鋼管熱鍍鋅技術

第一章熱鍍鋅概述
第一節(jié)熱鍍鋅發(fā)展的歷史1
一、熱鍍鋅的由來1
二、世界熱鍍鋅的里程碑1
第二節(jié)熱鍍鋅應用與發(fā)展2
一、熱鍍鋅在金屬防腐蝕上的意義2
二、熱鍍鋅鍍層耐大氣腐蝕的性能3
三、熱鍍鋅應用范圍3
第二章鋼鐵熱鍍鋅基礎理論
第一節(jié)鋼鐵材料熱鍍鋅的性質6
一、鋼鐵熱鍍鋅的特征6
二、熱鍍鋅與電鍍鋅的區(qū)別7
三、鋼管材質成分與性能8
第二節(jié)金屬鋅的結構與性質9
一、 金屬鋅的結構9
二、鋅的熱力學性質10
第三節(jié)鋅的物理化學性質12
一、鋅的物理性質12
二、鋅錠的化學成分12
三、鋅鍍層的防腐原理與防護性12
第四節(jié)鐵鋅二元平衡相圖及鐵鋅金屬間化合物相16
一、鐵-鋅系二元狀態(tài)圖（2002年版本）16
二、鐵-鋅合金層各相的性質17
三、熱鍍鋅鍍層的形成及其特性18
第五節(jié)化學元素對熱鍍鋅層的影響23
一、 鋼基體中成分對熱鍍鋅的影響因素23
二、鋅液中金屬元素對熱鍍鋅的影響因素26
第六節(jié)鋅液溫度和浸漬時間對鍍鋅層的影響33
一、熱鍍鋅溫度的范圍33
二、熱鍍鋅溫度對鍍層的影響34
三、熱鍍鋅時間對鍍層的影響35
四、鍍鋅溫度對合金層成長速率的影響36
第七節(jié)硅活性鋼對熱鍍鋅的影響38
一、高硅活性鋼熱鍍鋅時的主要缺陷38
二、硅對鍍鋅層影響的特征39
第八節(jié)其他因素對鍍鋅層的影響41
一、鋼制品預處理不當時的影響41
二、表面粗糙度對鍍鋅層附著強度的影響42
三、鍍鋅層結晶速度對鍍鋅層的影響42
第三章鋼鐵制品熱鍍鋅生產工藝
第一節(jié)熱浸鍍鋅工藝類別43
一、熱浸鍍鋅工藝類別43
二、熱浸鍍鋅工藝流程44
第二節(jié)熱鍍鋅鍍前預處理44
一、脫脂除油44
二、脫脂清洗效果的檢驗47
三、鋼制件表面舊漆的去除47
四、鋼制件表面酸洗除銹48
五、酸洗操作注意事項52
六、酸洗液常用的緩蝕劑53
七、水漂洗的方法53
第三節(jié)鋼制品的溶劑助鍍處理54
一、溶劑助鍍處理的意義54
二、助鍍溶劑的作用和機理55
三、助鍍劑成分及工藝參數(shù)的影響57
四、助鍍溶劑煙氣的控制60
第四節(jié)鋼制品助鍍溶劑處理后的烘干60
一、助鍍溶劑烘干的作用60
二、助鍍溶劑烘干的形式60
三、烘干操作方法和注意事項61
第五節(jié)鋼制品的熱浸鍍鋅62
一、對熱浸鍍鋅的基本要求62
二、熱浸鍍鋅中影響鋅鍍層的因素62
三、對熱浸鍍鋅用鋅的質量要求63
第六節(jié)鋼制品的熱浸鍍鋅生產操作63
一、鋅液溫度的控制63
二、鋼制品浸鋅時間的確定63
三、鋼制件進入、離開鋅液的速度63
四、鋅液中的其他成分對鍍鋅層的影響65
五、扒鋅灰和撈鋅渣67
六、空氣、水冷卻68
第七節(jié)鋼制品熱浸鍍鋅后的處理68
一、防白銹鈍化處理68
二、鈍化處理操作要點70
三、鈍化膜的測定70
四、熱鍍鋅層白銹的預防及處理71
五、鈍化處理后的干燥72
第八節(jié)鍍鋅件的檢驗、修整與存放72
一、鍍鋅件檢測與修整72
二、鍍層的修復73
三、包裝與存放74
四、鍍鋅件的標記、打印74
第四章鋼管熱鍍鋅生產技術
