熱鍍鋅范文

時間:2023-03-29 16:38:30

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熱鍍鋅

篇1

關鍵詞 噴淋鈍化 輥涂鈍化

1 概述

唐鋼某熱鍍鋅機組的鍍后處理采用噴淋鈍化方式,在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)由于鈍化槽密封不嚴、擠干及吹邊效果不佳等問題導致鋼帶表面經(jīng)常產(chǎn)生鈍化黃邊、鈍化不均勻和銹蝕等表面質(zhì)量缺陷,引發(fā)質(zhì)量異議,針對以上問題,要對鈍化系統(tǒng)進行改造,以提高鋼帶表面質(zhì)量。

原鈍化系統(tǒng)由達涅利設計,為噴淋鈍化,如圖1所示,該系統(tǒng)由鈍化液循環(huán)箱、噴淋鈍化箱(包括噴射梁、擠干輥及其氣動系統(tǒng)、空氣吹掃系統(tǒng))、熱風干燥器組成。

鈍化液循環(huán)箱內(nèi)的溶液經(jīng)噴射泵、噴淋鈍化箱內(nèi)的噴射梁、噴嘴噴淋到鋼帶上下表面,噴淋鈍化箱的出口處設有兩對擠干輥,在鋼帶通過時擠去鋼帶上下表面多余的液體,只在帶鋼表面留下薄薄一層鈍化保護膜,箱體的入口處有一對擠干輥,正常工作時處于打開狀態(tài),一旦帶鋼回縮時立即關閉。噴淋鈍化箱出口裝有壓縮空氣吹掃裝置,用于吹掉帶鋼邊部多余的鈍化液。

生產(chǎn)過程發(fā)現(xiàn)這種系統(tǒng)結(jié)構存在幾個問題:

(1)鈍化液循環(huán)系統(tǒng)中的泵、管道一旦泄露會造成噴射壓力低,鈍化液循環(huán)箱中的過濾裝置損壞會導致鋅渣等雜質(zhì)進入管道堵塞噴嘴,上述情況最終都會導致鋼帶表面鈍化液噴涂不均勻,產(chǎn)生鈍化條紋、鈍化斑等表面質(zhì)量缺陷。

(2)因為鈍化液的化學性能,有一定的粘稠性,并不能像水等流動性好的液體一樣均勻噴覆在板面上,鋼帶表面被噴淋鈍化液后要經(jīng)過擠干輥,將多余的液體擠凈形成均勻的鈍化膜,然后進入后續(xù)的干燥工序。擠干輥安裝在可移走的C形架上,通過手輪在軌道上行走,上下輥通過氣缸壓下夾緊鋼帶,如圖2所示,由于C形架是懸臂型式且跨度大,容易變形,經(jīng)常出現(xiàn)上下擠干輥中心連線與帶鋼不垂直或者上下擠干輥不平行的情況,造成鋼帶表面或者邊部鈍化液擠的不均勻,使鋼帶表面出現(xiàn)條紋狀或波浪形或色澤不均勻的鈍化斑。

(3)噴淋鈍化箱內(nèi)的邊部吹掃裝置吹掃壓力不穩(wěn)定,經(jīng)常造成鋼帶鈍化黃邊或者邊部過厚,曾對吹掃梁的結(jié)構及吹掃角度進行改造,但又發(fā)生了過吹掃現(xiàn)象,直接將邊部的鈍化液吹掉,使邊部沒有鈍化液保護鍍鋅鋼板,幾次改造效果均不理想。

(4)由于六價鉻酸溶液有劇毒,腐蝕性也很強,噴淋鈍化方式造成箱體內(nèi)設備損壞較快。正常運行時噴淋鈍化箱體是密封的,留有檢修門和觀察孔,檢修時將門打開,點檢、維護不方便。

2 鈍化系統(tǒng)改造優(yōu)化

該鍍鋅機組原有化學處理段包括鈍化處理系統(tǒng)(噴淋鈍化箱、鈍化液循環(huán)箱、熱風干燥器)、耐指紋涂機、耐指紋液循環(huán)箱、耐指紋烘干爐、冷卻風機組成,如圖3所示。鋼帶經(jīng)過鋅鍋、鍍后冷卻塔、光整機、拉矯機后進入化學處理段,根據(jù)客戶需要噴淋鈍化液或輥涂耐指紋液。

目前鈍化處理主要有輥涂和噴涂兩種方式,噴涂方式比較簡單,涂后鈍化膜均勻性較差,膜層厚度控制精確度較低,輥涂鈍化技術相對來說操作更加靈活、對環(huán)境更加清潔、涂層表面質(zhì)量更高。噴淋鈍化相對輥涂鈍化是比較落后的工藝,可以考慮將噴淋鈍化改造為輥涂鈍化,圖中4所示耐指紋涂機就是采用輥涂法,汲料輥把涂液帶到涂覆輥上,然后利用涂覆輥與帶鋼接觸,把涂液均勻的涂到帶鋼表面。所以考慮將此耐指紋涂機改為鈍化和耐指紋共用涂機,圖中5所示為涂機預留位置,此處增加一臺立式涂機,和耐指紋涂機切換使用,在生產(chǎn)品種多,用到的鈍化液和耐指紋液種類多時,可以減少由于切換鈍化液導致的停車時間,減少協(xié)議品,以滿足不同用戶需要。

采取的改造方案是拆除噴淋鈍化箱2、熱風干燥器3,鈍化液循環(huán)箱10利舊,新增一套輥涂機5,改造兩個循環(huán)箱的管路系統(tǒng),改造后如圖4所示。

在預留位置新增輥涂機及電氣控制系統(tǒng)一套,循環(huán)管路做相應的改造。新增立式輥涂機的兩個涂頭上下交錯位于帶鋼左右兩側(cè),并形成小的包角。輥涂機主體主要由底座、左右涂頭、涂頭快速打開裝置及傳動裝置等部件組成。左、右涂頭均為兩輥式,各由一個汲料輥、一個涂覆輥及相應的微調(diào)移動機構組成。烘干爐利舊,紅外加熱烘方式能夠?qū)т摷訜岬?0℃。冷卻裝置由四臺冷卻風機組成,冷卻風機用新鮮空氣從車間內(nèi)吸入,風門可以手動調(diào)節(jié)來控制風機風量,經(jīng)過風冷后帶鋼溫度達到50℃以下,滿足后續(xù)工藝要求。

3 改造后效果

噴淋鈍化對涂膜厚度的控制主要通過調(diào)節(jié)鈍化液濃度和擠干輥壓力來實現(xiàn),控制方式比較簡單,輥涂鈍化對涂膜厚度的控制通過調(diào)節(jié)鈍化液濃度、汲料輥速度、涂覆輥速度、汲料輥和涂覆輥間壓力等多個參數(shù)來實現(xiàn),可以更精確的控制膜厚和表面質(zhì)量。鈍化液濃度與膜厚成正比關系,濃度越高,膜層越厚;汲料輥和涂覆輥的轉(zhuǎn)速與膜厚成正比關系,汲料輥的作用是通過輥子旋轉(zhuǎn)從料盤中把鈍化液帶到涂覆輥上,轉(zhuǎn)速越高,帶上的鈍化液就越多,涂覆輥的作用是通過輥子旋轉(zhuǎn)把輥身上的鈍化液涂到鋼帶表面,轉(zhuǎn)速越高膜層越厚;涂覆輥和汲料輥間的壓力與膜厚成反比關系,壓力越大,膜層越薄,反之膜層越厚;涂覆輥與帶鋼間的壓力對膜厚的影響較小,壓力太大會影響涂覆輥的使用壽命。當鈍化膜偏厚時,可適當降低涂覆輥和汲料輥轉(zhuǎn)速,增大汲料輥和涂覆輥輥間壓力進行調(diào)節(jié);反之可適當提高涂覆輥和汲料輥轉(zhuǎn)速,減小兩輥間壓力進行調(diào)節(jié)。

輥涂機還可以實現(xiàn)順涂、逆涂兩種方式,輥涂機涂覆輥的旋轉(zhuǎn)方向與帶鋼運行方向相同稱為順涂,輥涂機涂覆輥的旋轉(zhuǎn)方向與帶鋼運行方向相反稱為逆涂,采用逆涂方式,涂膜的均勻性要優(yōu)于順涂方式,但逆涂對涂輥的損傷較大,通常對于表面質(zhì)量要求高的產(chǎn)品,采用逆涂的方式進行控制。生產(chǎn)中若光整機投入使用,由于光整機工作輥是毛化輥,光整后的帶鋼表面比較粗糙,容易黏附鈍化液,通常選用順涂方式,若光整機未投入使用,帶鋼表面比較光滑,不容易黏附鈍化液,通常選用逆涂方式。

兩套輥涂機的投入實現(xiàn)了Cr6+、Cr3+和耐指紋液不同系統(tǒng)的快速切換,實現(xiàn)了帶鋼無縫對接,減少了因為后處理溶液更換而導致的停車;點檢、檢修較之噴淋系統(tǒng)更方便、快捷,同時輥涂技術比噴涂技術更清潔,對環(huán)境污染和人身傷害小,符合國家治污減排、節(jié)能降耗的大原則。改造后消除了鍍鋅板帶鈍化缺陷,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,得到了客戶的高度評價認可。

篇2

關鍵詞:熱鍍鋅 清潔度 鋅耗

1、前言

作為高附加值產(chǎn)品的冷軋熱鍍鋅產(chǎn)品,鋅錠消耗是其生產(chǎn)成本的主要組成部分,約占整個鍍鋅工序加工成本的50%。對連續(xù)熱鍍鋅來說,提高基板表面清潔度、精確控制鋅層厚度、減少鋅層偏差量、改善鍍鋅產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)約生產(chǎn)成本是熱鍍鋅工藝研究的重點。

2、影響熱鍍鋅鋅層質(zhì)量控制的因素

影響熱鍍鋅鋅層質(zhì)量的因素主要是基板表面清潔度、鋅鍋氣刀和鋅層測厚儀,通過對這些因素的研究,對生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)進行分析,尋找最合理的鋅層質(zhì)量控制方法。

