本網(wǎng)記者| 王元、符碧君、劉超
我國的金屬腐蝕問題相當(dāng)嚴(yán)重,每年因腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的4%,而由腐蝕帶來的間接損失更是難以估算。長期以來,人們一直在尋求各種方法降低腐蝕的危害。由于腐蝕都始于金屬表面,所以采用表面工程技術(shù)進(jìn)行表面改性已成為材料科學(xué)最活躍的前沿領(lǐng)域之一。鋼材表面改性后,可以延長鋼材使用壽命、提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。熱浸鍍作為一種表面改性的技術(shù),是一種很好的防腐技術(shù)。近年來,新材料、新工藝在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用,熱浸鍍工藝因其價格低廉以及性能優(yōu)良,成為世界各國金屬材料主要的防腐方法。隨著設(shè)備和工藝的進(jìn)一步優(yōu)化,以及與其他交叉學(xué)科的共同進(jìn)步,熱浸鍍技術(shù)將不斷完善,其應(yīng)用將更加廣泛,前景會更加廣闊。
本期中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)記者專訪了河北省冶金研究院原副院長陳冬教授,并深入探討熱浸鍍行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及其發(fā)展歷程。
陳冬教授
記者:行業(yè)可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為我國發(fā)展的戰(zhàn)略,環(huán)保要求日益嚴(yán)格,請您談?wù)劅峤冃袠I(yè)的蓬勃發(fā)展對國家建設(shè)有著怎樣的推動作用。
陳冬:改革開放40年來,熱鍍鋅行業(yè)取得了很大的進(jìn)展,為國民經(jīng)濟(jì)提供了重要支撐。業(yè)界周知,熱鍍鋅行業(yè)所產(chǎn)生的廢物是可回收的,即使鐵塔報廢,鋼材表面殘留的鋅層都是可回收的,所以熱鍍鋅行業(yè)符合我國可持續(xù)發(fā)展方針與循環(huán)經(jīng)濟(jì)方針。鍍鋅層的耐腐蝕性可以大大提高鋼材的壽命,從這個意義上講,我們要大力發(fā)展熱鍍鋅鋼材,尤其是在向工業(yè)化轉(zhuǎn)型已基本實現(xiàn)的階段。值得肯定的是我國熱鍍鋅鋼材應(yīng)用市場廣闊,在基建、建筑、電子通訊等方面都得到了大量的應(yīng)用。目前,我國輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑物跟國外比還有很大差距,國外都是輕鋼建筑或木質(zhì)建筑,我們的建筑大多是磚混結(jié)構(gòu),水泥和磚都是不可回收再利用的材料,屬于固廢。我們?nèi)绻鲚p鋼建筑,為了提高耐腐蝕率,一定要使用熱鍍鋅的工藝。如今,我國在光伏行業(yè)也發(fā)展迅猛。我們的光伏行業(yè)大量使用了熱鍍鋅鋁鎂的鋼材,光伏行業(yè)現(xiàn)已成為我國一張閃亮的名片。由此可見,熱鍍鋅行業(yè)前景非常廣闊,對我們國家建設(shè)起到舉足輕重的作用。
記者:您先后于1988-2004年,發(fā)起、組織、主持了1-7屆全國熱浸鍍學(xué)術(shù)、技術(shù)交流會,至今發(fā)展到第15屆會議,可以說,您見證了中國熱浸鍍行業(yè)的發(fā)展。請您講講中國熱浸鍍行業(yè)從無到有的歷程。
陳冬:1988年,中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會、河北省冶金研究所在石家莊聯(lián)合主辦了全國首屆熱鍍鋅鋁學(xué)術(shù)技術(shù)交流會,本屆會議吸引了106家單位、173名業(yè)界人士參會,發(fā)表了論文七十多篇。自這次會議后,大家商議確定每兩年召開一次熱鍍鋅鋁學(xué)術(shù)技術(shù)交流會,由我來負(fù)責(zé)組織和主持。這個學(xué)術(shù)交流會能圓滿地舉辦,得益于中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會的領(lǐng)導(dǎo),尤其是當(dāng)時腐蝕學(xué)會副秘書長袁玉珍女士的大力支持。