第一節(jié)鋼管熱鍍鋅的基本概念76
一、鋼管熱鍍鋅的基本概念76
二、鋼管鍍鋅與溫度、浸鋅時間和抽出速率的關系76
三、鋼管熱鍍鋅的方法77
第二節(jié)熱鍍鋅鋼管材料的技術要求78
一、熱鍍鋅鋼管低碳鋼材料的化學成分要求78
二、石油天然氣鋼管的力學性能要求81
三、鋼管熱鍍鋅后鍍鋅層重量的計算81
四、鋼管熱鍍鋅前的力學實驗方法82
五、鋼管熱鍍鋅前的表面質量檢驗83
第三節(jié)鋼管熱鍍鋅前的預處理84
一、鋼管基體鍍鋅前表面狀態(tài)分類84
二、影響鋼管表面狀態(tài)的因素及對熱鍍鋅的影響84
三、鋼管熱鍍鋅前的表面預處理85
第四節(jié)鋼管的溶劑助鍍處理97
一、浸粘溶劑助鍍97
二、常用的助鍍溶劑的配比99
三、助鍍溶劑的凈化再生處理101
四、鋼管溶劑助鍍后的烘干處理101
第五節(jié)鋼管的熱浸鍍鋅102
一、熔化鋅102
二、鋼質鋅鍋的正確使用方法104
三、鋼管熱浸鍍鋅105
四、鋼管鍍鋅層的表面處理106
第六節(jié)鋼管熱鍍鋅生產一般工藝107
一、鋼管熱鍍鋅生產工藝流程107
二、鋼管上料107
三、鋼管的酸洗、水洗107
四、鋼管的助鍍溶劑處理108
五、鋼管助鍍后的烘干處理108
六、鋼管熱浸鍍鋅108
七、鍍鋅管的引出與外吹109
八、鍍鋅管的內吹、橫移及水冷109
九、鋼管鍍鋅層的鈍化處理110
十、鍍鋅鋼管的噴碼標記、包裝110
第七節(jié)鋼管熱鍍鋅操作規(guī)程110
一、鋼管熱鍍鋅生產前的準備工作110
二、鋼管酸洗前的檢驗規(guī)程111
三、鋼管酸洗除銹操作規(guī)程111
四、鋼管酸洗后的清水漂洗規(guī)程112
五、鋼管浸粘助鍍溶劑操作規(guī)程112
六、鋼管烘干操作規(guī)程113
七、鋼管熱鍍鋅操作規(guī)程113
八、鋼管熱鍍鋅時的安全操作114
九、鍍鋅鋼管的冷卻處理116
十、鍍鋅鋼管的鈍化工藝參數(shù)118
十一、鍍鋅鋼管檢驗規(guī)則119
十二、鍍鋅鋼管的標示設備及標示120
十三、鍍鋅的鋼管吊運規(guī)則121
十四、最終產品的包裝121
第八節(jié)鋼管熱鍍鋅常用的合金121
一、鋅鋁對鋼管熱鍍鋅的作用121
二、鎳合金對鍍鋅層的作用122
三、常用合金化學成分122
第九節(jié)鋼管熱鍍鋅生產中的廢料123
一、鋅灰的產生與利用123
二、鋅渣的產生與利用123
第十節(jié)熱鍍鋅鋼管的缺陷分析及控制措施124
一、鋼管鍍鋅層黏附的鋅渣粒子缺陷124
二、鋼管鍍鋅層表面其他缺陷127
三、鋼管鍍鋅層表面缺陷的控制措施130
第五章鋼管熱鍍鋅典型生產工藝
第一節(jié)大直徑鋼管熱鍍鋅生產工藝133
一、114mm鋼管熱鍍鋅生產工藝133
二、114mm生產線產品大綱133
三、生產操作規(guī)范133
四、設備的主要技術性能135
第二節(jié)大規(guī)格鋼管低溫鍍鋅生產工藝139
一、低溫鍍鋅生產工藝139
二、改進后的技術方案140
三、 產品質量鑒定分析141
第六章鋼管熱鍍鋅設備
第一節(jié)鋼管預處理設備142
一、預處理用的清洗槽142
二、鋼管自動酸洗機144
三、鋼管受料臺和供管設備144
