Интернет-обзор по современным методам горячего цинкования. —
Обнинск: 2012. — 546 с.
Перед Вами — результаты попытки создать некий документ, который
позволил бы ответить на основную часть вопросов, так или иначе
«подстерегающих» всех специалистов, кто занимается общим горячим
цинкованием, иначе «цинкованием в расплаве».
Исследования литературы, имеющейся в библиотеках г. Москвы, показали, что она либо устарела, либо написана столь «научным» языком, что понять ее без перевода на общедоступный язык практически невозможно. Информация же, циркулирующая в Интернете, в целом является более доступной в смысле ее понимания, хотя в значительной степени фрагментарной. Последнее обстоятельство накладывало на автора данного труда определенные обязательства по фактам проверки высказанных в тех или иных материалах утверждений.
Данный труд необходимо рассматривать прежде всего как обзор по процессам цинкования в расплаве, а не считать его академическим трудом. Вместе с тем, благодаря прежнему опыту автора, удалось несколько продвинуться в объяснении эффекта Санделина, который вызвал и продолжает вызывать головную боль, как у технологов, так и у теоретиков горячего цинкования. Введение. Двухвековая история метода горячего цинкования
Цинк и защита от коррозии
Цинк – основа устойчивого развития постиндустриального общества.
Проблемы долговечности изделий.
Основные типы коррозии и механизмы защиты стальных изделий.
Типы механизмов защиты.
Катодная защита. — Изолирование поверхности. — Комбинированные методы защиты. — Цинкование - уникальный метод защиты поверхности. — Синергизм в защите от коррозии (Дуплекс-покрытия).
Немного о металлургии цинка и его сортах.
Свойства металлического цинка.
Физико-химические свойства металлического цинка.
Другие способы нанесения цинковых покрытий.
Напыление (металлизация). — Шерардизация. — Электролитическое цинкование. — Окрашивание цинк-содержащими красками. — Механическое цинкование. — Сравнение методов нанесения цинковых покрытий с различных точек зрения и различия в структуре покрытий.
Временные факторы защиты конструкций цинковыми покрытиями и их отражение в существующих стандартах
Экономические аспекты использования оцинкованных изделий в строительстве, в промышленности и на транспорте
Объект защиты – черные металлы и чугун
Основы металлургии черных металлов.
Доменный процесс. — Производство стали. — Разливка стали и явление ликвации. — Типы сталей, их характеристики с точки зрения способности к горячему цинкованию.
Современные особенности структуры металлов в условиях непрерывной разливки сталей.
Литейные стали и чугуны.
Основные стадии подготовки изделий к горячему цинкованию и их влияние на качество покрытия
Операция навешивания.
Технологические операции подготовки поверхности.
Обезжиривание. — Объект обезжиривания – масла и смазки. — Механизмы обезжиривания.
Травление.
Травящие составы. — Механизмы травления окалины.
Промывка.
Флюсование.
Механизм флюсования и решаемые им задачи. — Составы на основе хлоридов цинка и аммония. — Влияние введения добавок во флюс. — «Мокрое» флюсование.
Сушка.
Собственно цинкование.
Охлаждение.
Доработка оцинкованных изделий.
Кинетические закономерности процесса образования защитного покрытия и существующие теории объяснения данных закономерностей
Зависимость толщины покрытия от основных параметров горячего цинкования.
Температура процесса. — Скорость погружения. — Время нахождения в ванне. — Скорость извлечения. — Влияние толщины металла и степени его шероховатости.
Экспериментальное изучение влияния примесных металлов на характер образующегося покрытия.
Современные представления о причинах повышенной реактивности сталей в зоне Санделина.
Технологические методы борьбы с повышенной толщиной цинкового покрытия.
Влияние добавок различных элементов на жидкотекучесть расплава. — Разработка процессов, направленных на ликвидацию пика Санделина. — Последние разработки в области исследования добавок различных легирующих элементов. — Высокотемпературное цинкование.
Точка зрения автора на поведение металлов в зоне Санделина.
Законы Фика и их применение в теориях массопереноса в твердом теле. — Немного об истории становления науки о диффузии в твердом теле.
Технологическое оформление процессов подготовки поверхности
Ванны для технологии обработки поверхности.
Конструирование ванн для расплава и организация систем нагрева.