2.1基板表面清潔度對鋅層厚度的影響

帶鋼表面的油脂、鐵粉、和固體顆粒等表面殘留嚴重影響著鍍鋅脫脂工序,同時冷硬板表面的污染物不僅影響鋅花大小分布,也會影響鋅層黏附性,輕則彎曲時鍍層出現(xiàn)裂紋,重則造成鋅層脫落[1]。影響冷連軋基板清潔度的因素主要是冷連軋系統(tǒng)中:乳化液、軋制工藝參數(shù)和吹掃裝置。

2.1.1乳化液系統(tǒng)的影響

乳化液在軋制過程中具有和清洗帶鋼的作用,通過對乳化液溫度和濃度變化的控制,來減少冷連軋帶鋼表面殘留物

乳化液的使用溫度過低不利于破乳油膜的形成,造成乳化液效果降低,鋼板的鐵粉污染程度增加;溫度過高易使乳化液顆粒長大,造成因乳化液不穩(wěn)定而使油耗上升,并且使過多的油脂附集在鋼板表面,增加鋼板的油脂污染程度。

乳化液濃度是指乳化液中軋制油的含量,是重要的因素之一。若乳化液濃度太低,帶鋼與軋輥之間處于不足狀態(tài),產(chǎn)生過量磨損,鋼板表面殘鐵過高,會增加帶鋼表面吸附面積,還會導致帶鋼表面熱劃傷,以及不良使冷軋帶鋼發(fā)黑等缺陷;乳化液濃度過高,不利于軋輥冷卻并且軋后板帶含油多,帶鋼表面清潔度下降,不利于下道工序生產(chǎn),并且易出現(xiàn)軋輥打滑。

2.1.2軋制工藝參數(shù)的影響

(1)軋制速度的影響:軋制速度越快,帶鋼溫度越高,油的粘度越小,容易被出口吹掃裝置吹走,乳化液揮發(fā)越快,帶鋼表面清潔度越高。反之,帶鋼表面殘留就多。

(2)軋輥粗糙度的影響:鍍鋅用原板表面粗糙度愈高,鋅層的附著性也愈好,提高了涂鍍質(zhì)量,使鍍層牢固、均勻,美觀。但是,軋輥表面粗糙度越高,摩擦力大,在軋制過程中易產(chǎn)生鐵粉,帶鋼表面黏附的油多,表面清潔度低,因此選擇合適的粗糙度極為重要。

2.1.3吹掃系統(tǒng)的影響

軋機出口吹掃裝置的壓力、吹掃角度和出口管道的布置方式對帶鋼表面清潔度有重要影響。因此必須保持恒定,吹掃噴嘴必須定期清理,壓縮空氣必須保持清潔,軋機出口板帶上方管道盡量少,以減少因乳化液蒸汽在出口管道的凝結(jié)而掉到板帶表面的油滴。加強冷軋機出口的吹掃,可以有效減少冷軋帶鋼的殘留物。

2.2鋅液控制參數(shù)和氣刀對鋅層質(zhì)量的影響

帶鋼的熱鍍鋅層在鋅鍋中完成,因此,鋅鍋氣刀的工藝對所得鍍鋅產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。鋅鍋的作用是加熱和“攪拌”鋅液。均勻恒定鋅液溫度,可減少鋅渣的產(chǎn)生量,避免鋅渣夾雜在鍍層中造成鋅層撓性破壞。增強鋅液的流動性,并使鋅液成份均勻,避免因鍍層化學成份不均勻而產(chǎn)生局部腐蝕的隱患,影響產(chǎn)品的耐蝕性能。在鋅鍋操作中,對鋅層質(zhì)量產(chǎn)生影響的主要因素為:帶鋼入鍋溫度、鋅液溫度、帶鋼速度、鋅液中鋁含量等。

氣刀在鍍鋅生產(chǎn)線中對產(chǎn)品的質(zhì)量和鋅層精度控制起到至關重要的作用。鍍鋅生產(chǎn)過程中,品種更換比較頻繁,所以應隨著產(chǎn)品鍍層厚度的不同、單雙面、帶鋼厚度、進帶速度等的變化對氣刀隨時進行調(diào)整。在實際生產(chǎn)中,若噴射的氣體壓力有輕微波動,鍍層厚度就隨著發(fā)生變化,因此氣刀各種參數(shù)的控制調(diào)節(jié)必須十分謹慎、嚴格、精確。

2.3測厚儀精度對鋅層質(zhì)量控制的影響

氣刀和測厚儀形成閉環(huán)控制系統(tǒng),這個系統(tǒng)通過控制帶鋼熱鍍鋅后的氣刀擦拭過程,自動調(diào)節(jié)鋅在基板上的鍍層重量。若鋅層測厚儀的檢測數(shù)據(jù)不準,很容易引起鋅層厚度不均等缺陷。

3、提高鋅層質(zhì)量的措施

3.1對冷連軋乳化液系統(tǒng)進行優(yōu)化改造

優(yōu)化乳化液工藝參數(shù),除了嚴格控制乳化液溫度外,在乳化液濃度控制方面,主要采取的措施是:一方面是通過增加污油箱的攪拌能力,另一方面是通過增加乳化液的流動性來實現(xiàn)的。同時,對磁性過濾系統(tǒng)和反沖洗過濾系統(tǒng)進行改造,增加霍夫曼紙過濾系統(tǒng),清除鐵粉和非金屬顆粒。經(jīng)過凈化處理,乳化液的鐵含量小于300 ppm,灰分小于400 ppm。

3.2對冷連軋軋機使用鍍鉻輥,優(yōu)化軋制工藝

為提高冷軋帶鋼的表面質(zhì)量,對連軋機工作輥采取鍍鉻處理,并進行上線試驗。試驗發(fā)現(xiàn),由于工作輥鍍鉻后提高了工作輥表面耐磨性,使軋制過程中產(chǎn)生的鐵粉大量減少,板面反射率維持在70%以上,比使用鍍鉻輥前提高了約20%。有效減少了表面殘留物、提高了板面反射率,并且鍍鉻輥軋制公里數(shù)基本達到普通輥2倍,起到減少換輥、延長維護周期、穩(wěn)定生產(chǎn)的作用。

同時,經(jīng)過摸索并結(jié)合國內(nèi)其他同行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗,優(yōu)化軋輥粗糙度,使板面粗糙度Ra維持在0.9~1.5μm。不斷優(yōu)化軋制規(guī)程,選擇合適的軋制力,經(jīng)過一系列措施,帶鋼表面總殘油殘鐵量約275 mg/m2,殘油222 mg/m2,殘鐵52 mg/m2。

3.3改造冷連軋軋機吹掃系統(tǒng)

加強冷軋機出口的吹掃,采取主要的方法有:①采用高壓風吹掃,將帶鋼上下表面殘留的乳化液及其它污染物清除;②采用負壓抽吸的方式將帶鋼上下表面殘留的乳化液及其它污染物清除。

出口吹掃系統(tǒng)的改造措施:在4機架出口側(cè)加裝1組高壓空氣吹掃梁,形成一道氣墻,阻止鋼帶表面和穿帶導板表面的乳化液流到5機架,同時還可以起到減少帶鋼表面乳化液殘留量、提高帶鋼表面質(zhì)量的作用。另外積極與動力廠聯(lián)系,增加風壓,提高吹掃能力,降低了表面的殘油、殘鐵等其它殘留雜質(zhì)的含量,消除了乳化液斑缺陷。

3.4嚴格控制鋅液參數(shù)

要嚴格控制鋅鍋溫度,鋅鍋鋅液溫度控制在(460±5)℃,不超470℃,嚴禁超過480℃,將鋅液溫度的波動控制得越小越好,以增加鋅液的流動性。隨時控制和調(diào)整鋅液的化學成分含量,一般鐵含量控制在0.05%以下,鋁含量應控制在0.15%~0.22%之間。這樣有利于降低鋅液粘度,增加鋅液流動性。

3.5精確控制氣刀參數(shù),對氣刀進行升級改造

在實際生產(chǎn)中采取如下措施通過調(diào)節(jié)氣刀參數(shù)來控制鋅層厚度和質(zhì)量:(1)提高氣刀高度的安裝精度,依據(jù)生產(chǎn)線速度和鋅層的厚薄適當調(diào)整氣刀和鋅液的距離;(2)設定合理氣刀壓力,在保證鋅層厚度前提下,氣刀吹氣壓力盡量減小,減少鋅渣形成量;(3)控制氣刀和帶鋼的距離,并且每次調(diào)整氣刀與帶鋼的距離時,盡量不超氣刀縫隙的5倍,以保證鍍層的均勻性和穩(wěn)定性[2]。

同時,為滿足產(chǎn)品不同鋅層厚度和質(zhì)量的工藝要求,根據(jù)現(xiàn)有的氣刀設備,經(jīng)過優(yōu)化氣刀開口度,使其達到對鋅層厚度的精確控制。

每個點為氣刀上的上下位置控制螺絲。其中,左3~右3為平口,兩側(cè)的3~9位置為漸開。根據(jù)生產(chǎn)實踐將氣刀開口度調(diào)整為兩類,一類是開口度較大的,適合厚鍍層生產(chǎn)。另一類是采用開口度較小的,鍍層厚度

3.6校準測厚儀精度

實際生產(chǎn)中,每次十小時以上的檢修都校準測厚儀,將測厚儀精確到小數(shù)點后一位,以提高測厚儀的精度,幫助操作工對氣刀定位做出必要的調(diào)整來得到所期望的鋅層,使產(chǎn)品在質(zhì)量和均勻性上獲得較大的改善,并通過鍍鋅過程精確控制鋅層厚度,使鋅錠消耗達到最少,并提高鋅層質(zhì)量。

4、結(jié)語

通過對冷連軋、鋅鍋和氣刀等設備及生產(chǎn)工藝參數(shù)的全面系統(tǒng)的優(yōu)化和改造,達到提高鋅層質(zhì)量的目的。同時,相關生產(chǎn)線的工藝參數(shù)穩(wěn)定順行周期較以前大幅提高,產(chǎn)品質(zhì)量明顯改善,非計劃品數(shù)量大幅降低。

