Агрегат непрерывного электролитического цинкования

Агрегат непрерывного электролитического цинкования (АНЭЦ) имеет состав вспомогательного оборудования в целом близкий к агрегату непрерывного горячего цинкования, в том числе установки для очистки (обезжиривания) поверхности полосы в горячем щелочном растворе и для травления в растворе серной или соляной кислоты. Основные различия заключены в конструкции и принципе работы цинковальной ванны^[3]. Эта ванна имеет цилиндрическую форму и изнутри покрыта листом из свинцового сплава, представляющим собой анод. Внутри ванны вращается токоподводящий приводной медный барабан диаметром 1500 мм с хромированной поверхностью (это катод).

Электролит для АНЭЦ имеет в своей основе сернокислый цинк ZnSO₄·7H₂O. В раствор электролита также добавляют металлический цинк, сернокислый натрий Na₂SO₄ и сернокислый магний MgSO₄·7H₂O. Возможно применение электролитов, представляющих растворы хлористых солей цинка ZnCl₂, фторборатных электролитов Zn(BF₄)₂ и цианистых электролитов Na₂Xn(CN)₄^[4].

Процесс производства электролитически оцинкованной полосы состоит из трёх этапов^[3][5].

1. Подготовительный этап — обработка поверхностей полосы (очистка или обезжиривание едким натром, травление серной или соляной кислотой и промывка).
2. Основной этап — нанесение электролитического покрытия в сульфатном электролите. Электролит с температурой 40—50 °С непрерывно подаётся в ванну снизу из бака в зазор между анодом и катодом размером 1—8 мм и вытекает через верхние патрубки. К непрерывно движущейся через ванну с электролитом полосе (скорость движения составляет 2—3 м/с) через медный катод подводится электрический ток 25 кА под напряжением 12-20 В. Полоса в процессе движения плотно огибает центральный барабан, являющийся катодом, и электролитически покрывается слоем цинка с наружной стороны. Если необходимо двустороннее покрытие, то во второй ванне проводится аналогичный процесс для цинкования обратной стороны полосы. В ходе электролитического цинкования создаётся натяжение полосы в пределах 4—7 кгс/мм².
   

   Агрегат электролитического цинкования Severgal на Череповецком металлургическом комбинате
3. Завершающий этап — обработка цинкового покрытия (фосфатирование, пассивация в растворе хромовой кислоты, промывка и сушка).

Получаемое цинковое покрытие имеет толщину 2,5—10 мкм, что в несколько раз меньше толщины покрытия при горячем цинковании. При этом не образуется промежуточный слой, что даёт возможность сохранить механические свойства и штампуемость полосы^[6]. Для дополнительного повышения антикоррозионных свойств, электролитически оцинкованные листы подвергают дополнительному покрытию (окрашивание, лакирование, хромирование, алюминирование, никелирование, нанесение полимерных покрытий).

В России АНЭЦ работают на нескольких металлургических предприятиях. В частности, на Череповецком металлургическом комбинате (ПАО «Северсталь») эксплуатируется агрегат Severgal, здесь продукцией является электролитически оцинкованный лист толщиной 0,45—2,0 мм и шириной 900—1500 мм. Кроме того, агрегат электролитического цинкования работает на Лысьвенском металлургическом заводе в Пермском крае, на нём производится оцинкованный лист толщиной 0,22—1,5 мм и шириной 500—1450 мм. АНЭЦ работает и на Магнитогорском металлургическом комбинате (ПАО «ММК»).

Из других стран бывшего СССР, АГНЦ есть в Казахстане на комбинате Qarmet (ранее — Карагандинский металлургический комбинат) в Темиртау. На этом комбинате производят электролитически оцинкованный лист толщиной 0.4—2,0 мм и шириной 750—1450 мм.