1990年第二屆會議在昆明召開,1992年第三屆會議在株洲召開,當(dāng)時株洲冶煉廠參與聯(lián)合主辦。第四屆會議在桂林召開,由中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會、河北省冶金研究所、冶金部的鄭州金屬制品研究所、株洲冶煉廠等聯(lián)合主辦。我們的學(xué)術(shù)交流會,從此拉開了序幕。后改名為中國熱鍍鋅年會,今年中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會在唐山召開了第15屆中國熱鍍鋅年會。現(xiàn)在由原來的兩年召開一次會議,變?yōu)榱艘荒暾匍_一次。自1999年中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會熱浸鍍專業(yè)委員會成立后,熱鍍鋅鋁學(xué)術(shù)技術(shù)交流會便由專業(yè)委員會來主辦。熱浸鍍行業(yè)的發(fā)展與技術(shù)進(jìn)展取決于學(xué)術(shù)交流,專業(yè)委員會給我國熱浸鍍行業(yè)的技術(shù)發(fā)展起到了重要的支撐作用。當(dāng)然,也離不開中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會定期舉辦的技術(shù)培訓(xùn)班。熱浸鍍專業(yè)是一個跨行業(yè)、多專業(yè)的領(lǐng)域,當(dāng)時,在大學(xué)的腐蝕與防護(hù)教材中,很少全面介紹熱浸鍍相應(yīng)的專業(yè)與技術(shù),我們根據(jù)現(xiàn)場從事熱鍍鋅工作的情況來看,工人和技術(shù)人員有這方面的要求,因此1988年、1990年和2000年,中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會在北京鋼鐵學(xué)院(即現(xiàn)在的北京科技大學(xué))先后舉辦了三屆全國熱浸鍍技術(shù)培訓(xùn)班。尤其是第三屆培訓(xùn)班,舉辦了十天,為全國的鍍鋅企業(yè)培養(yǎng)了一大批技術(shù)骨干,比如浙江盛達(dá)的老總,現(xiàn)在中國最大的批量熱鍍鋅企業(yè)一一上海永豐的原總工程師,成都四友的董事長兼總經(jīng)理,還有江蘇鍍鋅行業(yè)中的許多技術(shù)骨干,都是這一屆培訓(xùn)班的學(xué)員。從2009年到2010年,中國表面工程協(xié)會熱浸鍍分會和河北省冶金學(xué)會在桂林還舉辦過兩屆中國批量鍍鋅的技術(shù)培訓(xùn)班,現(xiàn)在的許多企業(yè)還得益于此次培訓(xùn)班。此外,中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會是中國科協(xié)最早開展專業(yè)技術(shù)水平評價的試點學(xué)會之一,他們的評價工作就包括了專業(yè)技術(shù)知識的考核和專業(yè)工作業(yè)績的評價。在考核通過以后,可以獲得全國學(xué)會專業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)水平評價證書,即防腐蝕工程師證書。為了服務(wù)于行業(yè),我們還通過學(xué)會、協(xié)會為行業(yè)制定了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。中國表面工程協(xié)會先后制定了三項標(biāo)準(zhǔn),一個是鋼制熱浸鍍鋅鍋,另一個是批量熱鍍鋅用的二元中間合金錠,再一個是批量熱鍍鋅行業(yè)綠色工廠評價導(dǎo)則。這三個標(biāo)準(zhǔn)對于企業(yè)有指導(dǎo)作用,尤其是鋼制熱浸鍍鋅鍋和批量熱鍍鋅用的二元中間合金錠,國內(nèi)外都沒有同類的標(biāo)準(zhǔn)。所以,學(xué)會、協(xié)會對于行業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動作用。
記者:熱浸鍍技術(shù)在不斷推陳出新,您覺得熱鍍鋅未來的發(fā)展應(yīng)該是怎樣的一個路線?
