中國熱鍍鋅行業(yè)現(xiàn)狀與前景
1前言
由于鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位負(fù)于鐵，因此在水和潮濕的空氣中鍍鋅層具有犧牲陽極保護(hù)鋼基的作用，從而可以大大的延長鋼材的使用壽命。在工業(yè)上常用的鍍鋅層有熱浸鍍鋅、電鍍鋅、機(jī)械鍍鋅和熱噴涂（鍍）鋅等，其中熱鍍鋅約占鍍鋅總量的95%，熱鍍鋅用鋅量在世界范圍內(nèi)占鋅產(chǎn)量的40%，在中國約占鋅產(chǎn)量的30%左右。
熱鍍鋅（Hot Dip）是將鋼、不銹鋼、鑄鐵等金屬浸入熔融液態(tài)金屬或合金中獲得鍍層的一種工藝技術(shù)。熱鍍鋅是當(dāng)今世界上應(yīng)用最廣泛、性能價(jià)格比最優(yōu)的鋼材表面處理方法。熱鍍鋅產(chǎn)品對鋼鐵的減蝕延壽、節(jié)能節(jié)材起著不可估量和不可替代的作用，同時(shí)鍍層鋼材也是國家扶植和優(yōu)先發(fā)展的高附加值短線產(chǎn)品。
隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，隨著西電東送、西氣東輸、南水北調(diào)、三峽工程、農(nóng)網(wǎng)及城市電網(wǎng)二網(wǎng)改造等項(xiàng)目的深入展開，我國熱鍍鋅行業(yè)已進(jìn)入新的高速、持續(xù)發(fā)展階段。
2熱鍍鋅鋼材品種及用途
常見的熱鍍鋅鋼材品種有鍍鋅鋼板和鋼帶，鍍鋅鋼絲和鋼絲網(wǎng)，鍍鋅鋼管，鍍鋅型鋼和結(jié)構(gòu)件，鍍鋅管件（可鍛鑄鐵管件），鍍鋅零部件、緊固件，鍍鋅器件制品等，常見鍍層有純鋅鍍層、鋅鋁合金鍍層（鋅鋁稀土、鋅鋁鎂、鋅鋁鉛）、鋅鎳合金鍍層、鋁鋅合金鍍層（鋁鋅硅）等。
鍍鋅產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于建筑、通訊、電力、交通、能源、汽車、輕工（家電）、農(nóng)業(yè)、畜牧漁業(yè)、石化等行業(yè)，其主要用途如下：
（1）輕工、家電工業(yè)：空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐、熱水器等家電外殼和底板，計(jì)算機(jī)底板和外殼，民用煙囪、廚具、水桶、貨柜等。
（2）電力、通訊工業(yè)：電力輸變電鐵塔、通訊鐵塔、電纜鎧裝帶、通訊用鍍鋅低碳鋼絲、鋼芯鋁鉸線用鍍鋅鋼絲、吊架、懸掛、緊固用鍍鋅鋼絞線。電桿橫擔(dān)、拉線和緊固件、各種電纜橋架。
（3）建筑業(yè)：各種工業(yè)及民用建筑用輕鋼龍骨，建筑層面板、瓦楞板、屋頂格柵，通風(fēng)、給排水用鍍鋅管。
3中國鍍鋅企業(yè)、科研院校及組織概況
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前中國（不包括港澳合）有熱鍍鋅企業(yè)1200~1500多家，其中寬、窄帶鋼鍍鋅生產(chǎn)廠29家，鍍鋅鋼管企業(yè)90~l00家，鋼絲、鋼絲網(wǎng)等金屬制品生產(chǎn)廠近600~700家，結(jié)構(gòu)件鍍鋅廠150~200家，瑪鋼鍍鋅廠200~300家，螺栓及零部件鍍鋅廠200-300家。