參考文獻:

[1]李九嶺帶鋼連續(xù)熱鍍鋅〔M〕3版北京:冶金工業(yè)出版社,2012

篇3

摘要:

基于歐拉-拉格朗日方法的離散相模型,針對鋅液體外循環(huán)系統(tǒng)下連續(xù)熱鍍鋅鍋中三種不同類型的鋅渣,利用數(shù)值模擬的方法計算鋅鍋中鋅渣的濃度差分布.分析鋅渣擴散得到了鋅渣在帶鋼表面及鋅鍋中的運動軌跡和分布規(guī)律.結(jié)果表明:鋅渣在帶鋼上的沉積率隨著鋅渣粒度的減小而升高;由于鋅渣密度的差異,當鋅渣直徑小于80μm時,沉積率從高到低依次為懸浮渣、面渣和底渣.面渣在帶鋼出口后側(cè)區(qū)域的平均停留時間最長,在該位置設置抽鋅管將有利于面渣的去除;在V形區(qū)內(nèi)側(cè)區(qū)域帶鋼上的懸浮渣質(zhì)量濃度最高,對帶鋼影響最大;底渣主要運動區(qū)域為鋅鍋底部,基本不會黏附于帶鋼表面,對帶鋼質(zhì)量影響最?。?/p>

關鍵詞:

熱浸鍍鋅;鋅渣;擴散;除渣;數(shù)值模擬

近年來,汽車用高品質(zhì)熱鍍鋅鋼板成為我國鋼鐵企業(yè)開發(fā)的主要方向.例如,寶鋼、武鋼、鞍鋼等鋼鐵企業(yè)已經(jīng)把汽車板尤其是高強度鋼板及其熱鍍鋅產(chǎn)品作為重點研發(fā)產(chǎn)品[1-2].汽車板熱鍍鋅過程中產(chǎn)生的鋅渣是影響鍍鋅板表面質(zhì)量的最重要因素[3],鋅渣在鍍鋅過程中很容易被鍍鋅鋼板黏附,從而形成鋅渣缺陷,控制鋅渣的形成對提高熱鍍鋅鋼板的表面質(zhì)量尤為重要[4].國內(nèi)外學者關于熱鍍鋅的研究大多數(shù)集中于鋅鍋中鋅液流場和溫度場.為了更好地認識鋅液的流動狀態(tài)對鋅渣去除的影響,陳海瑞等[5]對不同工況下鋅鍋內(nèi)流動與傳熱進行了數(shù)值模擬研究.朱翊淳[6]對普通鋅鍋(無體外鋅液凈化循環(huán)系統(tǒng))內(nèi)的鋅渣分布進行研究,嘗試通過添加擋板的方式減少鋅渣在帶鋼上的附著.賴煥新等[7]提到鋅渣的運動軌跡是受到其物理性質(zhì)的影響,運動軌跡的變化將對帶鋼鍍層質(zhì)量產(chǎn)生影響,但并沒有給出具體的影響規(guī)律.因此,研究鋅渣的不同物性對帶鋼附著的影響顯得非常必要.董安平[8]嘗試將電磁凈化分離技術應用到熱鍍鋅鍋中鋅渣的去除,通過抽取鋅鍋內(nèi)的鋅液至外加電磁凈化流槽中,經(jīng)體外循環(huán)凈化后的鋅液再經(jīng)回鋅管重新流回鋅鍋內(nèi),達到降低鋅鍋內(nèi)鋅渣濃度的目的.由于抽鋅管、回鋅管及鋅液泵的安置,導致鋅鍋的流場、溫度場和鋅渣濃度場均發(fā)生變化,特別是鋅渣濃度場的變化可能會為鋼板表面質(zhì)量帶來較大的影響.因此,研究體外循環(huán)系統(tǒng)下鋅渣在帶鋼上的濃度分布及鋅渣在鋅鍋內(nèi)的擴散顯得很有必要.本文通過AnsysFluent對鋅鍋內(nèi)鋅渣的擴散和運動規(guī)律進行數(shù)值模擬,采用基于歐拉-拉格朗日方法的離散相模型,模擬流場中的離散相,可以對鋅渣顆粒運動軌跡進行跟蹤.假設體外循環(huán)系統(tǒng)凈化效率0%的情況下,分析通過回鋅管的鋅渣顆粒的擴散,并且給出不同鋅渣顆粒在帶鋼上的沉積規(guī)律及在在鋅鍋內(nèi)的擴散軌跡,從而為合理制定體外電磁循環(huán)凈化分離鋅渣的方案提供依據(jù).

1物理和數(shù)值計算方法

1.1物理模型

根據(jù)某鋼廠在役鋅鍋尺寸建立如圖1模型(電磁凈化裝置不是本文分析重點,故進行簡化處理),其幾何尺寸為7.12m×3.64m×2.50m,其中抽鋅管與回鋅管直徑為0.1m.坐標原點位于鋅液表面最右側(cè)中心位置A點.

1.2離散相模型

假設鋅渣為球形顆粒,鋅渣顆粒在Lagrangian坐標系下模擬離散相并彌散在連續(xù)相鋅液中.根據(jù)作用在鋅渣顆粒上平衡力,可以得到鋅渣顆粒在Lagrangian坐標系下的運動方程(顆粒慣性=作用在顆粒上的各種力)。

2邊界條件

2.1壁面條件

鋅鍋四周及底部按照壁面處理,為無滑移邊界條件,鋅渣顆粒與鋅鍋壁及帶鋼碰撞類型為trap,抽鋅管與回鋅管設為escape類型.帶鋼設為移動邊界,穩(wěn)定輥及沉沒輥設為旋轉(zhuǎn)邊界.鋅渣的初始體積分數(shù)為0.12%.本實驗工況的帶鋼速度為2m•s-1,帶鋼寬度為1800mm,帶鋼進鍋溫度為465℃,抽鋅管和回鋅管的質(zhì)量流量為10t•h

2.2物性參數(shù)

采用閉合取樣裝置在鋅鍋V形區(qū)的表面、中間和底部取鋅液,待凝固后利用鋅的蒸汽壓比較低的特性,在高溫真空條件下實現(xiàn)鋅渣與純鋅的分離,分離后的鋅渣利用PPMS-9T型物性測量系統(tǒng)測量鋅渣的物性參數(shù),如表1所示.

2.3鋅渣顆粒

圖2(a)為在鋅鍋中間位置取樣的鋅液經(jīng)凝固后的金相組織,圖中深灰色的顆粒即為鋅渣顆粒.采用閉合取樣裝置在鋅鍋V形區(qū)的表面、中間和底部取樣,凝固后進行金相制樣觀察,每個位置在100倍下分別選取10個視場,采用金相分析軟件DT2000進行鋅渣粒度分析,鋅渣尺寸分布如圖2(b)所示.根據(jù)鋅渣顆粒分布,進行了Rosin--Rammler分布擬合,該擬合假定鋅渣顆粒直徑與大于此直徑的顆粒的質(zhì)量分數(shù)Yd之間存在如式(7)所示的指數(shù)關系[10]:Yd=e-(d/d)n.(7)式中,d為Yd=e-1≈0.368時顆粒直徑,d為鋅渣粒徑,n為分布指數(shù).得到如表2所示的鋅渣粒徑分布參數(shù),配合分布指數(shù)n,將最小粒徑、平均粒徑和最大粒徑全部用于數(shù)值模擬.

3數(shù)值模擬結(jié)果及討論

3.1鋅渣沉積規(guī)律

圖3與圖4為V形區(qū)內(nèi)側(cè)帶鋼(進)與帶鋼(出)上的鋅渣質(zhì)量濃度.進口帶鋼中鋅渣質(zhì)量濃度從大到小依次為懸浮渣、面渣和底渣,其中面渣與懸浮渣均在帶鋼中下部有較多的聚集,該位置對應著回鋅管回流出的鋅液對帶鋼的沖刷部位;底渣密度大,在經(jīng)回鋅管后會隨鋅液向下運動,故底渣在帶鋼的最下部邊緣位置聚集較多,并且該位置的底渣極易被沉沒輥碾壓,造成帶鋼表面的點狀壓痕.出口帶鋼上鋅渣質(zhì)量濃度從大到小依次為懸浮渣、面渣和底渣,其中面渣在帶鋼上半部有較多的聚集,懸浮渣在帶鋼上分布較均勻,底渣在帶鋼上基本沒有聚集.圖5為帶鋼上鋅渣質(zhì)量濃度與鋅渣尺寸的關系.鋅渣越小,其在帶鋼上的質(zhì)量濃度越高,即沉積率越高.鋅渣在帶鋼表面的質(zhì)量濃度最高的尺寸范圍分別是:面渣為30~70μm;懸浮渣為0~30μm;底渣為70~100μm.根據(jù)董安平[8]的研究,當鋅渣尺寸超過20μm,鋅渣經(jīng)過體外電磁凈化裝置的去除效率可以達到90%以上.因此,當鋅渣粒徑小于80μm時,鋅渣的沉積率從大到小為:懸浮渣、面渣和底渣.在考慮所有尺寸鋅渣的情況下,面渣會略大于懸浮渣0.00049kg•m-3,說明面渣中存在較多的大粒徑鋅渣.

3.2鋅渣分布及運動規(guī)律

圖6為面渣、懸浮渣和底渣從回鋅管流出后的運動軌跡及鋅渣的平均停留時間.面渣最終運動至鋅鍋表面且在帶鋼出口后側(cè)的平均停留時間最長,即面渣在帶鋼背面聚集將會增加,這也解釋了在帶鋼V形區(qū)內(nèi)側(cè)懸浮渣濃度高于面渣,但帶鋼正反面面渣的濃度卻略高于懸浮渣的情況,因此該區(qū)域放置抽鋅管可以通過體外循環(huán)裝置有效凈化面渣;懸浮渣在V形區(qū)會有較短的停留,大部分時間在帶鋼進口前側(cè)運動,其運動軌跡遵循圖7中鋅液流動的渦流流動;而底渣則大部分在鋅鍋下半部運動,駐留時間最長的是帶鋼進口前側(cè)貼近鍋底的位置,該位置的底渣對帶鋼基本不會造成影響.