陳冬:首先,隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,批量熱鍍鋅工件的尺寸也日益大型化,鋅鍋也隨之加大,從過去的幾十噸容量,增加到200-300噸,許多鋅鍋的容量達(dá)到700噸達(dá)以上、1100噸鋅鍋也不少見。第二,這些年來,批量熱鍍鋅鋅鍋的使用壽命從過去的1至3個月,提高至現(xiàn)在的5-8年。改革開放這些年來,大型化,環(huán)保化、自動化的生產(chǎn)線也層出不窮。第三,批量熱鍍鋅的加熱爐更新?lián)Q代。原來傳統(tǒng)手工作坊式生產(chǎn)均以煤加熱爐為主,后來有一階段是燒重油加熱,現(xiàn)在國內(nèi)有兩種加熱爐,一種是電加熱,一種是天然氣加熱。目前占主導(dǎo)地位的是平焰燃燒爐和高速脈沖爐,巳成為國內(nèi)熱鍍鋅廠的主流。可見,我們熱鍍鋅的加熱比以前更科學(xué),更環(huán)保,升溫速度也更快。第四,與其他國家相比,我們國家發(fā)展最好的就是三廢治理。一方面是企業(yè)家們的環(huán)保意識、對社會的責(zé)任心和使命感增強(qiáng)。其次,有關(guān)部門的執(zhí)法力度也有加強(qiáng)。在批量熱鍍鋅三廢治理中,鋅煙的收集方式有了明顯的發(fā)展,從天車固定罩、天車卷簾罩,鋅鍋槽邊吸風(fēng)、鋅鍋槽邊吹吸風(fēng)式、鋅鍋端吹尾吸式,鋅鍋移動封閉罩,到鋅鍋全封閉等,鋅煙的干濕法脫塵脫氨處理、助鍍劑的在線除鐵處理,溶劑渣、酸洗,水洗泥等固廢的除鐵處理,鋅灰鋅渣的回收與再生等,熱鍍鋅的廢水處理、循環(huán)利用、廢水零排放、全封閉生產(chǎn)線在國內(nèi)許多工廠都得到應(yīng)用。
另外,這么多年來,我們在無煙助鍍、高鋁鋅液助鍍、無鉛熱鍍、三價鉻鈍化、無鉻鈍化、助鍍劑除鐵再生這些方面,都取得了長足的進(jìn)步。
總之,我國熱鍍鋅先進(jìn)生產(chǎn)的工藝是處于國際先進(jìn)水平的,給其他發(fā)展中的國家起到表率作用。
我們國家與歐美發(fā)達(dá)國家的主要差別是我們國家的批量熱鍍鋅的品種多、材料成份復(fù)雜、批量小,對鍍層的表面質(zhì)量要求高。而歐美等國對適用鍍鋅的鋼材中的活性成分、活性元素有嚴(yán)格的限制,但對鍍層的表面質(zhì)量要求不高。所以我們國家的批量熱鍍鋅從某種程度上來講,原料成份比較雜,但產(chǎn)品的質(zhì)量要求反而高于國外的產(chǎn)品。
對于未來中國的熱鍍鋅行業(yè)發(fā)展方向,從技術(shù)層面上,我認(rèn)為還是要往合金鍍的方向發(fā)展。我們現(xiàn)在開展熱鍍鋅鋁合金、鋁鋅合金,通過添加的第三種元素改善鍍層耐蝕性,目前主要以稀土、鎂為主,還有很多元素可以去摸索探討。我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)對高強(qiáng)鋼的熱鍍鋅的研究,以前鋼中的元素是碳、硅、錳、磷、硫,隨著高強(qiáng)鋼的出現(xiàn),我希望能更深入地研究其余元素的添加對熱浸鍍的影響。在管理層面上,我認(rèn)為不管是板帶還是批量鍍鋅,都應(yīng)當(dāng)做到智能化、綠色化、集約化。智能化的前提是大數(shù)據(jù),是一個專家系統(tǒng)的建立,目前來講這個專家系統(tǒng)的建立還比較困難,大數(shù)據(jù)的收集也是一個很大的問題,所以首先要解決這個問題。隨著環(huán)保的要求越來越高,綠色化是一個永恒的課題。我們要不斷地提高環(huán)保指標(biāo),現(xiàn)在批量鍍鋅中對于鋅煙、固廢、溶劑渣、酸泥等排放有嚴(yán)格的要求。對加熱爐中爐氣的脫硫、脫硝方面的工作也都應(yīng)當(dāng)逐步開展。