四、鋼管干燥設備145
第二節(jié)鋼管熱鍍鋅熔鋅設備146
一、鋼質熔鋅鍋的種類146
二、鋼質鋅鍋的材料性能與選用147
三、鋼質鍍鋅鍋的結構148
四、鋼質鋅鍋的使用149
五、鋼質鋅鍋的供熱與控溫要求151
六、鋼質鋅鍋加熱的燃料153
七、鋼質鋅鍋加熱爐的設計156
八、加熱爐的種類156
九、鋼質鋅鍋的日常維護157
第三節(jié)節(jié)能型熱鍍鋅鍋161
一、陶瓷型熱鍍鋅鋅鍋161
二、陶瓷鋅鍋的制造方法162
三、陶瓷鋅鍋加熱熔鋅功率設計163
四、陶瓷鋅鍋內加熱器的使用與維護164
五、電磁感應鋅鍋164
第七章熱鍍鋅鍋的供熱系統(tǒng)
第一節(jié)熱鍍鋅爐的加熱設備166
一、燃燒加熱爐種類166
二、燃氣及燃油的加熱系統(tǒng)的形式166
三、燃燒系統(tǒng)設備167
四、燃燒控制要點及措施173
五、電阻加熱鍍鋅爐系統(tǒng)174
六、熱鍍鋅爐的測溫、控溫系統(tǒng)175
第二節(jié)煤氣發(fā)生爐175
一、煤氣發(fā)生爐主要結構175
二、煤氣發(fā)生爐的操作176
三、煤氣發(fā)生爐的故障排除178
四、煤氣發(fā)生爐的停爐操作179
五、煤氣管道常見的故障與處理179
六、煤氣管道泄漏的原因分析與修復179
七、煤氣發(fā)生爐的煤氣分析及煤氣熱值計算180
八、煤氣發(fā)生爐規(guī)格選擇及數(shù)據(jù)的收集182
九、煤氣發(fā)生爐操作工崗位職責183
第三節(jié)熱鍍鋅鍋的燃氣熱量計算183
一、在鋅液表面熱量散失中的對流散熱量184
二、鋅液表面的輻射散熱量184
三、在鋅鍋四周熱量散失中的對流散熱量185
四、鋅鍋四周的輻射散熱量185
五、在鋅鍋底部熱量散失中的對流散熱量185
六、鋅鍋底部的輻射熱量186
七、熔化鋅錠支出的熱量186
八、鋼管進入鋅鍋吸收的熱量186
第四節(jié)熱鍍鋅用浸入式燃氣內加熱器187
一、傳統(tǒng)的內加熱方式187
二、浸入式燃氣內加熱器的應用187
第五節(jié)陶瓷鋅鍋電內加熱器189
一、電內加熱器結構形式189
二、電內加熱器的優(yōu)、缺點190
三、纖維增強復合陶瓷型加熱器190
四、電內加熱器使用故障排除190
第六節(jié)國產天然氣燃燒器191
一、天然氣燃燒器的基本要求191
二、燃氣燒嘴的種類192
三、燃氣燒嘴的選用與安裝192
四、燃燒器的安全使用193
第八章鋼質鍍鋅鍋供熱爐設計
第一節(jié)供熱爐基礎設計194
一、供熱爐底基礎設計194
二、供熱爐體基礎195
三、地下水對爐體基礎的影響196
四、爐體地基壓力的計算197
第二節(jié)燃氣爐窯設計197
一、天然氣加熱鍍鋅爐設計方案197
二、加熱爐的技術條件197
三、加熱爐主要控制技術198
第三節(jié)鋅液、燃燒爐的測溫裝置198
一、熱電偶的性能198
二、熱電偶的安裝與使用199
三、熱電偶的故障與排除199
第九章鋼管熱鍍鋅機組設備
第一節(jié)鋼管鍍鋅機組201
一、鋼管熱鍍鋅機201
二、磁力輥道牽引設備204
三、永磁和電磁結合的牽引設備204
四、鋼管外表面噴吹設備206
