Горячее цинкование развилось из ранних технологий горячего нанесения покрытий и применяется в промышленности во Франции с 1836 года. Однако крупномасштабное промышленное развитие горячего цинкования происходило в основном в последние 30 лет, наряду с быстрым ростом производства холоднокатаной полосовой стали.

Основные этапы производства листов из горячеоцинкованной стали включают в себя:

Подготовка подложки → предварительная обработка → горячее цинкование → последующая обработка → контроль качества готовой продукции.

В зависимости от методов предварительной обработки, процессы горячего цинкования обычно классифицируются на системы отжига вне линии и системы отжига в линии, включая мокрые процессы, цинкование отдельных листов, Уилинг (непрерывное цинкование полос), процессы Сендзимира, модифицированные процессы Сендзимира, методы US Steel (Kawasaki), методы Селаса и методы Шарона.

1. Отжиг вне линии

При отжиге вне линии горячекатаные или холоднокатаные стальные листы сначала подвергаются рекристаллизационному отжигу в шахтных или колокольных печах, прежде чем попасть на линию цинкования. Это означает, что сама линия цинкования не включает в себя секцию отжига. Перед цинкованием поверхность стали должна быть чистой, активной, из чистого железа без оксидов и загрязнений. Обычно это достигается путем кислотного травления для удаления окалины, за которым следует нанесение защитного флюса из хлорида цинка или смеси хлорида аммония и хлорида цинка для предотвращения повторного окисления.

• Горячее цинкование в мокром состоянии:

Сталь, покрытая флюсом, поступает в расплавленный цинк без предварительной сушки. Недостатками являются толстые слои сплава с плохой адгезией и накопление цинкового шлака, загрязняющего поверхность стали. Этот метод в значительной степени выведен из употребления.

• Однослойное цинкование:

Отожженные стальные листы травят серной или соляной кислотой, промывают, сушат, а затем оцинковывают в цинковой ванне при температуре 445–465 °C, после чего проводят смазывание маслом и хромирование. Качество продукции значительно лучше, чем при мокром цинковании, но этот метод подходит только для мелкосерийного производства.

• Процесс объезда:

Эта линия непрерывного цинкования включает в себя обезжиривание, кислотное травление, промывку, флюсование и сушку, а также дополнительный отжиг в колокольной печи перед цинкованием. Процесс сложен и дорог, а дефекты, связанные с растворителями, могут снизить коррозионную стойкость и адгезию покрытия. В результате он не получил широкого распространения.

2. Отжиг в потоке

В этом методе стальные рулоны из прокатных станов горячей или холодной прокатки поступают непосредственно в линию непрерывного цинкования, где в условиях защитного газа осуществляется рекристаллизационный отжиг. К типичным процессам относятся метод Сендзимира, модифицированный метод Сендзимира, метод US Steel (Kawasaki), метод Селаса и метод Шарона.

• Процесс Сендзимира:

Этот процесс сочетает в себе отжиг и цинкование. Сначала полоса окисляется для удаления остатков прокатного масла, затем восстанавливается и перекристаллизуется при температуре 700–800 °C, охлаждается примерно до 480 °C и, наконец, цинкуется без контакта с воздухом. Этот процесс обеспечивает высокую производительность и хорошее качество покрытия и широко используется.

• Метод компании US Steel:

Разновидность процесса Сендзимира, в которой окислительная печь заменена щелочной электролитической обезжиркой. Хотя это снижает окисление и расход газа, повышенная тепловая нагрузка на восстановительную печь ограничивает его широкое применение.

• Процесс Селас:

Также известен как прямой пламенный нагрев. Лента быстро нагревается в восстановительной атмосфере, создаваемой контролируемым неполным сгоранием. Оборудование компактное и высокопроизводительное, но сложность эксплуатации ограничивает его применение.

• Процесс Шэрон:

В этом методе используется распыление соляной кислоты в печи для отжига для одновременного удаления оксидов и масел. Несмотря на отличную адгезию покрытия, сильная коррозия оборудования приводит к высоким затратам на техническое обслуживание, поэтому этот метод используется редко.

• Модифицированный процесс Сендзимира:

Усовершенствованный и широко распространенный процесс, объединяющий предварительный нагрев, восстановление и охлаждение в компактной системе. Он обеспечивает высокое качество, высокую производительность, низкое энергопотребление и повышенную безопасность. С 1965 года большинство вновь построенных линий цинкования используют этот метод, и многие старые линии были соответствующим образом модернизированы.

Сравнение коррозионной стойкости

С точки зрения коррозионной стойкости, как гальванизация, так и порошковая покраска могут обеспечить хорошую защиту при использовании соответствующих технологий и материалов. Однако во влажных условиях, таких как подвалы, изделия с порошковым покрытием, обработанные на линии порошковой покраски, более подвержены проникновению влаги. Как только слой порошка отслаивается, может начаться коррозия. Гальванизированные покрытия, с другой стороны, очень чувствительны к механическим повреждениям — как только цинковый слой поцарапается, открытая поверхность теряет свою защитную функцию.

В нормальных условиях как гальванизация, так и порошковая покраска обеспечивают превосходную защиту. В экстремально суровых условиях наилучшим решением часто является порошковая покраска, наносимая поверх гальванизированной поверхности, сочетающая гальванизацию с современным оборудованием для порошковой покраски, что позволяет добиться двухслойной защиты и значительно продлить срок службы изделия.

-------Кабельный лоток с напыляемым покрытием

-------Оцинкованный кабельный лоток