受访:中国腐蚀与防护学会第三届热浸镀专业委员会名誉主任、中国腐蚀与防护学会第九届理事会理事、中国表面工程协会热浸镀专业委员会理事长陈冬教授(以下简称“陈”)
采访:《腐蚀与防护之友》杂志(以下简称“cpf”)
热镀锌是当今世界上应用最广泛、性能价格比最优的钢材表面处理方法。热镀锌产品对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用,同时镀层钢材也是国家扶植和优先发展的高附加值短线产品。
我国的热镀锌加工发展前景非常广阔,基础建设还远没有完善,随着西部大开发战略的实施,西电东送、西气东输、南水北调、三峡工程、农网及城市电网二网改造等项目的深入展开,随着农村城镇化进程的加快,带动了交通、电力、运输等部门的发展,从而促使我国热镀锌市场持续增长。
中国腐蚀与防护学会第三届热浸镀专业委员会名誉主任、中国表面工程协会热浸镀专业委员会理事长陈冬教授认为,由于市场竞争激烈,企业必须在技术、环保及管理上从较高起点出发,才能获得最大的持久的经济效益。本期《腐蚀与防护之友》将专访陈教授,并深入探讨热浸镀行业的可持续发展及其发展历程。
本刊记者/温蕊
第八届中国热浸镀交流会上,陈冬教授被授予国内首位终身成就奖
绿色、可持续发展是未来科技主流方向
Cpf:行业可持续发展已经成为我国发展的战略,环保要求日益严格,请您谈谈热浸镀行业的蓬勃发展对国家建设有怎样的推动作用。
陈:热浸镀是传统产业,产品广泛的用在国民经济基础产业,如电力、交通、通讯、石化等。镀锌行业发展迅猛,目前仅批量镀锌企业就有1000多家,钢丝镀锌企业刚达到3000多家,钢管镀锌企业也有100多家及其它相关企业,总数量能达到5000多家。这是非常大的规模,在世界热浸镀行业里,中国是生产大国。
多年前,日本热浸镀协会会长来中国访问时,曾表示,有一些日本经销商不愿在日本加工,要到中国进行镀锌加工。从这个方面来说,可以看到行业蓬勃的生命力。另外,镀锌钢材符合国家的可持续发展和循环经济理念,镀锌钢材几乎能够完全再生回收,以建筑物为例:砖混建筑不可回收,钢筋混凝土建筑中钢筋能 回收,混凝土不能,而钢结构建筑中热镀锌的钢材就是报废以后也可以再生回收。建筑是百年大计,其钢材必须是热镀锌钢材,所以它符合循环经济理念,也能达到节能减排。镀锌钢材不能只看生产钢材时需要花多少资源和能源,应当纵观镀锌钢材在整个生命周期中,可以重复再生利用的的优势。镀锌是钢材防腐蚀的一个重要手段,一般大气环境下镀锌钢材有50年以上的使用寿命,而没有镀锌的钢材的寿命仅数年。
Cpf:热浸镀技术在不断推陈出新, 如今热浸镀行业的发展方向与此次会议定为“绿色·节能·高效”的意义?
陈:热镀锌已经发展有270年的历史,批量镀锌一直采用溶剂法的工艺,近30年来有一定的技术进步,首先是钢材的 化学成分及工件尺寸发生了很大的变化, 过去钢铁生产不是全连铸工艺,不是硅镇静钢,现在钢铁生产普遍采用全连铸工艺、钢材大多是硅镇静钢,钢材中硅含量较高。目前高强钢热镀锌也不少见,镀锌钢材的化学成分有较大的变化,尤其是硅对镀锌影响很大。因此,硅镇静钢热镀锌变成新的技术方向,当前工件大型化已成趋势,热镀工艺和设备都有很大的改变。第二,近10年合金镀发展的很快,为了提高镀层的耐腐蚀性,锌液中添加了铝、镁、稀土等合金元素以提高钢材耐腐蚀寿命。
因此,我们需要探讨钢材材质及尺寸的变化及合金镀中锌液成分的变化对工艺设备、产品质量的影响,以保证镀件的质量。
同时还有环境与资源的问题,这也是传统产业都要面临的问题,就是怎么节约资源,怎么保护环境。基于这个理念, 此次会议的主题就是要“绿色、环保”。国内的批量镀锌企业比较重视节能,但在减排方面做的不好。节能可为企业增加效益,而减排则需企业支出,但减排也是企业必须承担的社会责任,对镀锌行业的可持续发展有帮助。国家从去年开始提出生 态文明建设,今年李克强同志又提出了向污染宣战。环境的现状也已经对镀锌行业的无序发展亮出了红灯,所以热浸镀行业不能只盯发展而不保护环境,这样的做法肯定不行,要落实清洁生产,落实向污染宣战。不能允许热镀锌企业无序、无治理、不达标排放。所以,我这次在会议上的题目就是《对热镀锌污染说不》,不能允许热镀锌行业污染环境。
Cpf:国内外热浸镀的技术和科技成果,有什么不同及可以相互借鉴的地方。
