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热镀锌铝镁镀层板发展及应用情况

热镀锌铝镁镀层板发展及应用情况 敬业高品钢科技
2021-01-06
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导读:锌铝镁镀层板国内外开发和生产情况 1985年,日本钢铁研究中心研制开发了Zn-4.5% Al-0.1% Mg

锌铝镁镀层板国内外开发和生产情况 

1985年,日本钢铁研究中心研制开发了Zn-4.5% Al-0.1% Mg镀层钢板,商品名为SuperZinc, 在大气中经过10个月的暴露实验结果表明,热镀锌镁合金钢板的耐蚀性比普通热镀锌钢板耐蚀性提高1倍以上。


进入90年代,为了更好地保护电池组件,日本市场对支架的要求非常严格,既要实现高强度,又要达到高耐腐蚀性,因此开始大力开发Zn-Al-Mg系多元合金镀层。日新制钢公司率先开发出Zn-6% Al-3%Mg合金镀层,商品命名为ZAM,其合金镀层的耐蚀性约为纯锌镀层的10倍。

鉴于上述优异的耐蚀性,ZAM被誉为21世纪高耐蚀热浸镀层,在日本同类产品中使用排名第一,覆盖了日本的大部分产品,包括建筑行业、机电行业、高速公路防护栏、汽车行业、电力行业、民用日常生活等。

2000年日本新日铁公司开发出Zn-Al-Mg-Si高耐蚀性镀层钢板,其商品名为Super Dyma,其镀层的化学成分为Al10% ~12% ,Mg2%~4% ,Si<0.1% ,其余为Zn。该镀层产品的耐蚀性为普通热镀锌镀层的5倍以上。

欧洲蒂森、塔塔、奥钢联等也纷纷开发了自己的热镀锌铝镁专利产品,不同于日本以建筑用为主的 “中铝”热镀锌铝镁产品,欧洲的锌铝镁镀层成分均为“低铝”设计,以汽车用钢为主攻方向。

2013年澳大利亚博思格公司开发生产了高铝锌铝镁成分体系,并命名为“Next Generation ZINCALUME”,以建筑用钢为主。

表2为国外商业化的锌铝镁镀层产品及生产线。其中,日新制钢、新日铁、浦项、阿赛乐米塔尔和科瑞钢板的锌铝镁成分体系以中铝成分体系为主, 主要用于光热、光伏、畜牧和建筑用途,具备良好的耐蚀性;蒂森克虏伯、奥钢联、塔塔钢铁、乌伯曼、萨尔茨吉特以低铝成分体系为主,主要用于彩涂基板、 家电和汽车高表面用途,产品实物质量较好,其中蒂森克虏伯产品表面质量达到O5标准,产品涵盖碳素结构钢、超深冲IF钢、高强低合金结构钢、双相钢、加磷高强钢和烘烤硬化钢,产品被大量用于欧宝汽车及其它车企的零部件; 博思格以高铝成分体系为主,主要用于建筑用途。

另外,韩国浦项具备生产厚度1.1 ~ 4.5mm (热基锌铝镁) 、宽度800~1650mm锌铝镁的能力,钢种为CQ、DQ和建筑用结构钢; 日新制钢东予制造具备生产厚度 0.8~ 6.0mm热基锌铝镁产品的能力; 乌伯曼可以生产的热基产品厚度为 1.25~5.0mm、宽度为600~1 650mm,钢种为ZM100~ZM1000; 阿赛乐米塔尔具备生产厚度0.45~6.0mm锌铝镁产品的能力。

2020 年7月底首钢京唐高强度钢热基镀锌锌铝镁第一卷下线,规格为1.5~4.0 mm,退火炉预留6.0mm; 河钢唐钢新区计划新投产一条热基镀锌线,产品规格( 1.5~6.0) mm×( 900~1 680)mm,可生产无锌花热基镀锌和锌铝镁镀层,锌层厚度双面可达600g/m2 ,主要面向建筑结构用钢、高速公路护栏、光伏支架等高耐蚀热基镀锌板市场,并替代部分结构级镀锌产品,应用于建材、家电、汽车行业。

锌铝镁镀层国内开发情况 

国内各家锌铝镁生产企业都自主研发了各自成 分体系的锌铝镁产品,通过铝含量、镁含量和其它合金元素甚至稀土等元素的实验室研究,确立了有别于国内外其它成分体系的专利技术,其中酒钢为中铝镁成分体系,定位光热、光伏、机械和建筑,宝钢战略规划要具备生产低铝、中铝和高铝的全成分体系的锌铝镁产品。