記者:在您這幾十年的科研經(jīng)歷過程中,能否簡單介紹一下我國熱鍍鋅行業(yè)發(fā)展的重大成果或里程碑式的發(fā)展案例。并談?wù)剣鴥?nèi)外熱浸鍍的技術(shù)和科技成果有什么不同及可以相互借鑒的地方。
陳冬:國內(nèi)外這幾年來,熱鍍鋅行業(yè)中到底在哪幾個方面有重大突破呢?首先是合金鍍的普及與推廣,從上世紀(jì)七十年代開始,美國的伯利恒鋼鐵公司系統(tǒng)地開展鋅液中加鋁的實驗,分析了鋅液中加入從1%-70%的鋁的實驗數(shù)據(jù)后,他們發(fā)現(xiàn)了兩個提高耐蝕性的平臺,一個是5%鋁,另一個是55%鋁的平臺。圍繞這兩個平臺,他們開發(fā)了相應(yīng)的產(chǎn)品及制備工藝。1978年,國際鉛鋅組織和比利時列日研究中心開始研究,80年代,熱鍍Galfan合金問世。Galfan合金的成份是鋅-5%鋁-稀土,鋅一5%鋁合金的共晶溫度是382℃,它的熱浸鍍溫度比現(xiàn)在熱鍍鋅的溫度可以降低30℃-40℃。也就是說,假如我們熱鍍鋅的正常熱鍍溫度是450℃-460℃,那么Galfan合金的熱鍍溫度可以在420℃-430℃。這個溫度的降低,可以大大改善鍍層鋼絲的力學(xué)性能,而且Galfan合金的耐蝕性是同厚度的純鋅鍍層的兩到三倍。Galfan合金問世后,日本鋼絲行業(yè)基本取代了熱鍍純鋅。在80年代 Galfan合金問世后,我國就有許多單位同期開展合金鍍的研發(fā)。在《中國腐蝕與防護(hù)報》上、《腐蝕防護(hù)之友》中,我曾寫過一篇Galfan鍍鋅鋼絲的文章,是熱鍍鋅鋼絲的升級換代產(chǎn)品。也曾接受記者采訪,在《中國冶金報》上以三期刊登了Galfan鍍鋅鋼絲的文章,第一期的文章標(biāo)題是“采訪中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會熱浸鍍專業(yè)委員會常務(wù)副主任陳冬”,熱鍍鋅鋼絲的升級換代產(chǎn)品,第二期是“Galfan鍍鋅鋼絲與鍍鋅鋼絲的真?zhèn)巫R辨”,第三期是演示真?zhèn)巫R辨。
為了抑制鋼中硅元素的圣德林效應(yīng),從上世紀(jì)60年代開始,加拿大和澳大利亞等國就開展了鋅鎳合金鍍的技術(shù)研究。80年代開始,華南理工大學(xué)許多老師就一直致力于推廣這項技術(shù),包括李揚(yáng)宗,盧錦堂、陳錦虹,孔綱教授等。現(xiàn)在幾乎國內(nèi)所有的批量鍍鋅企業(yè),都采用了這項先進(jìn)的合金鍍技術(shù)。還有就是鋅鋁鎂、鋅鋁硅的合金鍍,自上個世紀(jì)90年代以來,我國的鍍鋅企業(yè)就開始嘗試開展鋁鋅硅的合金鍍,我們現(xiàn)在許多鋼廠均生產(chǎn)鋁鋅硅鍍層——55%的鋁,43.4%的鋅,1.6%的硅,俗稱鋁鋅硅為55%鋁。本世紀(jì)初鋅鋁鎂鍍層問世,國內(nèi)許多板帶企業(yè)聞風(fēng)而起,開始開發(fā)鋅鋁鎂的產(chǎn)品。它的耐腐蝕性在同樣的鍍層厚度情況下,是純鋅的10-30倍,這樣可以大大提高鍍層的耐腐蝕性。但在批量鍍鋅上開發(fā)鋅鋁鎂鍍層,由于工藝技術(shù)及設(shè)備的限制,難度很大,目前有幾家單位在研發(fā)中。東北大學(xué)與日本三建株式會社,通過雙槽鍍的方式也開展了鋅鋁鎂在批量鍍鋅上的應(yīng)用研究,雙槽鍍的鋅鋁鎂技術(shù)應(yīng)當(dāng)是比較成功的。
