CN109910416B - 一种钢板防腐蚀防辐射方法 - Google Patents
一种钢板防腐蚀防辐射方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种钢板防腐蚀防辐射方法，是在轧钢过程中，利用轧钢的高温将金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，在轧钢板表面覆一层金属薄膜对钢板起到防腐保护，该方法利用轧钢板自身的高温将金属薄膜热熔粘结在一起，粘结更加均匀有力，结合强度高，金属薄膜层具有优良的附着力和封闭性能及良好的抗腐蚀、抗热辐射、抗渗性、耐候性、耐溶性等特点，且在加工过程中无需加热，同时金属覆膜厚度简单可控，有利于降低制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种防腐蚀防辐射方法，具体涉及一种钢板防腐蚀防辐射方法。
背景技术
随着时代不断发展，我国社会经济逐渐转型，促使各个领域创新发展，钢材的应用越来越广泛，以满足当前的需求；但受钢材自身的性质及其他因素的影响，钢材长时间暴露在空气中容易发生锈蚀及热辐射导致表面原子和氧发生化合反应，生成氧化物，即铁锈，这种现象在酸碱盐环境下更为显著，腐蚀除了会使钢结构的表面出现锈蚀，还会造成应力集中，导致钢结构在到达寿命前破坏，特别是在受到反复冲击作用后，将进一步减小疲劳强度，产生脆性断裂；可见，钢结构腐蚀会对建筑安全造成危害，有可能引发巨大经济损失或伤亡事故，因此，应科学采取有效的防腐措施进行防腐，优化钢材的性能。
现阶段，热浸锌、热喷涂与油漆防腐是现阶段钢结构防腐最主要的方法，其自身具有较强的防腐优点，例如，防腐效果良好、防腐时间长、镀层较为均匀等，但在实际的应用过程中，热浸锌会受到渡槽容积等因素的限制，无法对大尺寸钢结构实施防腐，而且无法在施工现场进行，仅可以在指定的地点进行，使运输费用增加，且经热浸锌工艺加工存在加热和冷却的过程，致使钢材变形较大；热喷涂仅能应用在熔点较高的钢材中，且在喷镀过程中需消耗大量的热能，提高成本；油漆防腐中油漆涂层会发生老化与粉化，导致保护作用不断减弱，而且在涂层表面存在很多微针孔，长时间暴露在外，水分子及氯离子会由孔进入，对内部的基本金属造成腐蚀，使外部的油漆层产生剥落，防腐性能较差。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，是在轧钢过程中，利用轧钢的高温将金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，在轧钢板表面覆一层金属薄膜对钢板起到防腐及防辐射保护。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在防腐方法受设备制约、部件变形较大、防腐效果和使用寿命差的技术问题，提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，是在轧钢过程中，利用轧钢的高温将金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，在轧钢板表面覆一层金属薄膜对钢板起到防腐、防热辐射保护，该方法利用轧钢板的高温与金属薄膜热熔，粘结更加均匀有力，结合强度高且在加工过程中无需加热，同时金属覆膜厚度简单可控，有利于降低制造成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属覆合膜预先处理；
S3、将热轧钢板和金属覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属膜的轧钢板；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属膜的轧钢板经冷却后，对覆金属膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属膜的轧钢板。
优选的，步骤S2中所述金属覆合膜采用的是铝膜、铜膜或钛膜中的一种。
进一步优选的，步骤S2中所述金属覆合膜的厚度为0.02-2mm。
优选的，步骤S4中所述热轧钢板的温度为800-1200℃。
优选的，步骤S4中上下辊之间的压力控制在60-80kg/cm2之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明利用轧钢过程中钢板的高温将金属覆合膜软化并与钢板热熔在一起，在轧钢板表面形成一层金属薄膜对钢板起到防腐保护作用，该方法利用轧钢板自身的高温将金属薄膜热熔，粘结更加均匀有力，结合强度高，金属薄膜层具有优良的附着力和封闭性能，且具有抗渗性、耐候性、耐溶性的特点，防腐效果好、使用寿命长。
(2)本发明钢板防腐方法在加工过程中无需加热操作，避免了钢板二次热加工导致钢材变形，省略了机械矫直或火焰矫直等工序，不仅简化了工艺流程提高了生产效率，且增强了防腐性能。
(3)本发明钢板防腐方法中可根据实际防腐需求选择金属覆膜种类及金属覆膜厚度，加工工艺简单可控，有利于降低制造成本。
(4)本发明钢板防腐方法适用于任意尺寸大小的钢板，不受设备制约，使大型钢板的防腐质量有了质的飞跃。
附图说明
图1为不同金属覆合膜对制得的轧钢板的腐蚀速率影响。
图2为不同温度热轧钢板对制得的轧钢板的腐蚀速率影响。
图3为不同厚度金属覆合膜对制得的轧钢板的腐蚀速率影响。
图4为上下辊之间不同压力对制得的轧钢板的腐蚀速率影响。
图5为不同金属覆合膜对制得的轧钢板的抗热辐射性能影响。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
本实施例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属覆合膜预先处理；
S3、将温度为1000℃的热轧钢板和厚度为1mm金属黄铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属黄铜覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在70kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属黄铜膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属黄铜膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属黄铜膜的轧钢板。
实施例2
本实施例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属铝覆合膜预先处理；
S3、将温度为1000℃的热轧钢板和厚度为1mm金属铝覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属铝覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属铝覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属铝膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在70kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属铝膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属铝膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属铝膜的轧钢板。
实施例3
本实施例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属钛覆合膜预先处理；