此外還有一支實(shí)力雄厚的從事熱浸敏新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備開發(fā)研究的科研隊(duì)伍，其中有高等院校，科研院所30多家，主要科研單位有：北京鋼鐵研究總院、河北省冶金研究院、上海鋼鐵研究所、寶鋼研究院、鄭州金屬制品院、中科院長春應(yīng)化所、武漢材料保護(hù)所、中科院金屬所、中科院力學(xué)所、上海電纜所、包鋼稀土院、昆明冶金研究所等，高等院校有華南理工大學(xué)、北京科技大學(xué)、東北大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、沈陽工業(yè)學(xué)院、昆明理工大學(xué)、山東工業(yè)大學(xué)等十幾家。
4中國鍍鋅行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景
（4）汽車工業(yè)：汽車車體、車門、底板、內(nèi)（5）交通業(yè)：高速公路護(hù)欄、公路隔離網(wǎng)、馬路和公路用燈桿、各種指示標(biāo)牌、橋梁用皺鋅結(jié)構(gòu)件。
（6）治金、化學(xué)工業(yè)：各種低壓流體輸送鍍鋅管道、結(jié)構(gòu)框架、各類容器。
（7）農(nóng)業(yè)：噴灌管道、塑料大棚用輕鋼龍骨、糧倉、儲(chǔ)運(yùn)容器、農(nóng)具、捆綁用鍍鋅鐵絲。
（8）漁牧業(yè)：漁業(yè)用鋼絲繩、畜牧用網(wǎng)圈欄。
3中國鍍鋅企業(yè)、科研院校及組織概況
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前中國（不包括港澳合）有熱鍍鋅企業(yè)1200~1500多家，其中寬、窄帶鋼鍍鋅生產(chǎn)廠29家，鍍鋅鋼管企業(yè)90~l00家，鋼絲、鋼絲網(wǎng)等金屬制品生產(chǎn)廠近600~700家，結(jié)構(gòu)件鍍鋅廠150~200家，瑪鋼鍍鋅廠200~300家，螺栓及零部件鍍鋅廠200-300家。此外還有一支實(shí)力雄厚的從事熱浸敏新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備開發(fā)研究的科研隊(duì)伍，其中有高等院校，科研院所30多家，主要科研單位有：北京鋼鐵研究總院、河北省冶金研究院、上海鋼鐵研究所、寶鋼研究院、鄭州金屬制品院、中科院長春應(yīng)化所、武漢材料保護(hù)所、中科院金屬所、中科院力學(xué)所、上海電纜所、包鋼稀土院、昆明冶金研究所等，高等院校有華南理工大學(xué)、北京科技大學(xué)、東北大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、沈陽工業(yè)學(xué)院、昆明理工大學(xué)、山東工業(yè)大學(xué)等十幾家。
為了推進(jìn)國內(nèi)熱皺行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)板、管、絲、結(jié)構(gòu)件、零部件等行業(yè)間的橫向交流，增加企業(yè)的市場競爭力，由中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)與河北省冶金研究院發(fā)起，自1988年在石家莊市召開了全國首屆熱浸鍍學(xué)術(shù)技術(shù)交流會(huì)，并先后在昆明、株州、桂林、北海、上海召開了2~6屆學(xué)術(shù)技術(shù)交流會(huì)，應(yīng)國內(nèi)熱鍍工作者的迫切要求，于2000年12月正式成立了中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)熱沒鍍專業(yè)委員會(huì)，其掛靠單位為北京鋼鐵研究總院。