五、鍍鋅用壓縮空氣的消耗量計算208
六、鋼管內表面噴吹設備209
七、內吹抹拭鋅用的蒸汽量消耗量的計算211
第二節(jié)熱鍍鋅鋼管后處理裝置212
一、 熱鍍鋅鋼管自動鈍化裝置212
二、熱鍍鋅鋼管用噴碼標示機214
三、鍍鋅鋼管打字機鋼管定位裝置216
四、熱鍍鋅鋼管外壁定點噴印工藝的測長裝置217
五、熱鍍鋅鋼管色帶自動著色裝置220
六、 熱鍍鋅鋼管自動打捆裝置221
第三節(jié)鋼管熱鍍鋅附屬設備231
一、液體換熱設備231
二、液體換熱器設計原則與計算231
三、鋅液抽取泵設備232
四、鋅鍋底部鋅渣清除設備234
第十章熱鍍鋅鋼管鍍鋅層技術要求
第一節(jié)鋼管熱鍍鋅鍍鋅層有關國家標準概況235
一、國內鋼管制造、鍍鋅層檢驗標準235
二、國外鋼管熱鍍鋅部分相關標準235
第二節(jié)鋼管鍍鋅層的檢驗236
一、鋼管鍍鋅層技術要求標準236
二、鋼管鍍鋅層的試驗方法237
三、鋼管鍍鋅層的表面質量的判定238
四、熱浸鍍鋅層的質量要求238
五、鍍鋅層的檢驗方法241
第三節(jié)熱鍍鋅鋼管鍍鋅層測試方法245
一、鋼管鍍鋅層的測量項目245
二、其他要求245
三、鍍鋅層的重量測定方法245
四、鍍鋅層的均勻試驗方法246
第十一章鋼管熱鍍鋅生產新技術、工藝
第一節(jié)鋼管熱鍍鋅節(jié)能新技術248
一、導桿式熱鍍鋅鋼管內吹降低噪聲技術248
二、PLC在鋼管熱鍍鋅自動生產線上的應用249
三、減少鋼管浸鋅時間的程序控制技術256
四、熱鍍鋅鋼管內吹同步冷卻技術257
五、鋼管熱鍍鋅用內、外同步吹抹技術257
六、鋼管熱鍍鋅多工位鍍鋅技術260
七、防止鋼管熱鍍鋅“甩尾”缺陷的技術261
八、鋼管熱鍍鋅用鋅鍋用新型纖維爐爐體263
九、新型熱鍍鋅鋼管外吹抹拭噴嘴265
十、防止鋼管端口鈍化液殘留的技術268
十一、鋼管端部全自動銑削技術269
第二節(jié)鋼管熱鍍鋅生產新工藝272
一、鋼管常溫酸洗脫脂一步法工藝272
二、鋼管新型酸洗除銹工藝273
三、復合鹽酸酸洗鋼管工藝276
四、鋼管熱鍍鋅鎳合金工藝278
五、鋼管熱鍍鋅基稀土合金鍍層工藝281
六、熱浸鍍Zn6Al3Mg合金鍍層工藝282
七、鋼管螺旋浸鋅生產工藝286
八、鍍鋅鋼管雙根引出工藝288
九、鋼管低濃度溶劑熱鍍鋅工藝291
十、熱鍍鋅Q345鋼管工藝293
第三節(jié)鋼管鍍鋅降低鋅耗的優(yōu)化工藝295
一、鋅耗高的原因分析296
二、助鍍劑有效工作條件297
三、助鍍劑中鐵離子的控制與去除方法297
四、助鍍劑pH值的控制范圍298
五、降低鋅耗的綜合措施298
第四節(jié)提高熱鍍鋅鋼管外表面光澤的措施300
一、鍍鋅層結構對鋼管外觀質量的影響300
二、鋼材化學成分對鋼管外觀質量的影響301
三、鍍鋅用鋅鋁稀土合金對鋼管外觀質量的影響302
四、適用于鋼管熱鍍鋅用的合金302
五、操作工藝對鋼管外觀質量的影響303
第十二章鋼管熱鍍鋅生產過程的三廢處理
第一節(jié)廢氣的控制、處理與利用304
一、熱浸鍍鋅過程產生的三廢的主要成分304
二、三廢控制與處理305
三、運用實際例子311
四、酸洗廢氣的綜合處理314
五、熱鍍鋅爐余熱的利用314