S3、将温度为1000℃的热轧钢板和厚度为1mm金属钛覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属钛覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属钛覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属钛膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在70kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属钛膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属钛膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属钛膜的轧钢板。
实施例4
本实施例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属覆合膜预先处理；
S3、将温度为800℃的热轧钢板和厚度为1mm金属黄铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属黄铜覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属黄铜膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在70kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属黄铜膜的轧钢板。
实施例5
本实施例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属黄铜覆合膜预先处理；
S3、将温度为1200℃的热轧钢板和厚度为1mm金属黄铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属黄铜覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属黄铜膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在70kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属黄铜膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属黄铜膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属黄铜膜的轧钢板。
实施例6
本实施例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属黄铜覆合膜预先处理；
S3、将温度为1000℃的热轧钢板和厚度为0.02mm金属黄铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属黄铜覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在70kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属黄铜膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属黄铜膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属膜的轧钢板。
实施例7
本实施例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属黄铜覆合膜预先处理；
S3、将温度为1000℃的热轧钢板和厚度为2mm金属黄铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属黄铜膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在70kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属黄铜膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属黄铜膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属黄铜膜的轧钢板。
实施例8
本实施例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属黄铜覆合膜预先处理；
S3、将温度为1000℃的热轧钢板和厚度为1mm金属黄铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属黄铜覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在60kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属黄铜膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属黄铜膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属黄铜膜的轧钢板。
实施例9
本实施例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属黄铜覆合膜预先处理；
S3、将温度为1000℃的热轧钢板和厚度为1mm金属黄铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属黄铜覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属黄铜覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属黄铜膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在80kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属黄铜膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属黄铜膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属黄铜膜的轧钢板。
对比例1
本对比例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属覆合膜预先处理；
S3、将温度为700℃的热轧钢板和厚度为1mm金属铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在70kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属膜的轧钢板。
对比例2
本对比例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属黄铜覆合膜预先处理；
S3、将温度为1250℃的热轧钢板和厚度为1mm金属黄铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属黄铜覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属黄铜膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在70kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属黄铜膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属黄铜膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属黄铜膜的轧钢板。
对比例3
本对比例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属黄铜覆合膜预先处理；