另外,國內(nèi)批量鍍鋅的大型化、環(huán)保化裝備的自動化生產(chǎn)線層出不窮。80年代開始,我們批量鍍鋅的生產(chǎn)大部分都是手工作坊式的。20世紀(jì)初,在大陸建立了多條日臺式的行車加多軌葫蘆的生產(chǎn)線,這種生產(chǎn)線的最大優(yōu)點就是鋅鍋利用率高、作業(yè)率高,成本低,它的缺點就是需要二次掛件,適用于雜件鍍鋅。20世紀(jì)中后期,企業(yè)的環(huán)保壓力增大,環(huán)保型的、封閉的、全行車的、自動化生產(chǎn)的歐式生產(chǎn)線順勢進(jìn)入企業(yè),對于品種單一、產(chǎn)量大的專業(yè)鍍鋅廠,它有很大的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的手工作坊式的鍍鋅,現(xiàn)在已經(jīng)基本被淘汰了。我國在國內(nèi)已經(jīng)建成了多條端進(jìn)端出、端進(jìn)側(cè)出、側(cè)進(jìn)側(cè)出的全封閉鍍鋅生產(chǎn)線,直線形的、L形的、U形的、T形的生產(chǎn)線也是層出不窮。
我們國家的熱浸鍍技術(shù),從技術(shù)層面到管理層面上,我認(rèn)為與國外沒有太大的差別。但在創(chuàng)新方面,我們跟國外還有很大的差距。如Galfan合金、鋁鋅硅、鋅鋁鎂,多是國外的研究,比利時、美鋼聯(lián)、日本的新日鐵都是原創(chuàng)性地開展這些研究,我國基本是在跟進(jìn),但原發(fā)性的創(chuàng)新還是差了一些。在工藝上、裝備上,我們也是在跟著發(fā)達(dá)國家走。我希望通過年輕一代的科技人員的努力,可以在一些方面獲得突破,比如我一直在講的我們批量鍍鋅的鈍化問題,國外也沒有解決,國內(nèi)也沒有解決,我希望可以把我們的批量鍍鋅鈍化逐步向三價鉻與無鉻鈍化的方向推進(jìn)。在助鍍劑上,我也希望我們有大的進(jìn)步與突破,現(xiàn)在我們還是延續(xù)國外在200多年前的氯化銨、氯化鋅的路線,雖然現(xiàn)在國外有一些化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的助鍍劑,也有氯化物的助鍍劑。那么我提出了一個思路,希望能開發(fā)有機(jī)、無機(jī)復(fù)合的助鍍劑,通過水溶性的有機(jī)助鍍劑起到覆蓋作用,通過無機(jī)助鍍劑對鋅液和鋼材起到凈化作用。這樣,我們能真正做到?jīng)]有鋅煙產(chǎn)生,就可以解決因鋅煙產(chǎn)生的?病。我也希望國內(nèi)在鋅煙收集方面可以有一些大的突破,目前國內(nèi)的鋅煙收集還是缺乏原創(chuàng)性的技術(shù),像固定封閉罩,對于實際上的操作都不太方便,對于日臺式的生產(chǎn)線,鋅煙收集也沒有好的效果。而對于韓國、日本這種槽邊吸風(fēng)的裝置,在許多場合效果不好。希望在這些方面,我們都可以有所突破。