陈:欧美国家的镀锌生产线、镀锌产品和品种已经高度集中化,专业化生产, 自动化程度较高,并注重环保;日本、台湾地区批量热镀锌生产线效率高,可同时进行多规格、多品种产品的镀锌加工。中国大部分镀锌加工企业加工品种繁多,若简单的走欧美的路线,不太合适于中国国情,我认为应当把两者结合开发出有中国特色的镀锌生产线。
我国板带热镀锌企业积极引进国外的先进设备,并紧跟国外新技术发展,目前国内外生产线的差异不大。而批量镀锌企业不一样,欧美主要采用封闭式的生产线,而国内镀锌企业规格品种较杂,生产线很难完全封闭,因此,无法简单的借鉴欧美的生产线。我建议,既要吸收欧洲环保的先进理念,也要学习日本、台湾地区的高效作业方法。现在国内有一定的尝试,在镀锌加热炉上,目前基本采用国际先进的高速脉冲和平焰烧嘴等先进燃烧技术,在工艺流程上我们还有一些可优化的改进。
同时批量热镀锌还有钝化问题,国内外热镀锌板带生产企业均已采用无铬钝化、三价铬钝化。但批量镀锌由于工艺路线不一样,设备不一样,钝化膜难以干燥,难以成膜、钝化膜的厚度难于控制。因此,用于板带钝化的措施在批量镀锌上无法采用,所以必须探索一条适合于中国的批量热镀锌的钝化的工艺。这个方面无国外经验可借鉴,国外不做钝化并允许生成白锈,中国的标准是不允许有白锈。
镀锌行业26年发展历程
Cpf:您先后于1988-2004年,发起、组织、主持了1-7届全国热浸镀学术、技术交流会,至今发展到第10届会议,可以说,您见证了中国热浸镀行业的发展。请您讲讲中国热浸镀行业从无到有的历程。
陈:镀锌行业能够发展壮大,并每两年开展一次热浸镀学术、技术交流会是离不开中国腐蚀与防护学会的大力支持的。
1988年第一届镀锌会议在石家庄召开,是由腐蚀与防护学会和河北冶金研究所共同举办。第一届会议上,我们就感觉到技术交流的必要性,以钢制锌锅为例, 热镀钢丝用锌锅使用寿命可达半年,镀钢管的锌锅仅1-2个月,镀玛钢的锌锅仅一周。怎么会有这么大的差异呢? 所以我们就想抓住热镀锌的共性问题(锌锅寿命、合金镀等),把板、管、丝、带各行业的先进经验相互讨论借鉴,开展活动。
我很清楚的记得,第一届会议去了173个人, 106个单位,发表73篇文章。那次会上决定学术会议要连续下去。第二届是1990年在昆明召开,第三届是1992年在株洲召开, 第四届1995年在桂林召开,第五届是1999年,这一年在北海我们成立了专业委员会,到现在已经是第十届,现在参会人数都在300人以上。每一届的镀锌会议都得到中国腐蚀与防护学会的支持,形成了热镀锌行业健康可持续的发展。从第十届开始, 中国腐蚀与防护学会和中国表面工程协会所属的热浸镀专业委员会将加大合作联合举办相关的会议。
从1988年到2014年这26年来,热镀锌行业得到很大的发展。一个简单的数据, 锌锅的使用寿命,过去最长6个月,现在基本能到3-7年,最长达十年。锌锅的寿命提高了,达到节能、节锌的效果,因此,目前国内镀锌的质量,产品的经济指标,已经和国外先进水平相当,镀锌的产量是世界第一。1988年时,全国批量镀锌的产量不到10万吨,现在700-800万吨。
Cpf:您作为第一主研人,先后开展18项科研项目,全面负责开发研究、工艺技术、项目试验和实施、其中钢丝热镀锌- 稀土合金、CHNi50堆焊条、高速工具钢丝等三项获省科技进步三等奖,均为国内首创,国内领先水平,您认为现如今国家大力倡导并鼓励产学研结合的情况下,我们要如何发展?
陈:近年来,我没有再申报过奖项, 都是申报专利,被授权的发明专利有4项, 实用新型专利有2项,还有四项发明专利在申报审核中,我是第一发明人。申报专利的目的是为了知识产权的保护。科研项目要和经济结合,不能靠奖状和奖杯,更重要的是要把科研成果产业化,我们已成立两个实体公司:河北汉特冶金化工科技有限公司和河北高鑫焊接科技有限公司,这两个公司主要是将专利产品转化成产业化的基地,搞产、学、研结合。我认为,科研项目必须从实践中来,回到实践中去, 验证试验室的成果是工业化实践和应用。现在还有一些单位产、学、研结合的不好,例如,有人在研究合金镀、钝化剂, 仅仅停留上理论研究的层面上,只是发表论文,离生产实践的结合还非常远。从整个行业来讲,我们远远没有做好。腐蚀问题,不管是钢铁行业还是有色金属行业, 腐蚀是基本的自然规律,是不可避免的。虽然防腐有很多文章发表,但仍有一些是纸上谈兵,落实的成果不多。
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