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1、第一章．总论1-1-1热镀锌工业现状从1931年世界上第一条带钢连续镀锌生产线的建成,热镀锌工艺得到了不断的发展,形成了如森吉米尔法、美钢联法等多种工艺形式,特别是其核心设备的新技术在镀锌生产线的运用,使热镀锌板的质量及热镀锌生产能力有了极大提高,已成为广泛应用的金属防锈方法之一。目前,热镀锌板已广泛应用于汽车和家电行业,国际市场上需求持续增长。包钢应市场需求,于2003年通过国际招标,技术引进,新建了冷轧、镀锌生产线。镀锌线于2005年12月进入试生产阶段。带钢热镀锌线影响产品质量的核心设备主要是退火炉、
2、锌锅、气刀、沉没辊及稳定辊。本文针对关键设备锌锅沉没辊系统进行长寿化研究。由于锌液对部件的腐蚀以及生产过程中部件的磨损,锌锅中会产生腐蚀形成的产物(Fe-Zn系金属间化合物),降低了各部件的使用寿命,同时也影响产品的质量;这种定期和不定期的停产维修会造成非常严重经济损失。沉没辊系统的维修是非常重要的,有效改善沉没辊及前后稳定辊表面的耐锌腐蚀和抗磨损能力,是确保镀锌板表面质量的一个非常重要的条件。因此沉没辊、稳定辊必须具备耐热、耐锌液腐蚀、抗粘锌、耐腐蚀磨损与耐金属间磨损等性能要求。如何修复并延长其在线的使用
3、寿命,有效改善其在锌液中的耐腐蚀性能,提高带钢表面质量,有效提高镀锌线的生产效率,降低因辊面质量或频繁换辊造成的板带及原材料等生产成本浪费。金属与周围介质由于化学或电化学作用而遭到破坏，这种现象称为腐蚀。当前社会普遍使用以钢铁为基体的金属结构材料，在实际应用中钢铁材料不可避免的与其他介质（如潮湿空气、其他潮湿气体、水或电解质溶液等）相接触而形成原电池，从而发生电化学腐蚀，使材料性能下降、状态变差，直至损坏变质。由于金属腐蚀而遭受的损失是非常严重的，据统计全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料的量约为金属年
4、产量的20％～30％。目前对钢铁的腐蚀普遍采用热镀锌保护的方法。热镀锌工艺仍是目前世界上钢铁防腐蚀方法中最基本、最古老、最广泛、最普遍、最有效的方法之一，至今它在钢铁材料防蚀涂层中仍占有重要的地位。热镀锌工艺使得钢铁表面生成一层镀锌层，镀锌层能对钢铁作牺牲阳极保护。当耐腐蚀的镀锌层十分致密时，能有效地将易腐蚀的钢铁基体与外界电解质隔离开，使工件免受电解质的腐蚀；当镀锌层出现钢铁暴露点或因腐蚀或机械损伤暴露出钢铁基体时，锌和铁以及周围的电解质构成微电池，此时锌仍为阳极，铁为阴极，所以锌充当微电池的阳极被腐蚀，
5、使得铁基体受到保护。钢丝经过热镀锌后，其耐蚀性可以提高11～28倍。用于热镀锌的钢铁材料品种较多，其中主要有板、管、丝和线材。此外有些铸件和机械部件也采用热镀锌涂层防蚀。目前热镀锌防护已广泛应用于冶金、建材、电力、通讯、交通等国民经济各个领域。在全世界锌的总产量中3240％的锌被应用于热镀锌防护工业中。在一些工业发达国家中，热镀锌的金属制品率已达50％以上，而我国则不足6％。市场对热镀锌制品的需求量的增加速度是十分惊人的，十年间仅欧洲市场对热镀锌钢板的需求就从1974年的42万吨增加到1984年的154.5
6、万吨。随着我国国民经济的快速发展，我国对热镀锌制品的需求必将逐年增加。2002年我国镀锌钢板产量约为12万吨，用锌量约12万吨；其他镀锌钢材（包括钢管、丝网等）约200万吨，用锌量约12万吨；路桥、电力等基础设施建设工程镀锌结构用锌量约15万吨；其他各种镀锌产品用锌量约10万吨。随着汽车工业的发展，尤其是以奥运会为代表的各项现代化建筑工厂的启动，将直接或间接的促进镀锌板的整体消费上升，因此热镀锌技术潜在的市场空间是非常巨大的。镀锌已成为我国最主要的锌消费领域。热镀锌在金属的使用上起了很大的作用，避免了很大的
7、浪费，节省了很多的材料，在国民生产中占有很大的作用。1-1-1钢带镀锌现状由于熔融锌的腐蚀作用，给锌冶炼和镀锌行业带来很大的资源浪费，使长期在液态锌中工作的部件如锌锅、搅拌器、沉没辊、稳定辊以及轴套和臂套因受到极为严重的腐蚀或磨蚀而过早失效。本文即是设计一套装置对沉没辊臂试样件进行摩擦磨损性能的测试。带钢连续热镀锌生产过程中，带钢通过浸在锌液（温度为460±5℃，含铝0.12%-0.15%）中的沉没辊而改变运动方向，即由进锌锅变为出锌锅，镀锌层凝固冷却。沉没辊是一个被动的转向辊，靠带钢与辊表面的摩擦力驱动，
8、起到张紧带钢的作用。现代的宽带钢连续热浸镀锌机组的沉没辊直径在500～700mm之间。随钢带运动而转动的沉没辊通过两侧的轴套支撑固定在固定架上，轴套起到滑动轴承的作用。沉没辊、稳定辊及轴套是带钢连续热镀锌生产线中的重要消耗部件。因受到液态锌的侵蚀以及与带钢表面的滑动摩擦磨损，辊面和轴套会很快受腐蚀磨损而失效，直接影响镀锌板的质量和产量。国内外采用的沉没辊现在一般用高铬镍的不锈钢制造，一般需要10～15天更换一次，
