前言
热镀锌技术是目前世界上钢材防腐蚀方法中最基本、最广泛、最古老的方法,热镀锌工艺与其他金属防腐蚀方法相比,在镀层电化学保护性、镀层致密性、镀层耐久性、镀层免维护性、镀层与基体结合力、镀层经济性等方面所具有的优势是其他工艺所无法比拟的,热镀锌的防腐蚀作用是由于锌在腐蚀环境中能在表面形成耐腐蚀的保护薄膜,它既减少了锌的腐蚀,又保护了热镀锌层下的铁免受腐蚀。所以热镀锌钢管作为金属结构或输送管路,在化工设备制造、石油加工工业、海洋石油工业、水力工程建筑以及住宅建筑等方面得到广泛的应用,几乎找不到任何一个国民经济部门不使用热镀锌钢管。这一产业已经成为我国国民经济建设的主导产业。
在所有钢管防腐的方法中,热镀锌是世界各国普遍推广、优先使用的方法;而且同其他钢管防腐蚀措施相比,热镀锌钢管的生产成本费用低、生产率高,能快速地对钢管表面施加镀锌层,操作方法简单,生产工艺可靠,而且易于实现机械化和自动化。因此,它不仅超过了其他防腐方法的经济指标,还使镀层均匀、质量优良,并使钢管具有较长的使用寿命。截至目前,热镀锌技术应用在我国钢管热镀锌生产上已有70多年的发展历史,所生产出的热镀锌钢管在正常使用条件下,使用寿命长达数十年,在各类硬水、软水中具有足够的耐蚀性、稳定性、安全性,且对人体具有安全、健康有益的作用,即使在非常重视环保的欧美等发达国家,以及世界大部分地区,热镀锌钢管依然是供水的主导产品。因此,最近几年国内外市场对各种热镀锌钢管的需求呈逐年大幅度增加的趋势,热镀锌钢管市场需求前景十分广阔。
作为钢管热镀锌生产工艺技术相对于钢带、钢丝连续热镀锌来说虽然有相似之处,但是与钢带、钢丝热镀锌工艺技术发展以及对其研究方面也较为逊色,加之市场经济对技术保密性的影响,企业之间的技术交流、学习借鉴更为贫乏,在某种程度上相应地制约了钢管热镀锌技术、工艺的提高与发展。早期对钢管热镀锌技术工艺虽有一些文献报道,但主要集中在一般的热镀工艺方面,也比较凌乱;而较全面、系统的对钢管热镀锌理论和实践方面的专著亦很少。这些问题的存在与目前钢管热镀锌日益发展的形势,对生产工艺技术的提高,以及促进生产效益、经济效益、提高产品内在质量的要求很不相适应。本书基于以上的认识,从热镀锌的基础理论着手,按照对钢铁热镀锌的生产工序,较为详细地介绍了热镀锌生产来作为钢管热镀锌的基础知识,起到抛砖引玉的作用。
本书收集了一线技术人员的经验和技巧;又结合作者在热镀锌技术工作上多年的实践经验,参考吸取国内外有关钢管热镀锌新技术、新工艺,特别是近年来国内在钢管热镀锌方面的一些发明专利和创新技术,编写出本书。本书在编写上遵循理论与实践结合、去粗取精、去伪存真的原则,使书中的内容具有一定的先进性、实用性,可读性。书中用较多的篇幅突出介绍了钢管热镀锌生产典型工艺和新技术、新工艺的应用;用大量的文字介绍了近几年来在国内刊物上已发表的新技术、新工艺,有些是已获得国家授权发明专利技术;所述的生产工艺参数,均有一定的参考价值;所介绍的钢管热镀锌使用新设备、钢管热镀锌所使用的合金技术等都具有一定的先进性、新颖性和可操作性的特点;对企业的设备改造和技术创新工作,起到一定的借鉴,并能复制运用。本书力求内容取材广泛,文字通俗易懂、图文并茂、新颖精练、实用高效;为钢管热镀锌企业技术人员、工人提供了既能了解热镀锌技术基本原理,又能了解钢管热镀锌最新技术成果和翔实的技术参考资料。在书中介绍了钢管热镀锌生产过程中产生的“三废”处理技术,而且介绍了“三废”再生循环利用内容和方法,实用性较强,是过去的一些专业书中所未有的;为创建环保型热镀锌企业、为钢管热镀锌企业的可持续发展提供了新的思路和途径,适合广大热镀锌工作者阅读和参考。
本书内容主要包括五个部分。第一部分介绍了热镀锌基础、发展历史和钢铁热镀锌基础理论,该部分内容引用了国内外大量文献资料,着重介绍了热镀锌反应的基本原理及热镀锌层的性能和特点,并介绍了钢管钢材成分、锌液成分和钢材表面状态等对热镀锌反应的影响。第二部分着重介绍了钢管热镀锌生产工艺技术,并分别介绍了一些典型的、具有代表性的生产应用工艺技术,以及钢管热镀锌产品质量的标准和检收。第三部分围绕“生产高效、节能降耗”的主题,介绍了钢管热镀锌生产方面的最新技术、工艺,重点对钢管热镀锌生产中降低锌耗的方法作了论述,对实现降低锌耗的最新设备、新工艺技术等相关措施作了详尽介绍。第四部分由王立宏总工程师编写,围绕“绿色环保”创建新型热镀锌企业为主题,用较大的篇幅较为细致地分析、介绍了钢管热镀锌在生产中“三废”产生的原因,结合实际列举了对“三废”处理的具体方法措施,达到无废物排放、再生循环利用之目的。所提供的处理方法是近几年来应用广泛、行之有效的方法,具有投资少、效果好的特点。第五部分提供了在钢管热镀锌生产中对各种溶液成分的化学分析方法以及所需的化验设备,列举出了实际分析的案例,这对于提高热镀锌镀层的质量、降低各种材料消耗、提高钢管热镀锌内在质量,无疑是具有重大意义的。本书可作为热浸镀领域的科技工作者及高校相关专业的实用参考书。
本书在编写过程中所采用的资料较多,参考文献未一一列出,在此一并致谢。
本书由苗立贤、王立宏任主编,参加编写工作的还有牛继英、苗瀛。本书在编写的过程中,承蒙衡水京华制管有限公司温朝福总经理、路彪高级技师的大力支持,他们对全书进行仔细审稿并提出宝贵的修改建议,作者在此深表谢意。感谢衡水京华制管有限公司资助本书出版。作者对关心本书出版、热心提出建议的同仁,亦表示衷心感谢。
限于作者的学识和经验有限,书中不妥之处在所难免,殷切希望专家和广大读者赐教斧正。
苗立贤
2015年1月于衡水京华