Конструирование металлических ванн. — Материал ванн цинкования и рабочий интервал температур. — Выбор горелок для нагрева ванн расплава. — Способы нагрева ванн цинкования и типы горелок. — Теплоперенос через стенки ванн расплава. — Приближенные методы расчета предельной производительности ванн расплава. — Технология запуска ванн расплава в работу. — Поддержание работоспособности ванн расплава и контроль за процессами коррозии и толщинами стенки последней.
Камеры сушки.
Экономика процесса и пути снижения себестоимости горячего цинкования
Общие вопросы экономики.
Расходные коэффициенты, их взаимосвязь с производительностью оборудования.
Обезжиривание. — Травление (pickling). — Расцинковка. — Расход химикатов операции флюсования. — Операция цинкования (hot dipping).
Планировка предприятия горячего цинкования.
Роль технолога в снижении расходных коэффициентов цеха горячего цинкования.
Роль руководителя и рабочего коллектива в устойчивой работе цеха.
Роль менеджмента в обеспечении ритмичной работы цеха горячего цинкования.
Особенности конструирования стальных изделий под горячее цинкование
Требования к металлу.
Требования к методам обработки металла перед изготовлением из него изделий.
Рекомендации по дизайну изделий, подготовленных к горячему цинкованию.
Перильные ограждения (мостов и лестничных маршей). — Стоечные конструкции. — Фермы. — Тяги. — Осветительные опоры. — Дополнительные требования к конструкциям.
Рекомендации проектировщику.
Контроль оцинкованных изделий
Контроль качества оцинкованных изделий.
Факторы, связанные с неправильным выбором типа стали. — Факторы, связанные с недостатками при проектировании изделий. — Факторы, связанные с недостатками в технике изготовления изделий. — Факторы, вызванные неправильными действиями технологических служб оцинковочного предприятия. — Дефекты при хранении и обработке оцинкованных изделий.
Белая ржавчина и методы борьбы с ней.
Разрушения структуры металлов под действием технологических воздействий.
Дефекты, вызванные неправильной упаковкой.
Ремонт оцинкованных изделий.
Приемка оцинкованных изделий
Оценка внешнего вида изделий.
Измерение толщины покрытия и особенности измерения толщин по различным стандартам.
Способы ремонта оцинкованных изделий с дефектами, их преимущества и недостатки.
Отходы производства общего цинкования, их минимизация и основные принципы переработки
Введение. Вопросы экологии и защиты окружающей среды.
Некоторые сведения о предельно допустимых концентрациях ионов цинка в природных и сточных водах.
Основные отходы цеха горячего цинкования.
Отходы операции обезжиривания. — Отходы операции травления. — Отходы операции флюсования. — Промывка. — Отходы операции цинкования. — Отходы операции удаления цинка с поверхности дефектных изделий и подвесок. — Организация удаления вредных веществ из воздуха в цехах горячего цинкования.
Некоторые полезные сведения по аналитическому сопровождению процесса цинкования погружением
Анализ работоспособности ванн обезжиривания.
Анализ растворов ванн травления.
Исследование эффективности ингибитора. — Определение свободной кислоты в ванне травления. — Определение железа в ванне травления.
Определение характеристик ванн промывки и флюсования.
Определение общего цинка в растворе. — Анализ флюсового раствора на содержание аммиака. — Определение свободной кислоты во флюсовом растворе. — Определение железа во флюсовом растворе. — Определение оптимальной концентрации смачивающего агента.
Анализ расплава.
Приготовление стандартизированных растворов некоторых металлов. — Определение свинца. — Определение алюминия.
Анализ растворов ванны охлаждения.
Определение концентрации хлористого водорода в воздухе цехов горячего цинкования.
О некоторых вновь предлагаемых технологиях, или почем бусы для туземцев
Технологии «Технигальва» и «Гельвеко».
Технология «Ferrokill Tegoflux».
Технология «Film-flux».
Технология очистки «Зеленое поле».
Технология удаления железа из комбинации ванн флюсования и промывки.
Приложения
Английские (американские) меры.
Коэффициенты при переводе из одних размерностей в другие.
Основные стандарты России, стран Западной Европы и США по горячему цинкованию.
Некоторые полезные данные по изменению массы конструкций в результате горячего цинкования.
Номограмма, связывающая плотность солянокислых растворов ванн травления и содержание в них железа и кислоты.
