌铝镁，则需要锌铝镁订单量3.3万吨以上，从经营的角度考虑，根据设计产能和实际生产情况，为保证4#镀锌满产，需新增一套锌铝镁锅及控制系统、需改造镀后冷却塔：1、新增锌铝镁厚度：0.4mm~2.5mm1、可在10天内直接由锅需扩建原锌锅地下室；改造锌锅地下室通风设施；重新布置或扩建锌锅地下室电气室；重新布置工艺宽度：800mm~1600mm镀锌切换到锌铝镁。规主控室；重新规划气刀风机房；增加1套锌锅升降装置；镀后冷却塔立柱基础移位，经专业机构核算无法品种：DC57D-980DP格范围广。实现。2、改造镀后冷却塔需加高厂房立柱：若直接加高厂房立柱，基础及桩承载力超限，无法实现；若新建厂房立柱，需拆除重建镀后冷却塔区域原厂房立柱及周边建筑（如：维修间、气刀风机房、锌锭库等），连退、4#镀锌需停机6个月，停机导致的损失无法承受。产品结构表4??5#镀锌机组锌铝镁改造论证产品结构优势劣势1、镀锌、镀锌铝镁共线技术成熟，有样板产线参1、只能生产1.5mm*1300mm以下规格高表面家电和汽车板产品；2、镀后冷考；2、镀后冷却塔需要加高改造，冷却塔所在厂房却塔需改造，方案如下：①移动风机不变；2#风机风箱改为条状喷嘴，加大与6#镀锌同高，有足够加高空间（厂房、基础不用风机功率；3#风机风箱利旧，加大风机功率。②移动风机不变；2#风机风动，只需加固冷却塔钢结构）；3、预留有锌锅位置，箱改为条状喷嘴，加大风机功率；3#风机风箱改为条状喷嘴，加大风机功率。锌锅地坑无需改造；4、可以在60天内完成单锅切③移动风机不变；2#风机风箱改为条状喷嘴，加大风机功率；3#风机风箱换（只改造镀后冷却塔），可快速开展DCDC54D-利旧，钢结构增加一层，利旧使用原2#风机。590DP锌铝镁产品认证；改造后可兼顾纯锌及锌铝3、安装锌铝镁锅工期从签订合同到设备安装完成预计需8个月时间镁产品，有效拓展5#镀锌的品种结构。厚度：0.25mm~1.5mm宽度：800mm~1300mm品种：DC54D-590DP表5??6#镀锌机组锌铝镁改造论证产品劣势1、镀锌，锌铝镁，铝硅三种镀层产品中，铝硅镀层产品效益最好，从经营的角度考虑，只能由镀锌切换锌铝镁，世界上尚无锌铝镁和铝硅共线先例，如锌铝镁和铝硅共线，锌铝镁以高表面为主，铝硅以高强为主，高表面产品与铝硅产品生产存在矛盾，DP590以上高强钢需转到4#镀锌生产（4#镀锌定1、两个锅（铝锅，锌锅），可在10天内完成快速切位为汽车外板，高端家电产品，主要是IF钢，加磷高强钢、烘烤硬化钢等），换；2、炉子以及冷却塔能力满足；3、规格范围广。高强钢与高表面产品生产存在矛盾，影响4#镀锌高表面产品质量；2、根据设计产能和实际生产情况，铝硅镀层产品订单量约1万吨/月，如镀锌切换到锌铝镁，则需要锌铝镁产品订单量2.5万吨/月以上，方可保证6#镀锌机组满产。优势厚度：0.5mm~3.0mm宽度：800mm~1600mm品种：DC57D-980DP锌渣缺陷控制更重要，也更难控制。因为Al含量越高，铁损越高。ZAM的铁损是GI的4倍，所以锌渣量比较大，锌渣缺陷也更多。（3）发丝纹缺陷。N2作为气刀介质容易产生发丝纹缺陷，但是不采用N2气刀会产生更多的其它缺陷。锌铝镁，待时机成熟后，可在10天内实现快速切换。5?建议结合高强汽车板有限公司以生产汽车板和家电板为主的实际，锌铝镁镀层产品定位为高表面汽车板以及高端家电板，以区别于唐钢本部3#镀锌的建材、光伏用钢、畜牧业用钢定位，同时实现快速开展汽车板和家电板产品认证，为将来唐钢新区大规模生产锌铝镁镀层产品做好市场开拓和技术储备，并与唐钢本部、唐钢新区规划的热基、冷基锌铝镁镀层产品形成品种、规格互补。建议在5#镀锌机组实施锌铝镁技术改造，在锌锅预留位置增加一个锌铝镁锅及配套控制系统；同时对镀后冷却塔进行相应技术改造，改造方案为：移动风机不变；2#风机风箱改为条状喷嘴，加大风机功率；3#风机风箱利旧；钢结构增加一层，利旧使用原2#风机。4?唐山钢铁集团高强汽车板有限公司有3条镀锌机组进行锌铝镁技术改造的可行性基于锌铝镁镀层产品的特点以及发展趋势，从技术储备、抢占市场先机、提高企业竞争力等方面考虑，非常有必要进行锌铝镁技术改造。以下是从3条镀锌机组的产品结构、设备、土建、工期、产品定位等方面进行论证的结论：由于厂房立柱、镀后冷却塔立柱基础限制，4#镀锌不具备改造条件。5#镀锌具备锌铝镁改造条件，改造需要在锌锅预留位增加一个锌铝镁锅，镀后冷却塔需改造：移动风机不变；2#风机风箱改为条状喷嘴，加大风机功率；3#风机风箱利旧；钢结构增加一层，利旧使用原2#风机。改造完成后，可生产高表面汽车板和家电板。6#镀锌无需改造即具备切换锌铝镁镀层产品的条件；从经营的角度考虑，为保证6#镀锌机组满产，不建议6#镀锌切换到290参考文献[1]

[2]

李锋，吕家舜，杨洪刚，周芳.锌铝镁镀层钢板的研究进展[J]．轧钢，2013年4月·第30卷·第2期.吕家舜，李锋，杨洪刚，康永林.热浸镀锌铝镁钢板镀层组织及腐蚀性能研究[J].材料工程/2012年10期.