在環(huán)保的技術(shù)上,我也希望可以有一些突破,我們希望批量鍍鋅的企業(yè)內(nèi)部可以實現(xiàn)三廢的產(chǎn)物自循環(huán)、自消納,現(xiàn)在企業(yè)對把鋅灰作為危廢感到無奈,因為鋅灰本身是一種可回收的再生資源,很容易加工成熱浸鍍助鍍劑里的氯化鋅,我們希望能有一條比較科學(xué)的制備路線。所以我希望國內(nèi)的科技人員,尤其是年輕的科技工作者,能夠擔(dān)負(fù)起這個責(zé)任,去做做這方面的工作。
記者:請您介紹一下所在單位在鍍鋅鋼行業(yè)取得了哪些重要成果、技術(shù)成果轉(zhuǎn)化運用情況,發(fā)揮了哪些經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
陳冬:我所在的單位過去叫河北省冶金研究所,后來變更為河北省冶金研究院。我們在國內(nèi)熱鍍鋅方面的研發(fā)工作,可以主要歸納為三個方面。
第一、我們是全國首家研究稀土在熱鍍鋅中應(yīng)用的科研單位。在80年代初,我們就開展了稀土在熱鍍鋅中應(yīng)用的研究,率先發(fā)表了多篇稀土在熱鍍鋅中應(yīng)用研究的論文,后來又開展了鋼絲熱鍍Galfan合金研究。也首先開展了雙槽鍍的工業(yè)試驗,這項研究是在北京科技大學(xué)與河北故城鋼絲繩廠的大力支持下一起做的。在全國首屆會議上,我們系統(tǒng)介紹了雙槽鍍Galfan合金的化學(xué)成分、金相結(jié)構(gòu)、耐蝕性能等方面的研究。所以在Galfan合金,熱鍍鋅鋁稀土兩方面,我們所都是最早的開展研究的,并進(jìn)行了工業(yè)試驗。
第二、我們研發(fā)並批量生產(chǎn)耐腐蝕的堆焊焊條,我們申報并獲兩項國家發(fā)明專利的授權(quán)。2003年我們申報的第一項專利,是一種耐液態(tài)鋅和含鋁鋅基合金腐蝕的堆焊焊條,2008年又申報“改進(jìn)的耐液態(tài)鋅和含鋁鋅基合金腐蝕的焊接材料“的發(fā)明專利。這種堆焊焊條至今仍有很多企業(yè)使用并且效果很好。填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
第三、近20年來,我們主要研發(fā)熱鍍鋅用化學(xué)品,包括酸洗,助鍍添加劑,新型鈍化劑,大約有十來種,有幾種我們申報了專利,還有一些沒有申報專利,但也是我們自主研發(fā)的。其中有一種助鍍添加劑,我們叫601助鍍添加劑,這種添加劑可以降低助鍍劑的表面張力,從而減少助鍍劑的使用量,使助鍍劑更薄、更均勻地覆蓋在工件表面,這樣做最大的優(yōu)點是可以防止工件在浸液時的飛濺,減少鋅灰、懸浮鋅渣的產(chǎn)生。這兩年我們研究了一系列單組分和雙組分的鈍化劑,也進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化,在國內(nèi)的許多工廠,尤其是鋼管行業(yè)獲得了很好的應(yīng)用。現(xiàn)在我們在開發(fā)一種疏水的表面鈍化劑,希望我們的疏水表面鈍化劑能早日研發(fā)成功。通過研發(fā)工作培養(yǎng)和鍛煉了年輕的科研人員,也取得較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
記者:熱鍍鋅技術(shù)自發(fā)明以來就是一種高效防腐的技術(shù)手段,熱鍍鋅常見的問題有很多,您覺得應(yīng)該怎么控制來解決這個行業(yè)的通病呢?
