佛山市勇仁钢铁有限公司
(2)电镀锌板消费现状
近年来,随着家用轿车市场的快速发展,家用电器、个人电脑的基本普及,电子产品的大量出口,防盗门市场的发展,使电镀锌板的需求增长过快。目前,我国电镀锌板的生产规模,无论是从数量上还是从品种、质量上来说,均不能满足国内市场的需求。1998-2002年,国内电镀锌板生产量增长缓慢,由17万吨增加到40万吨;而进口量增长很快,由73万吨增加到178万吨;表观消费量由87万吨增加到216万吨。国内产品自给率不足20%。
汽车板热镀锌机组以生产外板为重点,生产规格板厚多在0.6~1.2mm之间,板宽多为800~1850mm,宽可达到2000mm。产品级别相当复杂,从cq、dq、ddq、eddq(if),到bh、dp、trip等汽车用高强度钢板。通过采用多种先进技术,使镀层形貌、厚度精度等得到精确控制,如镀层厚度误差小于2~3g/m2。通过采用无铅镀锌可生产无锌花钢板,这种镀层不易产生晶间腐蚀,使用寿命长,适用于汽车和电器行业。日本几乎每套热镀锌机组都设置了锌铁合金化炉,锌铁合金化镀层板(galavneal)标准镀锌层厚度为双面160~180g/m2,合金镀层含fe8%~12% [2]。
国外在20世纪70年代开发了微合金钢和磷合金钢,80年代中期开发了双向dp钢和烘烤硬化钢,90年代开发了相变、诱导塑性trip钢 [3]。 目前,国际合作项目超轻型钢制车体(ulsab)开发正在顺利进行,其目标是要达到行车油耗34km/3l(美国),车体减重25%。在车体结构上大量采用高强和超高强钢板是其基本出发点。超轻型钢制车体通过大ulsab的大特点是:并不以牺牲性能而达到减轻车重的目的[4]。超轻钢车以车体结构用高强度钢的比例超过90%作为设计依据,日本在1985~1995年的十年间,车身高强度刚的比例由10%增加到30%,随着表面处理性能的提高,汽车寿命从6。7年延长到9。3年,扣除高性能化钢板制造时的能源增加,一年可以节省357*104l重油,几4相当于节省国内钢铁业能源消耗量的百分之几。2000年在日本汽车制造中,高强度钢板的使用已达36.3%。
现将目前开发出的热镀锌基板的种类和性能分述于下。
为了提高钢的强度,通常添加si、mn和p等元素进行固溶强化,并利用马氏体和贝氏体的组织强化,对于dp双相钢,通过控制合金元素含量和采用临界冷却速度可获得马氏体组织。
作为汽车面板的要求是低的屈服强度ós〈240mpa〉)和高的¥值。在if钢中加p、mn、si等固溶强化元素,由于此钢无固溶c和n存在,基本上是非时效性钢板。但无固溶c存在时易引起二次加工脆化,故可加入微量b以防止。以p为主要强化元素时ób可达340~370mpa,而以mn、p为主加入时。其ób可达390~440mpa[5]。
近几年,我国镀锌板的生产量逐年增加,而进口量也在逐年增长,增长幅度甚至高于生产量的增幅;扣除生产重复统计后,镀锌板消费量约为527万吨。1999年以后,镀锌板进口量首次超过了生产量,国内产品的自给率不足50%,并且有逐年降低的趋势。
(1)镀锌板消费现状
近几年,国内镀锌板生产量的增加主要是热镀锌板产量的增加,1998-2002年,热镀锌板生产量由97万吨增加到220万吨;而进口量增长更快,由98年的37万吨增加到02年的156万吨;表观消费量由132万吨增加到367万吨。2002年,热镀锌板国内产品自给率约为60%,当年热镀锌板的国内生产量和进口量均比上一年有所增长,尤其是进口量增长幅度更大,主要是由于供彩涂板生产用薄规格热镀锌板的需求增加,导致国内产品自给率有所下降。
2.1.4热镀锌装备的发展现状
气刀是控制镀层厚度和均匀度的关键部件,新型气刀采用可调节式整体框架式结构,可以可靠准确地调节气刀与钢带的间隙与角度,调节气刀与锌锅的距离,其刀唇间隙可以自动控制从而保证镀层的平整度和均匀性。
锌液中的锌渣是影响镀锌板表面质量的重要的因素,在现代化生产线中,已用陶瓷内衬锅取代铁锌锅,用可移动或提升更换的双锌锅来替代镀液转换,用在线测量的探头(al sensor)和相应的锌液成分控制系统可以严格地测定锌液中的铝和对应的铁含量,可以有效地减少锌渣对镀锌板表面质量的影响。
利用电磁移动场创造的磁流体动力学封闭(nhd)而设计的垂直型锌锅可取消原始锌锅中的部件,而取得高速、无锌渣、节能、提高锌层表面质量等优点[9]。本法的工作原理是:液态zn(或al、znal)合金从锅底流出后进入mhd通道达一定深度时(此深度取决于金属液比重、液面高度、电流大小等因素),由于交流感应器产生的外部电磁移动场在锌液中产生感应电流,此电流与外部电磁场的相互作用而产生电磁力,它作用于金属流体使之向上移动。因而使锌液不能从锅底的开口出流出。当钢带从其底部通道进入锌锅时锌液在通道处始终处于一个位置,而锌锅内不需设任何钢结构件。
为了提高机组运行速度和生产效率,减少面渣和底渣的形成,国外有关研究单位相继开发了锌垫技术和垂直锌锅技术。锌垫技术以液态金属垫的原理工作,钢带被液态金属压力压下通过锌垫,由于不采用沉没辊,从而带来产品表面质量提高、生产效率提高、成本降低,特别适用于高速机组。
由于激光拼焊技术的出现和应用,汽车厂可以将窄幅板焊在一起后使用,这使得用量较小的宽幅板(宽度1800mm以上)的生产已不再是必须的,只是冷轧厂的产品的宽度达到1550mm,即可生产汽车用镀锌钢板。
这些先进技术装备的不断开发应用,使热镀锌板在汽车制造所用钢材的比例不断上升。例如日本已高达81%、加拿大76%、意大利71、法国70%、德国60%、美国45%。由于合金化镀锌板成本和质量的优越性,日本汽车界决定到2005年汽车用板全部用合金化镀锌板,取代现有的电镀锌合金板。