Номограмма, связывающая плотность сернокислотных растворов ванн травления и содержание в них железа и кислоты.
Вопросы для проверки знаний.
Исследования литературы, имеющейся в библиотеках г. Москвы, показали, что она либо устарела, либо написана столь «научным» языком, что понять ее без перевода на общедоступный язык практически невозможно. Информация же, циркулирующая в Интернете, в целом является более доступной в смысле ее понимания, хотя в значительной степени фрагментарной. Последнее обстоятельство накладывало на автора данного труда определенные обязательства по фактам проверки высказанных в тех или иных материалах утверждений.
Данный труд необходимо рассматривать прежде всего как обзор по процессам цинкования в расплаве, а не считать его академическим трудом. Вместе с тем, благодаря прежнему опыту автора, удалось несколько продвинуться в объяснении эффекта Санделина, который вызвал и продолжает вызывать головную боль, как у технологов, так и у теоретиков горячего цинкования. Введение. Двухвековая история метода горячего цинкования
Цинк и защита от коррозии
Цинк – основа устойчивого развития постиндустриального общества.
Проблемы долговечности изделий.
Основные типы коррозии и механизмы защиты стальных изделий.
Типы механизмов защиты.
Катодная защита. — Изолирование поверхности. — Комбинированные методы защиты. — Цинкование - уникальный метод защиты поверхности. — Синергизм в защите от коррозии (Дуплекс-покрытия).
Немного о металлургии цинка и его сортах.
Свойства металлического цинка.
Физико-химические свойства металлического цинка.
Другие способы нанесения цинковых покрытий.
Напыление (металлизация). — Шерардизация. — Электролитическое цинкование. — Окрашивание цинк-содержащими красками. — Механическое цинкование. — Сравнение методов нанесения цинковых покрытий с различных точек зрения и различия в структуре покрытий.
Временные факторы защиты конструкций цинковыми покрытиями и их отражение в существующих стандартах
Экономические аспекты использования оцинкованных изделий в строительстве, в промышленности и на транспорте
Объект защиты – черные металлы и чугун
Основы металлургии черных металлов.
Доменный процесс. — Производство стали. — Разливка стали и явление ликвации. — Типы сталей, их характеристики с точки зрения способности к горячему цинкованию.
Современные особенности структуры металлов в условиях непрерывной разливки сталей.
Литейные стали и чугуны.
Основные стадии подготовки изделий к горячему цинкованию и их влияние на качество покрытия
Операция навешивания.
Технологические операции подготовки поверхности.
Обезжиривание. — Объект обезжиривания – масла и смазки. — Механизмы обезжиривания.
Травление.
Травящие составы. — Механизмы травления окалины.
Промывка.
Флюсование.
Механизм флюсования и решаемые им задачи. — Составы на основе хлоридов цинка и аммония. — Влияние введения добавок во флюс. — «Мокрое» флюсование.
Сушка.
Собственно цинкование.
Охлаждение.
Доработка оцинкованных изделий.
Кинетические закономерности процесса образования защитного покрытия и существующие теории объяснения данных закономерностей
Зависимость толщины покрытия от основных параметров горячего цинкования.
Температура процесса. — Скорость погружения. — Время нахождения в ванне. — Скорость извлечения. — Влияние толщины металла и степени его шероховатости.
Экспериментальное изучение влияния примесных металлов на характер образующегося покрытия.
Современные представления о причинах повышенной реактивности сталей в зоне Санделина.
Технологические методы борьбы с повышенной толщиной цинкового покрытия.
Влияние добавок различных элементов на жидкотекучесть расплава. — Разработка процессов, направленных на ликвидацию пика Санделина. — Последние разработки в области исследования добавок различных легирующих элементов. — Высокотемпературное цинкование.
Точка зрения автора на поведение металлов в зоне Санделина.
Законы Фика и их применение в теориях массопереноса в твердом теле. — Немного об истории становления науки о диффузии в твердом теле.
Технологическое оформление процессов подготовки поверхности
Ванны для технологии обработки поверхности.
Конструирование ванн для расплава и организация систем нагрева.