2002年5月中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)熱浸被專業(yè)委員會(huì)又設(shè)立了中國熱浸皺網(wǎng)，其掛靠單位為河北省治金研究院，網(wǎng)址為：Http://wwW.Hot Dip.net，目前熱浸鍍專業(yè)委員會(huì)已同韓國鍍鋅協(xié)會(huì)、歐洲鍍鋅協(xié)會(huì)、臺灣地區(qū)鍍鋅協(xié)會(huì)、亞太地區(qū)熱浸鍍鋅協(xié)會(huì)建立正常的工作聯(lián)系。中國熱沒鋅行業(yè)已步入國際交流大舞臺。
4中國鍍鋅行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景
4.1板帶鍍鋅
中國寬帶鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)廠家有包括寶鋼、武鋼、攀鋼、本鋼等國家特大型企業(yè)在內(nèi)的企業(yè)17家，目前其生產(chǎn)能力達(dá)266萬噸年。窄帶鋼鍍鋅生產(chǎn)廠家12家，年生產(chǎn)能力為l2.5萬噸。目前國內(nèi)正在籌建鍍鋅線19條，新增生產(chǎn)能力為645萬噸/年。國家“十五”發(fā)展規(guī)劃計(jì)劃到2005年中國熱鍍鋅機(jī)組的設(shè)計(jì)能力為340萬噸，而屆時(shí)熱鍍鋅板需求量將達(dá)450480萬噸。
目前，國際市場銷售熱鍍鋅板與電鍍鋅板的比例約為7：3，中國為6：4，由于近年來一些熱鍍鋅機(jī)組能生產(chǎn)出更薄更均勻的鍍層，其品質(zhì)幾乎與電鍍鋅相當(dāng)，而售價(jià)卻要便宜，因此預(yù)計(jì)熱鍍鋅板的用量將逐漸增加并替代部分電鍍鋅板。
中國鍍鋅板耗鋅量：2001年被鋅板產(chǎn)量207萬噸，估計(jì)耗鋅量為15萬噸，2005年約為18-l9萬噸。
4.2鋼管鍵鋅
目前鍍鋅鋼管主要用于低壓流體（水、煤氣、空氣）輸送管道，估計(jì)2001年產(chǎn)量在80-100萬噸，
2001年耗鋅約8萬噸。
4.3金屬制品皺鋅
國家電力公司系統(tǒng)1998-2000年城網(wǎng)改造項(xiàng)目目前已基本完成，新增35~l10千伏架空線路0.89萬公里，10千伏架空線路5.1萬公里，到2000年底城網(wǎng)35~110千伏架空線路達(dá)10.6萬公里，10千伏架空線路17.5萬公里。預(yù)計(jì)“十五”期間，城網(wǎng)增加35
~110千伏架空線路2.16萬公里，10千伏線路7.8萬公里。
農(nóng)網(wǎng)改造（1998~2001年）新增110千伏線路2萬公里；35千伏線路4.5萬公里，10千伏線路72萬公里，低壓線路233萬公里。
二網(wǎng)改造在1998~1999年間，每年架設(shè)電纜40萬噸，需鍍鋅鋼絲13.3萬噸、鍍鋅鋼絞線7萬噸；
2000年架設(shè)電纜60萬噸，需鍍鋅鋼絲20萬噸，鍍鋅鋼絞線10萬噸。
近年中國鍍鋅鋼絞線年產(chǎn)量達(dá)30萬噸，鍍鋅鋼絲繩4.5萬噸，鍍鋅鋼絲15~20萬噸，鍍鋅鐵絲2025萬噸；預(yù)計(jì)耗鋅6~7萬噸。由于電網(wǎng)（農(nóng)網(wǎng)和城市電網(wǎng)）三年改造項(xiàng)目的完成，預(yù)測熱鍍鋅鋼絞線年需要量會(huì)有所下降，預(yù)計(jì)年消費(fèi)量為15-20萬噸，而鍍鋅鋼絲、鍍鋅鐵絲、鍍鋅鋼絲繩的消費(fèi)會(huì)穩(wěn)步增加。