陳冬:熱鍍鋅鋼材隨著時間的推移會逐漸失去光澤。但這不會有影響,因為熱鍍鋅鋼材不是作為裝飾用的。作為防腐蝕的第一要求,我們要遵循它的規(guī)律,剛開始熱鍍鋅鋼材是非常光亮的,隨著大氣的腐蝕,氧化是不可避免的,只不過我們希望它氧化成堿式碳酸鋅,堿式碳酸鋅不是光亮的,但它可以保護(hù)鋼材,在一定鍍層厚度時,鍍鋅鋼材的耐蝕性可以達(dá)到50年以上,防腐是我們的主要目的。例如我們修一條架空的電纜,如果鐵塔的壽命是50年,而電纜的壽命為15年,在鐵塔的壽命周期中需要換三次電纜,但如采用GaIfan合金鍍層鋼絲的電纜,則可以與鐵塔同步,大大降低了維修費用。第二,現(xiàn)在光污染已提到議事日程,.在高速公路邊,如果防護(hù)欄太亮了反而會反光,影響駕駛。所以要求啞光的熱鍍鋅。在熱鍍鋅上,光亮不是它的目的,耐腐蝕性才是最重要的。
無論是熱鍍鋅鋼管,還是板帶,都經(jīng)常遇到黑斑和白銹的問題。黑斑有幾種產(chǎn)生原因。第一是由于鋅液中有鉛、鋁、鎂造成的,尤其是鋅液中加入鉛很容易產(chǎn)生色差,黑斑。第二是在包裝與儲存環(huán)節(jié),我們要更科學(xué)地包裝與儲存,減少摩擦造成的色差痕跡。白銹也是熱鍍鋅行業(yè)的通病,它是在高溫、高濕、不通風(fēng)的情況下產(chǎn)生,白銹本身是氫氧化鋅,氧化鋅在潮濕的季節(jié)環(huán)境下變成氫氧化鋅,氫氧化鋅是不致密、疏松的,所以通過氫氧化鋅,鋅層會進(jìn)一步腐蝕。當(dāng)腐蝕到一定程度,超過了熱鍍鋅鍍層的必須要求,就會影響服役的年限。
對于白銹最主要的就是防治,使它處于通風(fēng)的環(huán)境,在通風(fēng)的條件下,大氣中的二氧化碳會與氫氧化鋅發(fā)生反應(yīng),生成堿式碳酸鋅,堿式碳酸鋅是一種致密的膜層,會保護(hù)鋅層表面免受潮濕大氣進(jìn)一步的腐蝕。所以在濕度比較大的季節(jié)要合理的堆放,并且通風(fēng)要放在第一位。鈍化也是一個防治白銹的重要手段。我們對鈍化的建議是選擇企業(yè)信譽(yù)與鈍化劑性能稍微好的企業(yè)的產(chǎn)品,還要使用科學(xué)的鈍化劑,不要聽信一些本身就不好的鈍化劑的虛假宣傳,以免引起不好的效果。我認(rèn)為白銹通過技術(shù)層面的進(jìn)展在某種程度上來講是可以根本解決的。對于鋼管企業(yè)如采用無鉛熱鍍,基本可杜絕黑斑的生成。
記者:您作為第一主研人,先后開展18項科研項目,全面負(fù)責(zé)開發(fā)研究、工藝技術(shù)、項目試驗和實施,其中鋼絲熱鍍鋅- 稀土合金、CHNi50堆焊條、高速工具鋼絲等三項獲省科技進(jìn)步三等獎,均為國內(nèi)首創(chuàng),國內(nèi)領(lǐng)先水平,您認(rèn)為現(xiàn)如今國家大力倡導(dǎo)并鼓勵產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的情況下,我們要如何發(fā)展?
陳冬:產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是非常必要的。影響企業(yè)發(fā)展的一個重要因素就是信息不對稱。企業(yè)有需求,但是科研單位和高校不知道,高校手里可能有某項成果,企業(yè)也不知道。那怎么使信息互通呢?