Конструирование металлических ванн. — Материал ванн цинкования и рабочий интервал температур. — Выбор горелок для нагрева ванн расплава. — Способы нагрева ванн цинкования и типы горелок. — Теплоперенос через стенки ванн расплава. — Приближенные методы расчета предельной производительности ванн расплава. — Технология запуска ванн расплава в работу. — Поддержание работоспособности ванн расплава и контроль за процессами коррозии и толщинами стенки последней.
Камеры сушки.
Экономика процесса и пути снижения себестоимости горячего цинкования
Общие вопросы экономики.
Расходные коэффициенты, их взаимосвязь с производительностью оборудования.
Обезжиривание. — Травление (pickling). — Расцинковка. — Расход химикатов операции флюсования. — Операция цинкования (hot dipping).
Планировка предприятия горячего цинкования.
Роль технолога в снижении расходных коэффициентов цеха горячего цинкования.
Роль руководителя и рабочего коллектива в устойчивой работе цеха.
Роль менеджмента в обеспечении ритмичной работы цеха горячего цинкования.
Особенности конструирования стальных изделий под горячее цинкование
Требования к металлу.
Требования к методам обработки металла перед изготовлением из него изделий.
Рекомендации по дизайну изделий, подготовленных к горячему цинкованию.
Перильные ограждения (мостов и лестничных маршей). — Стоечные конструкции. — Фермы. — Тяги. — Осветительные опоры. — Дополнительные требования к конструкциям.
Рекомендации проектировщику.
Контроль оцинкованных изделий
Контроль качества оцинкованных изделий.
Факторы, связанные с неправильным выбором типа стали. — Факторы, связанные с недостатками при проектировании изделий. — Факторы, связанные с недостатками в технике изготовления изделий. — Факторы, вызванные неправильными действиями технологических служб оцинковочного предприятия. — Дефекты при хранении и обработке оцинкованных изделий.
Белая ржавчина и методы борьбы с ней.
Разрушения структуры металлов под действием технологических воздействий.
Дефекты, вызванные неправильной упаковкой.
Ремонт оцинкованных изделий.
Приемка оцинкованных изделий
Оценка внешнего вида изделий.
Измерение толщины покрытия и особенности измерения толщин по различным стандартам.
Способы ремонта оцинкованных изделий с дефектами, их преимущества и недостатки.
Отходы производства общего цинкования, их минимизация и основные принципы переработки
Введение. Вопросы экологии и защиты окружающей среды.
Некоторые сведения о предельно допустимых концентрациях ионов цинка в природных и сточных водах.
Основные отходы цеха горячего цинкования.
Отходы операции обезжиривания. — Отходы операции травления. — Отходы операции флюсования. — Промывка. — Отходы операции цинкования. — Отходы операции удаления цинка с поверхности дефектных изделий и подвесок. — Организация удаления вредных веществ из воздуха в цехах горячего цинкования.
Некоторые полезные сведения по аналитическому сопровождению процесса цинкования погружением
Анализ работоспособности ванн обезжиривания.
Анализ растворов ванн травления.
Исследование эффективности ингибитора. — Определение свободной кислоты в ванне травления. — Определение железа в ванне травления.
Определение характеристик ванн промывки и флюсования.
Определение общего цинка в растворе. — Анализ флюсового раствора на содержание аммиака. — Определение свободной кислоты во флюсовом растворе. — Определение железа во флюсовом растворе. — Определение оптимальной концентрации смачивающего агента.
Анализ расплава.
Приготовление стандартизированных растворов некоторых металлов. — Определение свинца. — Определение алюминия.
Анализ растворов ванны охлаждения.
Определение концентрации хлористого водорода в воздухе цехов горячего цинкования.
О некоторых вновь предлагаемых технологиях, или почем бусы для туземцев
Технологии «Технигальва» и «Гельвеко».
Технология «Ferrokill Tegoflux».
Технология «Film-flux».
Технология очистки «Зеленое поле».
Технология удаления железа из комбинации ванн флюсования и промывки.
Приложения
Английские (американские) меры.
Коэффициенты при переводе из одних размерностей в другие.
Основные стандарты России, стран Западной Европы и США по горячему цинкованию.
Некоторые полезные данные по изменению массы конструкций в результате горячего цинкования.
Номограмма, связывающая плотность солянокислых растворов ванн травления и содержание в них железа и кислоты.
Номограмма, связывающая плотность сернокислотных растворов ванн травления и содержание в них железа и кислоты.
Вопросы для проверки знаний.