4結(jié)論

(1)鋅渣粒徑越小,其在帶鋼上的沉積率越高.在粒徑小于80μm的鋅渣中,沉積率從大到小依次為懸浮渣、面渣和底渣.

(2)面渣在帶鋼出口后側(cè)的平均停留時間最長,該位置放置抽鋅管將有利于面渣的去除.懸浮渣主要運動區(qū)域為帶鋼進口前側(cè),其運動軌跡與鋅液流動的渦流一致;在V形區(qū)內(nèi)側(cè)懸浮渣在帶鋼上的質(zhì)量濃度最高,其對帶鋼表面質(zhì)量影響最大.底渣主要貼近鋅鍋底部運動,基本不會黏附于帶鋼,對帶鋼影響最?。?/p>

參考文獻:

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[6]朱翊淳.基于數(shù)值模擬對鋅鍋裝置的研究[學位論文].上海:上海交通大學,2013

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[8]董安平.熱鍍鋅液中鋅渣的電磁分離理論及實驗研究[學位論文].上海:上海交通大學,2009

篇4

關鍵詞:熱鍍鋅板;鍍層;表面缺陷;氣刀劃痕;漏鍍點 文獻標識碼:A

中圖分類號:TG355 文章編號:1009-2374(2015)21-0043-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.21.022

近年來,隨著科學技術的不斷發(fā)展,熱鍍鋅基本的表面質(zhì)量得到明顯提升,同時熱鍍鋅鋼板相應鍍層表面質(zhì)量也得到一定改進。但是,對于生產(chǎn)汽車所應用的面板而言,要求熱鍍鋅鋼板必須不存在缺陷,因此存在一定技術難度。其中機械劃傷等相關基板表面問題比較容易透過鍍層展現(xiàn)出來,同時基板的表面若是清洗不干凈,也會嚴重影響鍍層反應,同時產(chǎn)生漏鍍點等多種鍍層問題。對此,分析與研究熱鍍鋅板鍍層表面缺陷和處理方式有著深遠意義。

1 熱鍍鋅板鍍層的表面缺陷

1.1 鋅鍋輥引發(fā)的劃傷

鋅鍋輥造成的劃傷為鍍鋅產(chǎn)品劃傷的重要原因,其占據(jù)劃傷問題的大部分。一般情況下,鋅鍋輥主要由沉沒輥和校正輥及穩(wěn)定輥構成,其處在鋅液中比較特殊的位置,并不利于設置電機實現(xiàn)傳動,對此許多鋅鍋輥都是被動輥,主要利用鋼表面和鋅鍋輥的棍面間摩擦力實現(xiàn)鋅鍋輥和帶鋼的同速轉(zhuǎn)動。但是因為鋅液的成分發(fā)生變化與鋅鍋輥的應用等相關要素的影響,導致帶鋼和沉沒輥間由于傳動摩擦力不足產(chǎn)生相對滑動,進而使鋅鍋輥出現(xiàn)劃傷問題。

1.2 氣刀條痕問題

若是氣刀噴嘴出現(xiàn)局部堵塞時,就會使帶鋼相應位置的鋅層過后,產(chǎn)生條痕。條痕的產(chǎn)生一般是由于生產(chǎn)線速度出現(xiàn)較大變化時氣刀的壓力發(fā)生突然變化,導致鋅液飛濺,從而堵塞氣刀,或是氣刀距離帶鋼的間距相對比較小,而且來料瓢曲和帶鋼的受熱不均勻及帶鋼的張力過小等都會導致帶鋼的刮氣刀產(chǎn)生堵塞,從而出現(xiàn)條痕。對此,工作人員應該在生產(chǎn)線的升降度過程中有效控制幅度,同時注重來料的板形,若是板形相對比較差,就要及時把氣刀間距進行調(diào)大,并且經(jīng)過對張力和穩(wěn)定輥完成合理調(diào)節(jié),確保帶鋼可以在氣刀噴嘴的中間獲取一個相對良好的平直度,避免帶鋼的刮氣刀產(chǎn)生堵塞。若是產(chǎn)生氣刀條痕應該在焊縫迅速打開氣刀,應用專業(yè)設備完成清理。

1.3 漏鍍點

漏鍍點主要指熱浸鍍的過程中不完全浸潤所出現(xiàn)的未鍍區(qū)域。在進行熱鍍鋅的過程中,唯有徹底消除基板軋制的氧化鐵皮和氧化物及清洗液,同時露出相對清潔的基板表面,才可以確保良好的浸潤性。一般狀況下,軋鋼廠會在A1的含量超出0.2%鋅液里生產(chǎn)汽車的外覆蓋件。而在此種鋅鍋中所生產(chǎn)的熱鍍鋅鋼板相對光亮,可是鋅液達到A1的含量時,為了能夠獲取良好的浸潤性,對于基板表面的清潔度有著更為嚴格的要求。強度相對較高的鋼板通常存在C、P和Si等相關合金元素,同時這些合金元素在進行熱處理的過程中有可能發(fā)生偏析,從而在鋼板的表面形成氧化物。對此,基板含有的Si會導致出現(xiàn)更多的漏鍍點,嚴重影響浸潤性。

1.4 凹坑

凹坑缺陷位置的鍍層要比附近鍍層薄許多,其由正在凝固的鍍層通過氣刀與小鋅化裝備時遭受磨損導致的。在形貌角度判斷而言,凹坑主要是因為小鋅化設備形成小液滴的沖擊造成的。在鍍層通過氣刀過程中,固態(tài)顆粒會被空氣從鍍層里吹出來,因為這時鍍層已經(jīng)呈現(xiàn)軟熔或是半固化狀態(tài),銅絲凹坑難以被附近的鍍層拉平。

2 處理熱鍍鋅板層面缺陷的措施

2.1 處理鋅鍋輥劃傷措施

應該把鋅鍋的曲張力合理調(diào)大,從而加大傳動摩擦力。同時還應該適宜提升鋅液的問題,科學提升鋅液中的鋁與銻含量,在一定程度上減小鐵的含量,從而便于有效減小鋅液黏稠度,加強鋅液自身的流動性,進而加強鋅鍋輥的傳動性。除此之外,針對黏在鋅鍋輥中的鋅渣,應該利用浸沒輥刮刀和鏟刀進行有效處理。

2.2 選取性較好的軋制油

選取性能相對較好的軋制油配置乳化液。而乳化液通常要具備較強的“離水展示性”,也就是在一定條件基礎上,具有排出水析出油等作用。在進行冷軋時,乳化液會遭受高壓和剪切力及溫度升高等多種要素的影響,從而出現(xiàn)相轉(zhuǎn)變,導致油從乳化液里析出,同時在輥縫位置產(chǎn)生一層油膜,發(fā)揮的作用。另外,在高溫環(huán)境影響下,因為水分氣化帶走大部分熱量,還發(fā)揮著冷卻作用。若是乳化液并不具備上述性能,就導致軋制輥縫位置高溫破乳不充分,從而產(chǎn)生的油膜也不健全,加大摩擦力,導致大部分鐵粉進入乳化液中,不但造成乳化液與鋼板表面的污染,還加大了軋輥的消耗,有時軋制也難以正常進行。

2.3 避免鋅花產(chǎn)生的對策

針對汽車用板而言,和鋅花有關的表面粗糙度與晶體取向差異嚴重影響著鋼板涂裝之后的外觀。對此,對于暴露的汽車面板一定要利用鋅花相對較小的熱鍍鋅鋼板。而鋅花的尺寸會在Zn液里Pb與Sb質(zhì)量濃度不斷加大下而增大,同時在Zn鍍層的凝固速度不斷加大下而減小,一般情況下GI鋼板的表面通過的水溶液浸蝕過后,要嚴格控制鋅花的大小。日本的某企業(yè)連續(xù)熱鍍鋅線,是把Zn液里的Pb含量降低至最小程度,同時嚴格控制與管理鋅鍋上方冷卻速度,可以生產(chǎn)處擁有細微鋅花的鋼板。除此之外,在大型的帶鋼連續(xù)熱鍍鋅的工藝生產(chǎn)線中,應用向液態(tài)鋅層方面噴吹水和水蒸氣或是水與空氣混合物的手段,也能夠獲取細微的鋅花。若是含有大部分水霧的細小水滴滴在鋅液層的表面中,就會導致晶核增多,同時加快鋅液層的凝固,在一定程度上降低鋅液層中晶體成長時間,進而獲取細小鋅花結(jié)晶。

2.4 加強清洗

強化清洗主要包含堿液刷洗與電解脫脂,能夠有效清除冷軋帶鋼中表面鐵血與油污等多種雜質(zhì),在生產(chǎn)表面質(zhì)量要求相對比較高與鍍層黏附性需求大鍍鋅產(chǎn)品中發(fā)揮關鍵作用。對于新建的熱鍍鋅機組而言,其主要包含了堿液浸洗和電解清洗與熱水刷洗等,能夠把帶鋼表面相關殘油與殘?zhí)靠偭坑行Э刂圃?0mg/m2之下,從而滿足熱鍍鋅外板對于清洗質(zhì)量的需求。

除此之外,應用具備磨粒刷輥,在清洗的過程中要完成帶鋼表面的研磨,可以有效提升GA產(chǎn)品的鍍層附著力。比如說,浦項的4號熱鍍鋅機組應用雙清洗系統(tǒng),不僅正常入套之前要進行預清洗,在帶鋼出入套之后也要完成電解清洗。清洗段一定要建立在入套之前,還可以建立在入套之后,從而實現(xiàn)勻定速度強化清洗。

2.5 研究方向

針對鋅液的成分改進與稀土等相關微量元素加入所造成的影響進一步研究。同時鍍鋅板表面的粗糙度控制作為優(yōu)質(zhì)熱鍍鋅產(chǎn)品的重要技術,日后不但應該針對平整工藝參數(shù)等完成深入研究,還應該對平整機的工作輥徑和表面粗糙鍍等造成的影響進行深入研究分析。

3 結(jié)語

綜上所述,通過對熱鍍鋅板鍍層表面缺陷的分析,比如說鋅鍋輥引發(fā)的劃傷、氣刀條痕、漏鍍點等問題,在實踐研究過后制定相應的措施,如選取性較好的軋制油、加強清洗、避免鋅花產(chǎn)生等。經(jīng)過大量的實踐證明,熱鍍鋅板鍍層采用一定措施之后,有效確保了熱鍍鋅板的整體質(zhì)量。

參考文獻

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[3] 李九嶺,鄭洪道,汪曉林.冷軋帶鋼表面污染物及其對熱鍍鋅的影響[J].武鋼技術,2012,44(3).