宝钢股份推出的GalvAluMag系列 、产品根据镀层铝含量不同分为三大类: “低铝”锌铝 镁 BaoZM,“中铝”锌铝镁 BaoXM,“高铝”锌铝镁 BaoAM,下一步宝钢将与用户一起开展镀层钢板耐蚀性、成形性等相关使用性能的系统评估和应用研究,助推中国高耐蚀镀层钢板的全面升级。

其它企业以低铝成分体系为主。鞍钢集团大连蒂森钢厂主要生产汽车用锌铝镁,鞍钢本部和攀钢定位家电、彩涂基板和建筑用钢。首钢京唐锌铝镁产品定位于汽车用钢,但目前家电和建筑用钢也在生产。

目前,河钢唐钢3 #镀锌机组生产的锌铝镁产品为低铝成分体系,产品以光热、光伏、畜牧和建筑为主; 5#镀锌机 组已于2020年5月技术改造完毕,采用低铝镁成分体系,开始批量生产锌铝镁产品,产品定位为汽车、 高端家电和建筑用钢。

锌铝镁镀层专利情况 

全球涉及锌铝镁镀层的专利约500件,国内外各大钢铁企业均申请了锌铝镁镀层的专利和注册商标,其中日本专利占85% ,新日铁锌铝镁的发明专利于2019年12月23日到期,其成分体系为Al含量1.0%~19.0%、Mg含量1.0%~10.0%。

近年来,有些研究在锌铝镁镀层中添加第四种微量合金元素,形成四元合金,以获得更好的性能,国内外有关企业在此方面申请了不少专利。锌铝镁镀层相关发明国际专利分布情况如表所示。

国外专利代表了核心技术的掌握,锌铝镁合金镀层在国外已经得到广泛地应用,而我国对于此新型镀层的开发能力远远落后于其他国家。

酒钢于2016年底开始试生产,后续河钢唐钢、首钢京唐、鞍钢等企业陆续开发生产,目前形成批量生产的企业有河钢唐钢、首钢京唐和酒钢,但质量还有待改进, 与国外先进企业相比品质还存在差距; 宝钢、鞍钢、 攀钢均为试生产阶段,生产量还较小。

目前国内各大钢企也围绕自己的成分体系,通过添加稀土或者其它元素得到性能更好的镀层性能,并积极申报锌铝镁镀层的发明专利。河钢唐钢自主设计了锌铝镁镀层成分,并形成基于自有成分的锌铝镁镀层产品综合控制技术,其申请的锌铝镁镀层发明专利目前处于公示状态。

锌铝镁产品的未来市场 

(1)在公路护栏板领域的应用 
长期以来中国高速公路护栏板的生产工艺都是批量镀锌,生产效率低,生产成本高。锌铝镁的耐腐蚀性好,镀层厚度275g/m2的耐蚀性能与热镀锌层600g/m2的性能相当,且锌铝镁镀层钢板的断面切口保护能力好,相比批量结构镀锌既降低了成本,也弥补了连续热镀锌带钢断面切口差的不足。

在此基础上,由国家质量监督检验检疫总局与中国国家标准化管理委员会于2015年5月 15日联合发布了新国家标准GB/T31447-2015[14]《预镀锌公路护栏》,同年8月开始实施。新标准发布后,中国高速公路护栏板的制造可以采用锌铝镁镀层产品。

(2)城市管廊地下综合管廊
又叫综合管沟或共同沟,是通过将电力、通信、给水、供热、制冷、中水、燃气、垃圾真空管等两种以上的管线集中设置到道路以下的同一地下空间,而形成的一种现代化、科学化、集约化的城市基础设施。

中国城市地下综合管廊的建设无论是长度还是密度,都与国外有一定差距。不过,近年来官方出台多项政策鼓励各地推进城市地下综合管廊建设。如果现有地下管线全部入廊,则未来中国城市地下综合管廊总投资空间有望超过25万亿,锌铝镁涂层将大有可为。

(3)光伏、光热 
国家发改委、国家能源局和财政部下发了各类通知和办法等,鼓励和支持太阳能等发电。图4为全球光伏支架市场占比及容量预测。全球光伏市场中国装机量占世界总容量的1/4, 到2025年全球容量将达到400GW,市场潜力巨大。