4.4結(jié)構(gòu)鋼被鋅
5熱鍍鋅熱點(diǎn)問題
6結(jié)束語
近年來，由于電力、交通、通訊、建筑等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，對鍍鋅鋼材的需求日益增加。目前廣東、浙江、山東、江蘇、河北、東北等地結(jié)構(gòu)鋼鍍鋅企業(yè)應(yīng)運(yùn)而起，目前結(jié)構(gòu)鋼鍍鋅鋅鍋已向大型化發(fā)展，從原來的幾十噸容鋅量增加到700~800噸容鋅量。年產(chǎn)量達(dá)3~6萬噸的企業(yè)已有20多家。
主要鍍件為高速公路護(hù)欄，輸變電、通訊用鐵塔，道路燈桿，建筑用輕鋼龍骨等結(jié)構(gòu)件。“十五“期間，中國將加快交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，公路建設(shè)的重點(diǎn)是全國建成二縱二橫3個(gè)重要路段，“五縱七橫”國道主干線2.6萬公里，到2005年，全國公路總里程達(dá)到l60萬公里，高速公路超過2.5萬公里，二級以上公路達(dá)到28萬公里。2002年開始加快區(qū)域路網(wǎng)改造，西部省際通道總規(guī)模1.5萬公里，目前在建0.5萬公里，需開工1萬公里，從2001~2010年西部地區(qū)要建成國道主干線l.26萬公里；除在建外，還有3900km需開工。在2000~2010年間，每年將建設(shè)l200~1500km的高速公路，每年需新增6~
7.5萬噸鍍鋅護(hù)欄板，2.4-3萬噸鍍鋅鋼管和0.8
~1.0萬噸鍍鋅零部件，每年用于電力輸變電的通訊鐵塔鍍鋅鋼材將達(dá)到40-50萬噸。估計(jì)200l年結(jié)構(gòu)鋼鍍鋅量已超過150萬噸，年耗鋅13萬噸，預(yù)計(jì)到2005年結(jié)構(gòu)鋼鍍鋅應(yīng)接近200萬噸，年耗鋅17萬噸。
綜上所述，估計(jì)2002年鍍鋅用鋅量達(dá)42萬噸，
2005年將達(dá)47.5~49萬噸。
5熱鍍鋅熱點(diǎn)問題
5.1鋅（鋁】基合金
在鋅液中添加鋁、鎳、稀土、鎂等元素以提高鍍層的耐蝕性、改善鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度是各國熱鍍工作者多年來一直努力的方向，目前Galvalume，Galfan，Zn-Bi，Zn-Ni-Sn-Bi，Zn-Al-Mg，Zn-Al-Pb等合金已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。國外有些治煉廠專門生產(chǎn)高附加值的鋅基、鋁基熱鍍合金，而國內(nèi)除株州冶煉廠等少數(shù)鋅冶煉廠生產(chǎn)外，大部分熱鍍用合金由非專業(yè)廠生產(chǎn)，由于缺少必要的生產(chǎn)設(shè)備、分析檢測手段，一些單位生產(chǎn)熱鍍合金的原料中雜質(zhì)元素嚴(yán)重超標(biāo)，同時(shí)缺少熱鍍合金的標(biāo)準(zhǔn)，因此一些非專業(yè)廠生產(chǎn)的熱鍍合金，存在以下問題：成份不公開，主要合金元素成份設(shè)計(jì)不合理，主要合金元素含量難以保證，熱鍍用合金中雜質(zhì)超標(biāo)，此外還缺乏可靠的技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù)等。目前，鋅冶煉生產(chǎn)廠家應(yīng)積極開發(fā)并進(jìn)入日益壯大的市場。主要鋅基（鋁基）熱鍍用合金如下。