篇5

【關鍵詞】 熱鍍鋅 退火爐 爐輥

1 引言

中國二十冶施工的連續(xù)退火爐是世界上安裝質(zhì)量優(yōu)良的爐子,施工進度相當快,有著多年豐富的經(jīng)驗,達到了國內(nèi)外先進水平。曾在國內(nèi)外多個鋼廠完成過大型冷軋連續(xù)退火機組的安裝及冷軋連續(xù)退火爐的改造工作,進行過早期和換代后兩種不同類型連續(xù)退火爐的安裝,編制過安裝工法和檢查標準。在此,我們對熱鍍鋅線立式連續(xù)退火爐的爐輥安裝及調(diào)整技術進行總結(jié),希望其能對此后類似的工程施工有所幫助。

2 設備概況

爐輥安裝是整個退火爐安裝過程中至關重要的部分,其安裝質(zhì)量決定了能否保證鍍鋅線的連續(xù)生產(chǎn),通常是爐體最精密的安裝工作,也是氣密性、爐輥單體試車的緊前工作,影響到退火爐的烘爐。爐輥調(diào)整的精度也直接影響到爐體帶鋼的糾偏調(diào)整,對后期爐體內(nèi)帶鋼的順直通過影響重大。因此爐輥調(diào)整是否精確,調(diào)整速度快慢,將直接影響到整個熱鍍鋅線的總工期。爐輥設備主要由輥子,傳動裝置及輥子附件組成,輥子附件包括軸承座,軸承,膨脹節(jié)等。

3 爐輥的安裝及調(diào)整

3.1 示意圖(圖1)

3.2 安裝前提條件

(1)爐區(qū)主體鋼結(jié)構安裝完成;(2)確定所有螺栓終緊并達到規(guī)定扭矩值;(3)爐殼安裝、焊接完成,并通過現(xiàn)場外方專家及監(jiān)理驗收檢查并確認合格。(4)爐區(qū)結(jié)構安裝完成,驗收后,在鋼結(jié)構平臺上設置爐輥安裝、調(diào)整、驗收用的輔助點及參考線(確認所有結(jié)構螺栓已經(jīng)終緊,并達到螺栓扭矩要求;(5)技術說明:底(頂)層參考線標高比爐輥標高高200mm;兩側(cè)參考線距爐體中心各為1970mm。

3.3 安裝驅(qū)動側(cè)、操作側(cè)軸承支撐梁

(1)根據(jù)操作側(cè)爐輥窗口中心標高進行調(diào)整和驗收;(2)驗收需要測量的內(nèi)容及允許誤差值如下:1)檢查內(nèi)容:爐輥中心到軸承梁距離(操作側(cè)),技術要求值為±2mm;2)檢查內(nèi)容:兩側(cè)間距(驅(qū)動側(cè)),技術要求值為±2mm;3)檢查內(nèi)容:橫梁到參考線水平距離(操作側(cè)),技術要求值為±2mm;4)檢查內(nèi)容:橫梁到參考線水平距離(驅(qū)動側(cè)),技術要求值為±2mm。

3.4 對驅(qū)動側(cè)爐輥輥蓋進行調(diào)整定位

(1)將驅(qū)動側(cè)輥蓋取下,先進行保溫工作;(2)根據(jù)操作側(cè)爐輥窗口中心標高進行定位、調(diào)整、驗收。驗收后將爐輥蓋與爐殼接觸處的角鋼外側(cè)進行焊接。(3)驗收需要測量的內(nèi)容及允許誤差值如下:1)檢查內(nèi)容:爐輥蓋中心標高(驅(qū)動側(cè)),技術要求值為±2mm;2)檢查內(nèi)容:爐輥蓋中心標高(操作側(cè)),技術要求值為±2mm;3)檢查內(nèi)容:爐輥蓋水平距離(驅(qū)動側(cè)),技術要求值為±2mm;4)檢查內(nèi)容:爐輥蓋水平距離(操作側(cè)), 技術要求值為±2mm。

3.5 安裝驅(qū)動側(cè)爐輥軸承座

(1)對軸承座的標高、垂直度和與輔助線的平行度進行調(diào)整、驗收。(2)驗收需要測量的內(nèi)容及允許誤差值如下:1)檢查內(nèi)容:軸承座中心標高(驅(qū)動側(cè)),技術要求值為±0~-1mm;2)檢查內(nèi)容:軸承座中心標高(操作側(cè)),技術要求值為±0~+2mm;3)檢查內(nèi)容:軸承座垂直度(驅(qū)動側(cè)),技術要求值為±1mm/m;4)檢查內(nèi)容:軸承座垂直度(操作側(cè)),技術要求值為±1mm/m;5)檢查內(nèi)容:軸承座平行度(驅(qū)動側(cè)),技術要求值為±1mm/m;6)檢查內(nèi)容:軸承座平行度(操作側(cè)), 技術要求值為±0.5mm/m。

3.6 安裝驅(qū)動側(cè)爐輥膨脹節(jié)

(1)安裝頂部驅(qū)動側(cè)膨脹節(jié)時,必須根據(jù)圖紙,將軸承座側(cè)標高比爐殼側(cè)的標高調(diào)整高出+12mm,并保證輥蓋的垂直度。(2)將安裝完膨脹節(jié)的軸承座進行調(diào)整、驗收,完成后將爐輥蓋角鋼的另一側(cè)進行焊接。

3.7 預裝操作側(cè)爐輥輥蓋

(1)安裝操作側(cè)爐輥蓋時,如果螺栓孔全部合適,僅安裝角上的4個螺栓即可。(2)調(diào)整輥蓋標高及垂直度。驗收后將爐輥蓋與爐殼接觸處的角鋼外側(cè)進行焊接。(3)焊接后,將角鋼外側(cè)點焊處用磨光機將臨時焊點磨開,取下,進行保溫工作。(4)保溫后重新安裝至原位。(5)驗收表格:與驅(qū)動側(cè)驗收表格相同。

3.8 預裝操作側(cè)軸承座

(1)對軸承座的標高、垂直度、與爐體軋制線平行度進行調(diào)整、驗收;(2) 驗收后,將定位塊與支撐梁連接處焊接3點,予以定位,便于再次安裝;(3)在輥蓋上、軸承座上,進行編號,以便再次安裝時進行對號入座;(4)取下操作側(cè)軸承座;(5)驗收表格:同驅(qū)動側(cè)軸承座驗收表格相同。

3.9 安裝爐輥

用外方提供的專用吊裝工具將爐輥從操作側(cè)安裝至爐內(nèi)。

3.10 安裝操作側(cè)膨脹節(jié)、軸承座、軸承

(1)技術說明:1)先將軸承座復位、調(diào)整;2)將膨脹節(jié)兩側(cè)螺栓擰緊;3)安裝軸承、調(diào)整軸承間隙;4)測量軸承到軸套外側(cè)、爐輥端部幾何尺寸;5)安裝軸承鎖緊螺母;6)對調(diào)整后的軸承間隙及幾何尺寸進行驗收;7)安裝爐輥外部端蓋;8)驗收后,將爐輥蓋角鋼外部進行焊接。

(2)驗收圖(圖2):

(3)驗收需要測量的內(nèi)容及允許誤差值如下:1)檢查內(nèi)容:a值(驅(qū)動側(cè)),技術要求值為±1mm;2)檢查內(nèi)容:軸承間隙(驅(qū)動側(cè)),技術要求值為0.1~0.15mm;3)檢查內(nèi)容:b值(驅(qū)動側(cè)),技術要求值為±2mm;4)檢查內(nèi)容:c值(操作側(cè)),技術要求值為±5mm;5)檢查內(nèi)容:軸承間隙(操作側(cè)),技術要求值為0.1~0.15mm;6)檢查內(nèi)容:E值(出口)(操作側(cè)),技術要求值為0~0.15mm;7)檢查內(nèi)容:D值(入口)(操作側(cè)),技術要求值為0~0.15mm;8)檢查內(nèi)容:A值(上側(cè))(操作側(cè)),技術要求值為0~0.15mm;9)檢查內(nèi)容:B值(下側(cè))(操作側(cè)),技術要求值為0~0.15mm。

2.11 安裝爐輥傳動裝置

(1)技術要求:安裝、調(diào)整驅(qū)動側(cè)傳動裝置,調(diào)整電機、聯(lián)軸器、爐輥之間的同心度。

(2)驗收圖(圖3):

(3)驗收需要測量的內(nèi)容及允許誤差值如下:1)檢查內(nèi)容:法蘭間距(L),技術要求值為±1mm;2)檢查內(nèi)容:同心度,技術要求值為0.2mm。

3 設備安裝和調(diào)整過程中的注意事項

(1)注意爐體中心線的復測,因為爐體結(jié)構節(jié)點主要由螺栓連接,最終完成螺栓的緊固后,應重新復測爐體中心線和標高點。(2)爐輥軸承裝配完畢后,需要將軸承的鎖緊螺母用專用工具緊固完畢后,方可進行爐輥驗收。緊固數(shù)據(jù)及工具應有爐輥設計單位提供。 (3)爐輥的驗收工作必須一步一步進行,每步驗收完畢后,需要驗收方確定數(shù)據(jù)后,再進行下步驗收,避免發(fā)生返工工作。

參考文獻:

篇6

關鍵詞:熱鍍鋅鋼管腐蝕性管網(wǎng)流動性

中圖分類號:TU511文獻標識碼: A

引言

用熱鍍鋅作為黑色金屬材料的防護層迄今已有150年歷史。它是利用金屬原子滲透擴散原理,使鋅與鋼鐵物件在一定溫度下接觸,從而在鋼鐵物件表面上生成一種耐腐蝕的鋅鐵合金保護層。它既減少了鋅的腐蝕,又保護了鋅層下的鐵免受腐蝕[1]。

目前,自動噴水滅火系統(tǒng)的管道程枝狀布置,管道內(nèi)的水流都是單向流動,這樣,一旦系統(tǒng)中的某一段管道損壞或阻塞,或管路上某一個設備損壞或者失靈以及系統(tǒng)處于維修狀態(tài)時發(fā)生火災,系統(tǒng)將自然失去在火災初期控制火災的蔓延和滅火的功能[2]。

文獻[3]的研究發(fā)現(xiàn),在流動的地熱水環(huán)境中鍍鋅鋼管主要以腐蝕為主,質(zhì)量增加較快;在試驗77 h后,地熱水中的Ca2+和Mg2+離子不再消耗。而在靜止地熱水環(huán)境中鍍鋅鋼管以表面結(jié)垢為主,質(zhì)量增加速度慢,在同樣的試驗時間,表面結(jié)垢仍在進行, 地熱水中的Ca2+和Mg2+離子仍在消耗。另外,流動地熱水環(huán)境中鍍鋅鋼管表面自腐蝕電位變化與靜止地熱水環(huán)境中的電位變化不同,流動地熱水加速了鍍鋅鋼管表面的沖刷,使得表面結(jié)垢物沉積量降低,甚至會影響結(jié)垢物的形貌。

通常,滅火系統(tǒng)采用鋼管輸水,而鋼管在有水及空氣存在的條件下,極易發(fā)生腐蝕,不僅縮短鋼管使用壽命,更重要的是銹蝕物質(zhì)對管內(nèi)流體流動性有非常不利的影響。所以,非常有必要研究能有效防止鋼管銹蝕的技術措施,保障自動噴水滅火系統(tǒng)的順利運行,提高滅火效率。

1 熱鍍鋅

1.1 熱鍍鋅技術簡介

熱鍍鋅是利用金屬原子滲透擴散原理,使鋅與鋼鐵物件在一定溫度下接觸,從而在鋼鐵物件表面上生成一種耐腐蝕的鋅鐵合金保護層。熱鍍鋅的方法主要有“濕法(熔融溶劑法)”、“干法(烘干溶劑法)”、“鉛鋅法”和“保護氣體還原法”幾種。鋼管熱鍍鋅最早采用的方法是“濕法”鍍鋅,后來因質(zhì)量方面的問題,它逐漸被“干法”熱鍍鋅所取代。

目前國外生產(chǎn)熱鍍鋅鋼管基本是采用“干法”生產(chǎn)。近一、二十年來,由于科學技術的發(fā)展及防止產(chǎn)生三廢污染、對熱鍍鋅鋼管產(chǎn)量質(zhì)量要求的提高等原因,又發(fā)明了“保護氣體還原法”鋼管熱鍍鋅工藝。

1.3 熱鍍鋅的優(yōu)點

熱鍍鋅有如下幾個優(yōu)點[4]:

1) 既有表面一層純鋅層,又有中間兒層鐵一鋅合金層,并具有犧牲陽極的保護作

用,所以耐腐蝕性能較好。

2) 熱鍍的生產(chǎn)率相當高。

3) 可以鍍比較復雜的形狀的工件。

4) 鍍制板、帶、絲管等材料時,自動化程度高。

2熱鍍鋅鋼管

2.1 鋼管采取熱鍍鋅的原因

因為鋼鐵在空氣、水或土壤中很容易生銹,變得不耐用, 甚至完全報廢, 每年由于腐蝕造成的鋼鐵損失約占整個鋼產(chǎn)量的十分之一。所以人們采用涂覆保護層的辦法來保護下面的鋼鐵免受腐蝕, 熱鍍鋅就是其中的一種方法。由于鋅在干燥的空氣中不易起變化, 在潮濕的空氣中表面能生成一層很致密的堿或碳酸鋅薄膜, 它能保護內(nèi)部的鋅不再受到腐蝕。并且當某種原因使鍍鋅層發(fā)生破壞而露出不太大的鋼基體時, 這時, 鋅與鋼基體能形成微電池而使鋼基體自動鍍復上了鋅層, 使鋼基體成為陰極而受到了保護。試驗證明, 鋅在大氣中的腐蝕率為鋼鐵的十五分之一[5]。

同時, 鋅與其他耐腐蝕材料相比, 價格也比較便宜, 所以用鍍鋅層來保護鋼材的成本就比較低廉。

2.2 鍍鋅層防腐蝕的原理

用鍍鋅層來保護下面的鋼鐵基體免受或少受腐蝕, 經(jīng)驗證明, 在一般大氣中是具有良好的效果的。其產(chǎn)生防腐蝕作用的原理主要有以下幾個方面:

1 ) 鍍鋅層表面產(chǎn)生了一層很薄而密實的氧化鋅膜層, 它很難溶于水中, 這樣, 對里面的金屬鋅層就起著一定的保護作用。但一旦發(fā)展到厚度達3000埃左右時,它就容易脫落下來。

2) 鍍鋅層作為一層致密的保護層覆蓋在鋼鐵基體的表面上, 它可以避免鋼鐵基體與任何腐蝕溶液接觸, 由此, 保護鋼鐵基體免受腐蝕。

3) 若鋼鐵基體上出現(xiàn)小的漏鍍或部分表面因腐蝕而露鐵時, 鍍鋅層能在表面上之水膜所形成的電解質(zhì)的條件下, 產(chǎn)生鐵一鋅微電池, 使附近的鋅層因電鍍的原理自動在露鐵的鋼基表面上鍍鋅, 這樣就在該處形成了一層象電鍍鋅層一樣的鋅層薄膜, 繼續(xù)起著保護鋼共體的作用, 鋅的這一特性亦稱鋅的犧牲陽極作用。

3 熱鍍鋅鋼管對管網(wǎng)流動性影響分析

由于鋅在干燥的空氣中不易起變化, 在潮濕的空氣中表面能生成一層很致密的堿或碳酸鋅薄膜, 它能保護內(nèi)部的鋅不再受到腐蝕。并且當某種原因使鍍鋅層發(fā)生破壞而露出不太大的鋼基體時,這時,鋅與鋼基體能形成微電池而使鋼基體自動鍍復上了鋅層, 使鋼基體成為陰極而受到了保護。

采用有限元法分析了自噴系統(tǒng)管網(wǎng)的水力平衡數(shù)學模型,集合各個管段水力平衡的單元矩陣方程為管網(wǎng)水力平衡的整體矩陣方程,通過引入節(jié)點水壓邊界條件并求解整體矩陣方程,自動配管,迭代計算噴頭的流量,得出管網(wǎng)水力工況。同時,管壁阻力對自噴系統(tǒng)內(nèi)的水流流動性有較大影響,部分水頭損失也是由于此作用造成的。

由于熱鍍鋅鋼管所處的自動噴水系統(tǒng)管網(wǎng)中靜止環(huán)境和流動環(huán)境都存在,所以,有必要做此方面的實驗研究。

通過相關實驗可得到,在靜止環(huán)境中的試樣表面發(fā)現(xiàn)了明顯的結(jié)垢, 而流動環(huán)境中卻沒有發(fā)現(xiàn)結(jié)垢物沉積。這可能是靜止環(huán)境中, 形成的結(jié)垢物容易在試樣表面沉積; 而在流動環(huán)境中, 由于受流動水的沖刷, 結(jié)垢物則會從表面脫落, 這影響了其在表面的沉積。試驗繼續(xù)進行, 基體腐蝕逐漸嚴重, 靜止環(huán)境中試樣表面形成的腐蝕產(chǎn)物逐漸將結(jié)垢物覆蓋, 而流動環(huán)境中腐蝕產(chǎn)生的缺陷為結(jié)垢物的沉積提供了場所, 結(jié)垢物在表面的沉積量增多, 但形成的針狀結(jié)垢物較小。試驗末期, 靜止環(huán)境中試樣表面結(jié)垢物晶粒長大, 腐蝕產(chǎn)物逐漸蓬松;流動環(huán)境中, 腐蝕程度加深, 腐蝕產(chǎn)物與基體結(jié)合變差, 由于流動水的沖刷使部分結(jié)垢物從表面脫落。

熱鍍鋅鋼管的腐蝕得到有效控制,管內(nèi)壁內(nèi)腐蝕物就減少,進而減小了管內(nèi)水流的阻力,使鋼管內(nèi)的流動性得到保障。

4 結(jié)論

本文研究發(fā)現(xiàn)熱鍍鋅能有效減少鋼管銹蝕,同時有力保障自動噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)流動性,是一種非常積極有效地防腐措施。隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展,熱鍍鋅鋼管技術會不斷發(fā)展提高,更好的應用在自動噴水滅火系統(tǒng)中。

參考文獻

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關鍵詞:熱基鍍鋅;沉沒輥輥印;問題原因

引言

熱基鍍鋅板的厚度比較大,在表面的鋅花也較為規(guī)整,比較耐腐蝕,實際加工過程中也比較容易成形,這就使得其應用也比較廣泛化。具體的生產(chǎn)工藝當中,需要從多方面加強重視,在生產(chǎn)工藝的方法上以及實際操作的正確性方面,都要加強重視,只有提高工藝的水平才能有助于生產(chǎn)質(zhì)量的提高。通過從理論上加強熱基鍍鋅沉沒輥輥印的施工工藝問題研究,就能從理論上位實際加工質(zhì)量的提高起到促進作用。