第二節(jié)熱鍍鋅中廢液的控制與處理319
一、鋼管熱鍍鋅廢酸的處理319
二、廢水處理循環(huán)利用工藝321
三、含酸廢水的處理實際應用工藝322
四、鹽酸酸洗廢液的綜合處理技術325
五、鹽酸酸洗廢液回收處理設備328
六、污水、廢水處理管理制度329
第三節(jié)鍍鋅中鋅渣、鋅灰的控制331
一、鋅渣的控制331
二、鋅渣的處理與再生利用331
三、鋅灰的控制333
四、鋅灰的處理334
第四節(jié)鍍鋅車間的環(huán)保輔助設備336
一、鍍鋅車間的有害氣體336
二、降低有害氣體的方法336
三、酸洗工段的通風設備337
第十三章鋼管熱鍍鋅相關新技術和新工藝
第一節(jié)耐腐蝕、耐碰撞的酸洗槽與鹽酸再生技術339
一、新型耐酸液腐蝕耐碰撞的酸洗槽339
二、控制酸洗液濃度的新技術340
第二節(jié)熱鍍鋅助鍍溶劑新技術345
一、助鍍劑的添加劑345
二、清除熱鍍鋅助鍍劑中鐵離子新工藝347
三、防止熱鍍鋅漏鍍的助鍍劑348
第三節(jié)助鍍劑再生循環(huán)使用技術351
一、干法鍍鋅溶劑的作用351
二、去除助鍍劑中鐵離子的原理及方法351
三、助鍍劑除鐵后溶液的使用效果353
四、經(jīng)濟效益評估354
第四節(jié)熱鍍鋅無白煙助鍍劑技術355
一、干法鍍鋅溶劑助鍍工藝現(xiàn)狀355
二、無白煙助鍍劑的開發(fā)與應用356
三、使用無白煙助鍍劑時鍍鋅操作357
第五節(jié)鋅液中添加多元合金技術357
一、鋼管熱鍍鋅用多元鋅鋁鎳合金技術357
二、鋅鋁稀土中間合金合成技術357
三、鋅液中添加鋅鎳多元合金技術358
四、鋅液中添加鋅錫鉍稀土合金技術359
第六節(jié)鋅錫鉍鋁稀土合金技術360
一、鋅錫鉍鋁稀土合金360
二、鋅錫鉍鋁稀土合金的應用360
三、鋅錫鉍鋁稀土合金增加流動性的因素361
四、作用與效果362
第七節(jié)熱鍍鋅無鋅渣產生的鋅鍋技術362
一、無鋅渣產生的新型熱熔鋅鍋362
二、通用鍍鋅鍋的形式362
三、新型鍍鋅鍋的制造方法363
四、使用效果364
第八節(jié)耐鋅液腐蝕的熱電偶保護套管技術364
一、耐熔融鋅液腐蝕的套管364
二、新型套管的技術性能365
三、使用效果365
第九節(jié)新型耐鋅腐蝕的特種焊條366
一、鋅鍋腐蝕損壞的原因366
二、延長鋅鍋使用壽命的方法366
三、焊接處理方法步驟366
第十節(jié)BGF型耐鋅蝕涂料在鋅鍋上的應用366
一、耐鋅蝕材料及配制方法367
二、涂覆方法367
三、結論367
第十一節(jié)鍍鋅層無六價鉻鈍化技術368
一、三價鉻鈍化技術的應用368
二、無鉻鈍化劑的研究369
第十二節(jié)氯化鋅、銨溶劑中添加KBB熱鍍鋅技術369
一、氯化鋅、銨溶劑中添加KBB熱鍍鋅工藝369
二、助鍍液管理方法370
第十四章熱鍍鋅生產中常用的分析方法
第一節(jié)堿性脫脂劑的分析方法372
一、脫脂劑中含堿量的分析方法372
二、氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉混合溶液的分析方法372
第二節(jié)酸性溶液的分析方法375