5.1.1鋁鋅硅合金
20世紀(jì)70年代美國伯利恒鋼鐵公司開發(fā)了商品名為Galvalume的鍍層合金，其成份為：55%Al-
43.49%Zn-1.6%Si，鍍層耐腐蝕性為純鋅層的2~6倍，已在鋼管、鋼板生產(chǎn)中大量應(yīng)用。
5.1.2鋅鋁稀土合金
20世紀(jì)80年代比利時(shí)CRM和國際鉛鋅組織共同開發(fā)了商品名為Galfan鍍層合金，其成份為：Zn
-5%Al-RE，鍍層耐蝕性為純鋅層的2~3倍。目前在國外已廣泛地用于板帶、絲、管鍍層上，1997年在日本Galfan鍍層鋼絲已占制品總產(chǎn)量的95.3%，在國內(nèi)，天津鋼絲廠全套引進(jìn)了Galfan鍍層的設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)，國內(nèi)寧波漁業(yè)鋼絲繩廠購買了Galfan被層鋼絲生產(chǎn)許可證，株洲冶煉廠購買了合金生產(chǎn)許可證，杭州萬勝鋼纜集團(tuán)也自行開發(fā)和生產(chǎn)了Zn-5%Al-RE鍍層鋼絲。
5.1.3鋅鎳合金
20世紀(jì)80年代初，國外在工業(yè)生產(chǎn)中開始使用熱沒鋅鎳合金鍍層技術(shù)（Technigalva）；在鋅浴中加入約0.04%~0.09%的Ni，可以有效抑制活性鋼（含硅鋼）鍍鋅中的圣德林效應(yīng)，從而使鍍層厚度適宜，外觀光亮。鋅浴中的鎳含量，一般采用Zn
-Ni中間合金形式加入，過去常用Zn-2%Ni，目前在歐洲普遍采用Zn-0.5%Ni和Zn-0.24%Ni，鋅鎳合金適用于硅含量<0.25%鋼材熱浸鍍。目前比利時(shí)開發(fā)出Zn-Ni-Sn-Bi合金，適用于硅含量<
0.5%的鋼材熱鍍鋅。
5.1.4鋅鋁鎂合金
日本日新制鋼公司在20世紀(jì)90年代開發(fā)成功商品名為ZAM的鋅鋁鎂鍍層合金，其成份為Zn-6%
Al-3%Mg，其耐蝕性為純鋅鍍層的10倍，為Galfan合金的5倍，2000年，日本新日鐵公司又開發(fā)出高耐蝕性新型熱鍍合金鋼板（Supekdima），其成分為Zn-10%~l2%Al-2%~4%Mg-1.0%Si，其耐蝕性為純鋅鍍層的15倍，為（Galtan合金的5～8倍，此外新日鐵還生產(chǎn)Zn-4.5%Al-0.1%Mg的鍍層板（Superzinc）和Zn-0.5%Mg的鍍層鋼板（Dimazinc）。
中國東北大學(xué)也開發(fā)了鋁含量較高的用于海底電纜的鋅鋁鎂鍍層鋼絲。
5.1.3鋅鍋合金
鋅鍋合金的商品名為“Galvaflow”，鋅中添加鉍可以改善鍍鋅液粘度和表面張力，使鍍層光滑，減少鋅瘤，并降低鋅耗。鋅鉍合金對鍍層結(jié)構(gòu)、加工性、耐白銹性、涂漆性無不利影響。
5.2熱鍍鋅鍋管
國外熱鍍鋅鋼管品種有：水煤氣輸送用鍍鋅鋼管、建筑用鍍鋅鋼管、石化及油田用鍍鋅鋼管，國內(nèi)則主要用于水、煤氣輸送用鍍鋅鋼管。目前，國內(nèi)有焊管（<中114mm）生產(chǎn)設(shè)備1300~1600套，熱鍍鋅鋼管生產(chǎn)線l20~140條，年生產(chǎn)能力150-200萬噸，近年產(chǎn)量70~100萬噸，設(shè)備能力發(fā)揮不足50%，有一部分熱鍍鋅設(shè)備大部分從日本、意大利、法國引進(jìn)。