光伏支架在光伏发电的投资占比达到7.3% ,到2025年支架需求将达到1100亿元,具有优异耐蚀性的锌铝镁必将广泛应用于光伏、光热行业。

(4)汽车 
低铝镁系锌铝镁产品因耐蚀性和高表面质量逐步在汽车上得到应用,欧洲阿塞洛米塔尔多法斯科公司、蒂森和奥钢联钢厂的锌铝镁产品都具备生产O5板的能力,产品覆盖超深冲IF钢、高强低合金、 双相钢、烘烤硬化钢和加磷高强钢等,被大量应用于汽车。

国内宝马、长城、东风、广汽等汽车公司都在 进行锌铝镁产品的认证工作,部分车企已经进行了 小批量试用,未来有望大批量地应用。

(5) 家电
海尔、美的为首的家电企业已经对宝钢、首钢 京唐和河钢唐钢的产品进行了实验室认证、料片和样卷的小批量试用,后续降本条件下有望大范围地推广,尤其是空调、洗衣机、微波炉、燃气罩等耐蚀性要求较高的应用。

(6) 彩涂基板
锌铝镁产品为基板的彩涂板,因节能和耐蚀性优异而著称,欧洲蒂森锌铝镁产品中作基板的彩涂板占比达60% ,相比镀锌产品锌耗降低1/3,广泛应用于建筑和家电。河钢唐钢为河钢乐亭新项目和台州汽车板剪切加工中心提供了上万吨的彩涂基料, 用于厂房的建设,产品加工性能优越,使用寿命长。

河南牧原公司采用大量的锌铝镁产品为基板的彩涂板建造猪舍。未来,锌铝镁产品为基板的彩涂板用量会有较大的提升空间。

(7) 热基锌铝镁替代批量结构镀锌领域 
高速公路护栏、城市管廊、光热光伏和畜牧等行业,很大比例应用的是2.0 mm以上厚规格产品,而目前国内具备批量生产此厚度锌铝镁产品的企业很少。国内厚规格厚锌层的市场现状是进口日韩锌铝镁热基产品,价格昂贵且交货期基本在半年以上,对出现的质量问题处理不及时,国内客户抱怨较多,因此希望本国内的锌铝镁产品能够取而代之。

另外批量采购时,因环保要求高和锌耗高等因素,成本较高,相应售价也高居不下。因此,厚规格热基锌铝镁产品国内缺口较大,急需开发生产。

河钢唐钢于2020年4月首次尝试2.50mm和2.75mm规格热基锌铝镁的生产,因不受退火炉加热能力的制约,产线速度快,且锌层粘附性、表面粗糙度、锌层均匀性及表面质量等指标均符合判定要求和客户使用要求,整体质量好于同规格冷基锌铝镁产品。目前,对 于 2. 75 mm以下厚度热基产品,河钢唐钢具备批量接单能力,下一步将在河钢唐钢新基地建设一条热基锌铝镁产线。


(文章来源:《河北冶金》,作者:弓俊杰,李文田,周研,版权归原作者所有,图片、文章如有侵权


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敬业冷轧公司介绍



敬业冷轧公司是敬业集团投资的全资子公司,位于河北平山经济开发区北区(南甸工业区)。集团斥资47亿元兴建260万吨涂镀板项目,项目占地740亩,已建设完成的一期1450mm产线,产能120万吨。该项目由中冶京诚总设计,中冶南方、中冶京诚、中冶赛迪钢研院等国内顶尖建设设计单位参与建设,产品主要覆盖高端建材、家电、汽车等,质量及效益力争做到同装备、同行业顶尖水平。

公司地址:河北省平山县南甸镇敬业集团工业区  

联系电话:0311-82888999


产品介绍



  1、敬业冷轧板,广泛应用于钢桶行业、门业、电动代步车行业、汽车行业等。

  2、敬业家电板具有良好的耐蚀、成型、涂装等综合性能。广泛运用于家电、建筑、钢结构、电气等行业。

  3、敬业彩涂板,产品广泛应用于家电、建筑等行业。

产品优势



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河北敬业高品钢科技有限公司是敬业集团倾力打造的高端精品钢生产标杆项目。主营镀锌,冷轧家电板、汽车钢及高端镀铝锌、彩涂等产品。感谢您的关注。
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