S3、将温度为1000℃的热轧钢板和厚度为1mm金属黄铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属黄铜覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属黄铜覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属黄铜膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在50kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属黄铜膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属黄铜膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属黄铜膜的轧钢板。
对比例4
本对比例提供一种钢板防腐蚀防辐射方法，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属黄铜覆合膜预先处理；
S3、将温度为1000℃的热轧钢板和厚度为1mm金属黄铜覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属黄铜覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属黄铜膜的轧钢板，所述上下辊之间的压力控制在90kg/cm2；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属黄铜膜的轧钢板经风冷冷却后，对覆金属黄铜膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属黄铜膜的轧钢板。
试验例1
依照国标GB/T10125-1997要求，在盐雾试验箱中进行中性盐雾试验，观察表面覆金属膜的轧钢板的腐蚀情况。
利用静态质量损失法评价轧钢板表面覆金属膜后防腐效果，将进行中性盐雾试验后的样品，在天平上称重后，按照下式计算腐蚀速率：V＝10000×(m0-m)/(ρ×A×t)，
式中v—腐蚀速率，g/(m2·h)；m0—腐蚀前样品质量，g；m—腐蚀后样品质量，g；ρ—样品密度，g/cm3；A—样品面积，cm2；t—腐蚀时间，h。
测定实施例1、实施例2、实施例3制得的表面覆金属膜的轧钢板的腐蚀速率，不同金属覆合膜对制得的轧钢板的腐蚀速率影响结果如图1所示，由图1可知，随着中性盐雾试验时间的增长，同一金属覆合膜制备的轧钢板的腐蚀速率出现递增的趋势，这源于随着时间的增长，金属覆膜层被腐蚀破坏，使得钢板出现腐蚀；在相同的试验时间下，表面覆金属铜膜的轧钢板的腐蚀速率最慢，表面覆金属铝膜的轧钢板的腐蚀速率最快。
测定实施例1、实施例4、实施例5、对比例1、对比例2制得的表面覆金属膜的轧钢板的腐蚀速率，不同温度热轧钢板对制得的轧钢板的腐蚀速率影响结果如图2所示，由图2可知，随着中性盐雾试验时间的增长，同一温度轧钢板金属覆合膜后腐蚀速率出现递增的趋势，这源于随着时间的增长，金属覆膜层被腐蚀破坏，使得钢板出现腐蚀；在相同的试验时间下，随着热轧钢板温度的增加，腐蚀速率出现先减小后增大趋势，这可能是因为较高的热轧钢板温度有助于金属覆合膜层与轧钢板结合更紧密，从而进一步阻止基底钢材腐蚀，但温度过高导致金属覆膜热熔形变过大，不利于金属覆膜层与轧钢板的紧密结合，因此控制热轧钢板温度在800-1200℃较为适宜。
测定实施例1、实施例6、实施例7制得的表面覆金属膜的轧钢板的腐蚀速率，不同厚度金属覆合膜对制得的轧钢板的腐蚀速率影响结果如图3所示，由图3可知，随着中性盐雾试验时间的增长，同一厚度金属覆合膜制备的轧钢板的腐蚀速率出现递增的趋势，这源于随着时间的增长，金属覆膜层被腐蚀破坏，使得钢板出现腐蚀；在相同的试验时间下，随着金属覆合膜厚度的增加，腐蚀速率出现先减小后增大的趋势，这可能因为较薄的金属覆合膜与热轧钢板结合更紧密，从而进一步阻止基底钢材腐蚀，但随着金属覆合膜厚度的增加，金属覆合膜与轧钢板的结合性能降低导致防腐性能变差，综合上述情况，选择1mm厚度的金属覆膜层作为最佳的防腐蚀层。
测定实施例1、实施例8、实施例9、对比例3、对比例4制得的表面覆金属膜的轧钢板的腐蚀速率，上下辊之间不同压力对制得的轧钢板的腐蚀速率影响结果如图4所示，由图4可知，随着中性盐雾试验时间的增长，同一压力下轧钢板金属覆合膜后腐蚀速率出现递增的趋势，这源于随着时间的增长，金属覆膜层被腐蚀破坏，使得钢板出现腐蚀；在相同的试验时间下，随着上下辊之间压力的增加，腐蚀速率出现先减小后增大的趋势，这可能因为上下辊之间压力增大有助于金属覆合膜层与轧钢板结合更紧密，从而进一步阻止基底钢材腐蚀，但是上下辊之间压力过大容易导致金属覆膜形变，不利于金属覆膜层与轧钢板的紧密结合，因此选择将上下辊之间压力控制在60-80kg/cm2。
试验例2
对实施例1-3制得的表面覆金属膜的轧钢板进行抗热辐射性能测试，抗热辐射性能实验采用加速涂盐法，在表面覆金属膜的轧钢板的其中一个10mm×10mm表面上，涂刷75％Na2SO4+25％NaCl(质量分数)的饱和水溶液，涂盐量约为2mg/cm2，随后将涂过盐的试样放到箱式电阻炉中进行1000℃热辐射，确定热辐射保温时间分别为10h、30h、50h、100h、200h、300h、400h、500h,每次热辐射保温后在去离子水中浸煮15min以去除残留盐份，热辐射过程中,同时放入一个不涂盐试样,以去除未涂盐的另外五个面对实验结果的影响，采用电子天平对试样进行称重后,再次涂盐进行下一个热辐射循环,热辐射总时间为500h；不同金属覆合膜对制得的轧钢板的抗热辐射性能影响结果如图5所示，由图5结果可知，覆不同金属膜的轧钢板试样在热辐射初期增重较快，随着时间延长，质量逐渐趋于平稳状态，且实施例1制得的表面覆金属膜的轧钢板的质量变化速率最小，表明其抗热辐射性能最好。
以上所述，仅为本发明的说明实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，做出的若干改进和补充也应视为本发明的保护范围；凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，利用以上所揭示的技术内容做出的些许更改、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所做的任何等同变化的更改、修饰与演变，均仍属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种钢板防腐蚀防辐射方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、利用静电除尘器给热轧钢板表面除尘；
S2、金属覆合膜预先处理；
S3、将热轧钢板和金属覆合膜分别输送至覆合设备的上下辊之间；
S4、热覆合：金属覆合膜与热轧钢板在上下辊压力及热轧钢板的高温作用下使金属覆合膜软化并与热轧钢板热熔在一起，得覆金属膜的轧钢板；
S5、覆膜质量监测；
S6、切割成型：将覆金属膜的轧钢板经冷却后，对覆金属膜的轧钢板周边的废膜进行裁剪，并直接将废膜送入废膜回收装置中，制得所需的表面覆金属膜的轧钢板。
2.根据权利要求1所述的一种钢板防腐蚀防辐射方法，其特征在于，步骤S2中所述金属覆合膜采用的是铝膜、铜膜或钛膜中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种钢板防腐蚀防辐射方法，其特征在于，步骤S2中所述金属覆合膜的厚度为0.02-2mm。
4.根据权利要求1所述的一种钢板防腐蚀防辐射方法，其特征在于，步骤S4中所述热轧钢板的温度为800-1200℃。
5.根据权利要求1所述的一种钢板防腐蚀防辐射方法，其特征在于，步骤S4中上下辊之间的压力控制在60-80kg/cm2之间。
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