一、工業(yè)鹽酸總酸度的測定375
二、工業(yè)硫酸中硫酸含量的測定375
三、酸洗槽中鹽酸的測定376
四、鹽酸溶液中亞鐵含量的測定377
五、磷酸液中的各成分的分析方法378
六、硼砂溶液含量分析方法380
第三節(jié)水的總堿度的測定方法381
一、冷卻水總堿度的測定381
二、鍋爐用水堿度的測定381
第四節(jié)鈍化劑中鉻含量的測定382
一、鈍化劑中三價鉻的測定382
二、光度法測定白色鈍化液中鉻（Ⅵ）和鉻（Ⅲ）的方法383
三、熱鍍鋅層六價鉻的測定方法385
四、含鉻廢水中微量鉻的測定386
第五節(jié)助鍍溶劑中各成分含量的分析387
一、助鍍劑中氯化鋅和氯化銨混合溶液中氯化鋅的測定387
二、助鍍劑中氯化鋅和氯化銨混合溶液中氯化銨的測定388
三、助鍍劑為單一氯化銨溶液的分析方法388
四、助鍍劑中二價鐵的測定389
第六節(jié)鋅液中鐵、鋁、鎳、錫含量的測量389
一、鋅液中含鐵量的測定389
二、鋅液中含鋁量的測定（鉻天青S比色法）390
三、鋼管鍍層中鋁的含量的測定390
四、鋅液中微量金屬鎳的測定方法392
五、鋅液中微量錫含量的測定方法392
六、熱鍍鋅液中有害元素含量的測定（原子吸收法）393
第七節(jié)化學分析中有效數(shù)字和數(shù)字修約的規(guī)定395
一、有效數(shù)字的規(guī)定395
二、有效數(shù)字的運算規(guī)則395
三、數(shù)字修約規(guī)則397
第八節(jié)科學、生產中數(shù)值修約規(guī)則397
一、術語397
二、確定修約位數(shù)的表達方式398
三、進舍規(guī)則398
四、不許連續(xù)修約399
五、0.5單位修約與0.2單位修約399
第九節(jié)化驗室儀器設備、化學藥品管理規(guī)定400
一、玻璃儀器的管理400
二、化學試劑和藥品的管理400
三、電子天平、烘干箱、電冰箱的管理400
四、化驗室廢料的管理400
五、進入化驗室的規(guī)定401
六、交接班的規(guī)定401
第十節(jié)理化試驗室化學試劑使用管理制度401
一、藥品管理制度401
二、實驗室儀器、樣品使用管理制度401
三、化驗室安全操作制度402
四、化驗室危險品、廢液、固體廢物管理制度402
第十五章附件、附錄
附件一附錄A(資料性附錄）403
附件二石油用鋼管的鋼帶和鋼板的力學和工藝性能404
附件三附錄C熱浸鍍鋅的影響因素（資料性附錄）405
附件四ASTM A53/A 53M06 《無鍍層及熱鍍鋅焊接與無縫鋼管》407
附件五ISO 1461∶1999（E）408
附件六部分國外無縫鋼管成品化學成分分析抽樣方法411
附表一熱浸鍍鋅化驗室設備、藥品表412
附表二熱鍍鋅鋼管理論重量對照412
附表三鋅層厚度與鋅層重量換算413
附表四熱鍍鋅無白煙助鍍溶劑濃度、波美度、密度對照413
附表五氯化鋅和氯化銨含量與相對密度對照413
附表六氯化銨水溶液的濃度和密度對照表414
附表七氯化鋅水溶液的濃度和密度對照表414
附表八波美度與密度的對應關系表414
附表九鐵、鋅離子沉淀時的pH值對照表415
參考文獻