互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)然是一個基礎(chǔ),學(xué)會、協(xié)會是助推手,我們可以通過學(xué)會設(shè)立一個平臺,定期召開供需會議,了解企業(yè)需要什么,關(guān)注的共性問題是什么。對行業(yè)來說,怎樣才能使行業(yè)獲得發(fā)展?我剛才講到熱浸鍍的跨行業(yè)多專業(yè)的性質(zhì),熱浸鍍的書和資料比較少,大部分一線人員也很難找到適合自己的書和資料,獲取新知識也很困難。我想還是通過學(xué)會、協(xié)會搭建的平臺發(fā)揮作用,繼續(xù)舉辦國內(nèi)培訓(xùn)學(xué)習(xí)班。這種學(xué)習(xí)班應(yīng)當(dāng)是接地氣的、與時俱進(jìn)的,也應(yīng)當(dāng)是有針對性的,不是泛泛而談的。
同時,也建議有腐蝕專業(yè)的高校對市場進(jìn)行一個調(diào)查,我們的板帶產(chǎn)量已經(jīng)一億噸,熱鍍鋅鋼管的產(chǎn)量已經(jīng)到五千萬噸,都占了世界50%以上的產(chǎn)能,而我們這方面的知識不夠多,高校應(yīng)與時俱進(jìn)增加這方面的章節(jié),宣傳一些熱鍍鋅的新技術(shù)。
高校還應(yīng)該注意人才的培養(yǎng),有針對性、有方向性的去選拔這方面的人才。其實熱鍍鋅行業(yè)所缺的應(yīng)當(dāng)是兩方面的人才,一方面是踏踏實實在一線工作的有創(chuàng)新思維的並勇于實踐的人才。另一方面,高校、科研單位里也缺乏具有創(chuàng)新能力的引領(lǐng)者。熱鍍鋅的技術(shù)創(chuàng)新,我們大部分都是跟跑國外的,現(xiàn)在到了彎道超車的階段,許多專業(yè)人才應(yīng)當(dāng)加入到這個行業(yè)中來,使中國熱浸鍍行業(yè)不僅在技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上,也在技術(shù)創(chuàng)新上真正地做到引領(lǐng)世界。
記者:現(xiàn)在越來越多的年輕人投身于材料腐蝕與防護(hù)方向的研究,在熱鍍鋅方向也是人才濟(jì)濟(jì),對于行業(yè)內(nèi)或者高校等研究機(jī)構(gòu)有關(guān)鍍鋅鋼研究領(lǐng)域的人才培養(yǎng)模式有什么看法和建議?對年輕的科研人員有什么樣的期待。
陳冬:我希望年輕人從基層做起,先做藍(lán)領(lǐng)再做白領(lǐng),千萬別從大學(xué)畢業(yè)后想直接一步登天。想做這個,要把基礎(chǔ)先打好,就要接觸一線,腳踏實地、勤勤懇懇的工作。另外,我還希望年輕人勇于創(chuàng)新與實踐,不怕失敗。第三,我希望年輕人要注意多學(xué)科交叉,增加知識面的長度及寬度,我們以前做的工作總是在增加知識面的長度,我希望大家也增加知識面的寬度,我們要吸收其他行業(yè)與領(lǐng)域中的創(chuàng)新思維與成果,並移植嫁接到熱鍍鋅行業(yè)中,才會產(chǎn)生好的效果。第四,希望年輕人要有抱負(fù),勇于吃苦。所以我還是想大家踏踏實實從基層做起,這樣行業(yè)才能有所發(fā)展。
后記:道阻且長,行則將至,行而不輟,未來可期。我們相信只要大家不斷努力,開拓創(chuàng)新,中國熱浸鍍行業(yè)定會走向世界、引領(lǐng)世界!
人物簡介
河北省冶金研究院原副院長兼總工,河北省金屬學(xué)會原副理事長兼秘書長,河北省京津冀協(xié)同發(fā)展專家組成員,中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會熱浸鍍專業(yè)委員會原常務(wù)副主任委員,現(xiàn)名譽(yù)主任委員,中國表面工程協(xié)會熱浸鍍分會原理事長,現(xiàn)名譽(yù)理事長。原理事長,現(xiàn)名譽(yù)理事長。
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