1.熱基鍍鋅沉沒輥輥印問題及問題產(chǎn)生的原因分析

1.1熱基鍍鋅沉沒輥輥印問題分析

熱基鍍鋅板的實際生產(chǎn)工藝實施中,會產(chǎn)生沉沒輥輥印的缺陷,這就對熱鍍鋅的產(chǎn)品外觀質(zhì)量造成很大程度影響。質(zhì)量問題主要是表現(xiàn)在外觀上,呈現(xiàn)出等間距的狀態(tài),而沉沒輥輥印就是比較突出的質(zhì)量問題,一些比較嚴重的輥印有著比較明顯的凸起手感,在表面聚結(jié)了鋅渣之后所致,而鋅渣在沉沒輥溝槽的位置就會轉(zhuǎn)移到帶有鋼表面形成輥印質(zhì)量問題。沉沒輥輥印是鍍層的缺陷,主要是產(chǎn)生在熱鍍鋅當中,在鋅鍋當中的雜質(zhì)和鋅液發(fā)生了反應之后就會生成鐵鋅合金粘附在輥面造成的。熱鍍鋅的時候帶鋼和沉沒輥相互產(chǎn)生摩擦以及擠壓,這樣就比較容易造成雜質(zhì)顆粒粘附在沉沒輥的表面以及溝槽當中,在顆粒進行聚集到一定厚度的時候,帶鋼經(jīng)過這一位置就比較容易產(chǎn)生凹陷,從而就出現(xiàn)了沉沒輥印的質(zhì)量問題。

1.2熱基鍍鋅沉沒輥輥印問題產(chǎn)生的原因分析

熱基鍍鋅沉沒輥輥印的質(zhì)量問題產(chǎn)生是受到多種因素所致,從而對熱鍍鋅產(chǎn)品的外觀質(zhì)量就會造成很大的影響。輥印的缺陷在產(chǎn)品的表面上會呈現(xiàn)出等間距的狀態(tài),這就必然會影響產(chǎn)品的使用。造成這一輥印的質(zhì)量問題,主要就是和鋁含量有著很大關系,如果是鍍鋅鍋底的FeZn7的渣沉積比較多,在鋁元素的含量增加的時候,就必然會產(chǎn)生Fe2A15,然后會在流動的鋅液下進行上浮,最終就會經(jīng)過沉沒輥以及穩(wěn)定輥附在帶鋼的表面上。

對熱基鍍鋅沉沒輥輥印產(chǎn)生影響的因素還體現(xiàn)在溫度方面,在鋅鍋中的鋅液達到了460攝氏度的時候,鋅液中的反應就必然會加速,這樣就比較容易造成產(chǎn)渣量的增加。在這一溫度之下的時候,產(chǎn)渣量就會隨之降低,輥印也會明顯的消除。在具體的生產(chǎn)過程中,沉沒輥會在板帶以及鋅液的接觸下,使得輥面的粗糙度變大,有的會出現(xiàn)剝落的質(zhì)量問題。在輥面的粗糙程度變大之后,鋅液的流動性也會變差,這樣就會使得鋅渣的附著力進一步加強。

造成輥印問題的原因還體現(xiàn)在化學成分層面。在鋅液當中的鋁元素以及鐵元素的質(zhì)量分數(shù)會對鋅渣產(chǎn)生很大的影響,這些元素會直接影響Zn-Fe合金層的形成。而在鋅液當中鋁不僅除了對形成中間層對鋅層附著力的提高有著積極作用。還能對難去除的低渣轉(zhuǎn)化成容易去除的浮渣有著促進作用。在質(zhì)量分數(shù)相對比較適宜的鋁能有效減少鋅鍋當中自由渣,沉沒輥輥印也能有效減少。所以在對輥印的去除方面,就要充分重視對鋅液化學成分得以重視。

熱基鍍鋅沉沒輥輥印的產(chǎn)生,也會受到材質(zhì)因素的影響。熱鍍鋅的生產(chǎn)中,對沉沒輥的使用需求就決定了其自身要在各方面的性能上能達到相應要求,耐鋅液的腐蝕性以及耐鋅渣的粘附性等都要能加以具備。不同的沉沒輥應用也有著不同應用效果,其中在對312L沉沒輥的應用中,輥面就出現(xiàn)被腐蝕的現(xiàn)象,有諸多細小的縮孔出現(xiàn),并呈現(xiàn)出蜂窩的形狀。在輥面也會形成Fe-A1、Fe-Zn化合物組成的腐蝕產(chǎn)物,這腐蝕產(chǎn)物和鋅渣的成分比較接近。并且會隨著腐蝕性的增加,產(chǎn)物就會在輥面形成凸起的結(jié)瘤,在帶鋼經(jīng)過的時候就形成的輥印。

除此之外,造成輥印的因素中還有爐壁內(nèi)的鋅灰,鋅灰粘附到帶鋼上的時候,要遠遠比鋅渣強的多,在鋼帶的運行下,一些鋅灰就會粘附到沉沒輥上。經(jīng)過長時間的集聚就會變大,從而就比較容易造成輥印的質(zhì)量問題出現(xiàn)。

2.熱基鍍鋅沉沒輥輥印工藝問題控制措施探究

通過科學的措施實施,對輥印的問題進行消除就顯得比較重要。筆者結(jié)合實際對熱基鍍鋅沉沒輥輥印的質(zhì)量問題解決提出了幾點措施:

第一,注重控制方法的多樣化實施。在對輥印質(zhì)量問題解決的時候,可在鋅鍋當中添加鋅錠,通過科學的比例設置,將鋁含量能進一步的提高,對鋅液的鋁含量能充分保障。在控制量上可控制在0.26%-0.3%??稍谠煸鼌^(qū)通入少量氮氣然后攪動,然后在每兩小時對鋅液面進行實施清理,持續(xù)四天之后鋅液內(nèi)的鐵含量就會下降,這樣就能對輥印的質(zhì)量問題得以有效消除。剛出現(xiàn)輥印的時候,可通過加強熱爐冷卻段負荷的方式,降低帶鋼入鋅鍋溫度到400--430攝氏度,將鋅鍋的預設溫度增設到450--455攝氏度,避免鋅鍋感應器啟動高功率造成鋅液的升溫。要充分重視降低鋅鍋中的鐵鋅反應的速度,并有效減少鋅鍋的熱反應能量,這樣就能有效防止輥印的生成。

第二,注重對沉沒輥材料的選擇以及技術的科學應用。有效解決輥印的質(zhì)量問題,就要從多方面進行著手實施,在對沉沒輥的材質(zhì)選擇方面,就要和當前的技術發(fā)展情況相聯(lián)系,只有充分重視優(yōu)質(zhì)材質(zhì)的應用,才能保障加工的整體質(zhì)量水平提高??蓪娡抗に囋谳伱孢M行實施,在WC-CO材料的應用下,通過封孔劑進行刷涂以及空氣自然干燥工藝的運用,在涂層的孔隙封閉后,就能有效阻止顆粒的粘附。鋅渣不在輥面進行集聚,就必然會減少沉沒輥的輥印缺陷。在鈷基粉末的保護下,輥面的材質(zhì)不會和鋅合金發(fā)生直接性的接觸,這就必然能杜絕花邊裝飾的缺陷產(chǎn)生。在具體的工作中,對沉沒輥的溝槽設計方面也要注重優(yōu)化,可保留直槽以及螺旋槽的形式。

第三,加強對鋅灰的處理,清潔輥面的污染物。防止輥印的質(zhì)量問題出現(xiàn),就要從多方面進行加強考慮,鋅灰是造成輥印的重要因素。所以對此就要采取積極的措施加以應對,在對鋅灰的處理工作上要加強。通過停車的時間,對爐壁內(nèi)的側(cè)面設置清灰孔,對爐壁在進行安裝鋅泵,這樣就比較有助于將鋅灰和鋅渣一起抽出爐壁外。具體的生產(chǎn)中也要在生產(chǎn)計劃上及時性的調(diào)整,鋅灰在振動下脫離鋼帶。通過這些方法的應用,就能對鋅灰量最大程度的減少,從而對鋅灰污染輥面的幾率就大大得到了降低,有效改善了帶鋼表面的質(zhì)量。

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而最近由同福易家麗打造的位于金山新城核心的易家中心商業(yè)項目,在亮相之后短短的時間內(nèi)就受到了社會各界的廣泛關注,短時間內(nèi)吸引了眾多投資者的目光。真正吸引廣大投資客的財富熱點是什么本文將做一次全面解讀。

熱點一:地段決定價值!

易家中心位于上海市政重點規(guī)劃的百萬級人口生態(tài)新城―金山新城核心,坐擁已正式試運行的城際軌道交通22號線,緊鄰金山大道這一城市發(fā)展與交通雙主軸。地段優(yōu)勢凸顯加上政策的扶持與交通日趨完善,未來發(fā)展?jié)摿o限。易家中心項目緊依千年古剎萬壽寺東臨金衛(wèi)城河,項目總建筑面積16萬平方米,規(guī)劃8棟相對獨立的商業(yè)單體建筑,又一個“靜安寺商圈”躍然眼前。

熱點二:前期定位定江山!

易家中心項目的定位就以家庭休閑娛樂為重點,強調(diào)生活便利性為目標的一站式體驗消費的業(yè)態(tài)模式。項目規(guī)劃8幢BOX式組合時尚建筑群落,以休閑步行街區(qū)、親水駁岸、各種廣場等相互軟性連接,使整體感覺既有一體化商業(yè)的通透又有明顯的經(jīng)營業(yè)態(tài)分區(qū),時尚卻不失親和力,可停可坐可購可玩,這樣就將購物演化成一種輕松愉悅的全新體驗式消費。對于顧客而言,這樣的設計更人性化,對商家而言也吸引了客流量,這些特色設計都為未來承租商戶制造了更多的人流機會,在業(yè)態(tài)選擇上充分結(jié)合金山當?shù)叵M特點,規(guī)劃設置了互動體驗式消費和居民日常生活相關的配套商業(yè)區(qū)域如綜合超市、巨幕影院、中西餐飲、量販式KTV、健身會所、親子娛樂、教育、銀行、郵局等不同商業(yè)種類。使得商業(yè)項目能夠吸引和聚集更多有品牌影響力的商家,真正意義上做到了貼近生活的商業(yè)運作主旨。

熱點三:實力自持與品牌先行!