近年來，國家有關(guān)部門和國內(nèi)一些城市將鍍鋅管作為限制產(chǎn)品和淘汰產(chǎn)品。上海建委、經(jīng)委、科委和農(nóng)委曾聯(lián)合下文，在以下范圍內(nèi)禁用鍍鋅管：
（1）室內(nèi)給水管；（2）新建小區(qū)室外埋地給水管；（3）口徑400mm以下城市新建供水管。國家建委也下文禁止給水管使用鍍鋅管，其主要理由是鍍鋅管生產(chǎn)能耗高，鍍鋅管在使用中易結(jié)水垢造成水質(zhì)污染，有的鍍鋅層含鉛。這無疑是對鍍鋅管的發(fā)展的嚴(yán)重打擊。作者認(rèn)為由于前幾年房地產(chǎn)市場發(fā)展迅速，一些建筑商追求非法利潤，用價(jià)格低廉的電鍍鋅管代替熱鍍鋅管，以次充好，從而造成新建樓房水管生銹，其不良影響是直接原因。事實(shí)上，國內(nèi)和國外都有相應(yīng)的熱鍍鋅鋼管的標(biāo)準(zhǔn)，可以安全用于供水管道，l999年美國將鍍鋅材料列為安全供水的材料之一，目前鍍鋅鋼管在美國、北美、非洲、歐洲等地仍獲廣泛使用。
一般上鋅量為500g/m2的熱鍍鋅鋼管，其使用壽命可達(dá)50年。同時(shí)，鋅是人體新陳代謝中一種不可缺少的有益元素。只要鍍鋅管采用無鉛鍍層，就不會(huì)對水質(zhì)引起污染。因此在當(dāng)前鍍鋅鋼管應(yīng)與無毒塑料管共同使用，共同發(fā)展。
53熱鍍鋅在混凝土鋼筋上的應(yīng)用混凝土鋼筋是現(xiàn)代建筑中的主體材料，混凝土給鋼提供一種堿性環(huán)境，可以防止鋼筋腐蝕，但由于氯化物、大氣中二氧化碳和酸雨的作用，改變了堿性環(huán)境，使鋼筋產(chǎn)生腐蝕，腐蝕產(chǎn)物的體積增加了2~l0倍，使鋼筋混凝土中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，并產(chǎn)生初始裂紋，裂紋的擴(kuò)張?jiān)斐闪芽p，并加劇了介質(zhì)對鋼筋的腐蝕，從而會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致鋼筋的斷裂和混凝土的破碎。在歐洲使用環(huán)氧樹脂和熱浸鍍鋅是極為有效的措施，而熱鍍鋅的成本低于環(huán)氧樹脂。目前，熱鍍鋅鋼筋在歐洲得到良好的使用，其有效性得到用戶的肯定。日本、臺灣等地正在大力開發(fā)這方面的研究。熱鍍鋅鋼筋的開發(fā)成功將進(jìn)一步推動(dòng)中國鍍鋅行業(yè)和鋅工業(yè)的發(fā)展。
5.4其它
在20世紀(jì)70年代初，前蘇聯(lián)研制成功了08HGSDP耐蝕鋼，其機(jī)械性能相當(dāng)于中國的Q345，并迅速應(yīng)用到輸電線路鐵路上。目前，中國正在開發(fā)耐候鋼，希望能替代Q235，Q345熱鍍鋅鋼材，用于制造輸變電鐵塔，爭取在2005年前建成一條50~l00km的輸電線路，該鋼種的推廣應(yīng)用可能會(huì)減少熱鍍鋅鋼材的使用量。
目前，歐洲有關(guān)部門下在進(jìn)行鍍鋅業(yè)對環(huán)境影響的評估，主要是考察鍍鋅鋼件在自然環(huán)境中的腐蝕產(chǎn)物對周圍環(huán)境的影響，需引起中國鋅冶煉廠和鍍鋅行業(yè)的嚴(yán)重關(guān)注。
6結(jié)束語
目前中國熱鍍鋅工業(yè)正處于飛速、持續(xù)發(fā)展的階段，熱鍍鋅行業(yè)的發(fā)展給鋅冶煉帶來良好的發(fā)展前景。
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