有了超值的地段和精準的定位,那后期的商業(yè)運營開發(fā)商是以何種方式給投資客戶與經(jīng)營戶保障的呢?首先開發(fā)商將自己持有并經(jīng)營85%的商業(yè)體量。如此大體量的自持無疑給投資與經(jīng)營戶展示了開發(fā)商自身實力和對后期商業(yè)運營的信心保障。這樣不僅可有效規(guī)避整體商業(yè)分割銷售售后難以對經(jīng)營業(yè)態(tài)管理控制的問題,提升整體商業(yè)經(jīng)營多元化的競爭力,而且對商家的權益也是一個有力的保障,從而達到開發(fā)商、商家、消費者三方的共贏。

而成功的商業(yè)運營無外乎品牌主力店入駐帶動周邊商戶的作用,同時品牌主力店號召力也將會匯集周邊消費者從而強化商業(yè)在城市中的地位。目前易家中心已成功引入了全球零售巨頭麥德龍、亞洲娛樂巨頭橙天嘉禾和4萬平方米的國際家居建材展示中心以及金山首家空中泳池健身房、兒童成長中心等,這些信號著實的傳達到市場,一個真切的易家中心受到了極大的關注。

熱點四:統(tǒng)一經(jīng)營―信心保障!

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1、熱鍍鋅管是使熔融金屬與鐵基體反應而產(chǎn)生合金層,從而使基體和鍍層二者相結(jié)合。熱鍍鋅是先將鋼管進行酸洗,為了去除鋼管表面的氧化鐵,酸洗后,通過氯化銨或氯化鋅水溶液或氯化銨和氯化鋅混合水溶液槽中進行清洗,然后送入熱浸鍍槽中。熱鍍鋅具有鍍層均勻,附著力強,使用壽命長等優(yōu)點。熱鍍鋅鋼管基體。鍍鋅管與熔融的鍍液發(fā)生復雜的物理、化學反應,形成耐腐蝕的結(jié)構緊密的鋅一鐵合金層。合金層與純鋅層、鋼管基體融為一體,故其耐腐蝕能力強。

2、冷鍍鋅管就是電鍍鋅,鍍鋅量很少,只有10-50g/m2,其本身的耐腐蝕性比熱鍍鋅管相差很多。正規(guī)的鍍鋅管生產(chǎn)廠家,為了保證質(zhì)量,大多不采用電鍍鋅(冷鍍)。只有那些規(guī)模小、設備陳舊的小企業(yè)采用電鍍鋅,當然他們的價格也相對便宜一些。建設部已正式下文,淘汰技術落后的冷鍍鋅管,不準用冷鍍鋅管作水、煤氣管。 冷鍍鋅鋼管鍍鋅層是電鍍層,鋅層與鋼管基體獨立分層。鋅層較薄,鋅層簡單附著在鋼管基體上,容易脫落。故其耐腐蝕性能差。在新建住宅中,禁止使用冷鍍鋅鋼管作為給水管。

(來源:文章屋網(wǎng) )

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關鍵詞: 橋斜拉索城市橋越南

中圖分類號:U448.27文獻標識碼:A

項目簡介

越南Nhat Tan大橋全長8.5公里,該工程于2009年10月開始建設,預計于2014年建成通車。該斜拉橋采用了5塔斜拉橋。全橋長度1500米,其跨度分布為:150米+4x300米+150米。全橋為雙向10車道,總體寬度35.6米。

該橋的橋面為預制混凝土橋面,梁為六跨連續(xù)疊合雙I型梁,斜拉索錨固在主梁的外邊緣。在預制梁的邊緣設置了風觜提高粱的整體穩(wěn)定性。斜拉索采用平行鋼絲拉索,索面為雙索面扇形分布。預應力混凝土塔采用了A型構造以保證其橋梁垂直于橋向的剛度,斜拉索的鋼錨箱集中在塔的頂部。

越南Nhat Tan橋斜拉索體系介紹

越南Nhat Tan選擇了平行鋼絲拉索體系,該平行鋼絲拉索采用經(jīng)過輕度扭絞然后熱擠雙層高密度聚乙烯的平行鋼絲拉索,兩端安裝錨具形成錨頭。

平行鋼絲拉索具有以下優(yōu)點:1)結(jié)構緊湊;在同等索力下,鋼絞線的拉索的直徑比平行鋼絲拉索直徑大30%,對于大跨徑斜拉橋,會增加作用在斜拉索的風荷載;2)質(zhì)量穩(wěn)定:平行鋼絲拉索在工廠完成制作,并經(jīng)過了超張拉檢驗,質(zhì)量穩(wěn)定可靠,鋼絞線成品拉索的質(zhì)量由現(xiàn)場作業(yè)決定,離散度較大,沒有經(jīng)過超張拉檢驗。3)防腐可靠:平行鋼絲斜拉索防腐密封在工廠室內(nèi)內(nèi)進行,沒有雨水進入索體,耐久性可以保證,鋼絞線拉索防腐套管在現(xiàn)場露天焊接組裝,索體內(nèi)會滯留施工和運輸期間殘存在零件上的水份,耐久性不能保證。4)結(jié)構受力均勻:平行鋼絲索整根斜拉索張拉至設計噸位,實現(xiàn)整體錨固,整體調(diào)索,鋼絲受力均勻。

三、 越南Nhat Tan橋熱鍍鋅鋼絲介紹

越南Nhat Tan大橋斜拉索結(jié)構受力復雜,因此鋼絲的綜合性能要求較高,本項目采用了優(yōu)質(zhì)的等溫鹽浴淬火后的高碳鋼盤條,其索氏體含量達到90%以上,同時結(jié)合先進的多次拉拔工藝和合理的熱鍍鋅技術,制造出了性能優(yōu)異、抗扭轉(zhuǎn)性能好、抗疲勞性能極好、強度達到1770MPa以上的高強度高性能鍍鋅鋼絲。

高強度鍍鋅鋼絲是將將高碳鋼冶煉成毛坯,然后熱軋形成盤條,并通過冷拉拉拔成高強度光面鋼絲,然后將光面鋼絲浸入鋅鍋進行熱浸鍍鋅,形成鍍鋅鋼絲。熱浸鍍鋅形成防腐蝕性能良好的鋅層,可以大大延長鋼絲的使用壽命。

熱浸鍍鋅的溫度一般在450度左右,相當于將高強度鋼絲進行回火,光面鋼絲的強度經(jīng)過熱鍍后將有10%左右的下降。隨著形變量的增加,金屬內(nèi)部晶粒不斷產(chǎn)生滑移,晶格產(chǎn)生位錯歪扭,金屬形成“冷加工硬化”現(xiàn)象,因而使鋼絲的抗拉強度升高,拉拔后的鋼絲比熱軋態(tài)盤條抗拉強度可增加50%左右。這主要是因為450℃的熱鍍鋅溫度 接近再結(jié)晶溫度,引起鋼絲內(nèi)部金相組織的改變。鋼絲在拉拔加工時形成的纖維狀組織,使抗拉強度明顯提高,但在熱鍍鋅時由于熱作用原子重新排列組成新晶粒,纖維狀組織消失,片狀滲碳體會變成球狀滲碳體,使鋼絲的強度下降。

影響熱鍍鋅鋼絲強度的因素有:1)盤條的原始強度; 2)壓縮率獲得較獲得的強度;3)熱鍍鋅過程中的強度損失程度。在以上三個因素中,盤條直徑壓縮雖能獲得較高的抗拉強度,但過大的壓縮率卻會造成鋼絲韌塑性指標的降低。因此,選擇合適的原材料、鋼絲拉拔工藝、熱鍍鋅工藝保證熱鍍鋅鋼絲成品具有較高的拉伸強度和韌塑性強度是橋梁纜索用鍍鋅鋼絲制作的關鍵。鋼絲的抗扭轉(zhuǎn)試驗高強度鍍鋅鋼絲的一個關鍵指標。

鋼絲的抗扭轉(zhuǎn)試驗要求將試件兩端夾固,鉗口間距為100d,試件的一端可沿試件軸線方向移動,另一端以小于每分鐘60轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動,直至試件扭斷。性能優(yōu)異、組織均勻的高強度鋼絲試驗中完全由于扭轉(zhuǎn)剪切而發(fā)生破壞,破壞后的端面是平齊的端面,且斷裂口能看出明顯的同心圓紋路,抗扭轉(zhuǎn)次數(shù)也較高。如果盤條熱處理不到位,金相組織不良,鋼絲拉拔變形不均勻,鋼絲表面及內(nèi)部有微觀缺陷,都會導致鋼絲在扭轉(zhuǎn)式發(fā)生分層開裂,扭轉(zhuǎn)次數(shù)下降。

四、越南Nhat Tan大橋斜拉索壽命介紹

越南Nhat Tan大橋交通荷載比較復雜,使用壽命要求高。其斜拉索要求構件在應力上限為0.4σb、應力范圍為245MPa的荷載循環(huán)下,經(jīng)過200萬次的疲勞循環(huán),然后經(jīng)過95%的公稱破斷荷載的拉伸荷載后基本不破壞,要求斷絲率在2%之內(nèi),

斜拉索的疲勞壽命是影響斜拉索耐久性的主要因素。本項目選取代表性的大、中、小三種規(guī)格等比例制作了疲勞試驗用拉索模型來研究斜拉索的抗疲勞性能,試驗索模型與實橋斜拉索采用一樣的材料和工藝。試驗索長度為5.5米,試驗加載的頻率為1.15HZ到1.25HZ之間,試驗過程中采用聲發(fā)射傳感器監(jiān)控在疲勞試驗中實時動態(tài)的監(jiān)控疲勞循環(huán)以及隨后的靜載試驗中鋼絲的斷裂情況,在靜載試驗中記錄其荷載與應變曲線,在靜載試驗后測量其非彈性伸長率,。經(jīng)過疲勞及靜載后,靜載試驗后的非彈性伸長率達到2.4%,拉索的斷絲率在1%以下,結(jié)果表明該橋斜拉索不僅具有較高的抗拉強度,也有優(yōu)良的韌性。