（中信期货）我国镀层高强钢产品等级及强度见表

1.1 我国涂料产品现状

国内涂装产品主要是在镀锌或镀锌合金基材上涂装底漆，再进一步涂装不同功能的面漆，形成不同用途的涂装板。 除了用于建筑和家电的普通涂装板外，还有一些功能性涂装板。 例如自洁板、防静电板、家电环保彩涂板、抗菌板、电磁噪音屏蔽板、散热板等。彩涂板的种类及用途如图所示1.

1.2 我国涂料产品现状

经过20多年的发展，我国涂料产品已形成较为齐全的产品系列。 国内镀锌及锌合金镀层产品包括热镀锌GI、GL、GF、AlSi和电镀锌EG产品，以及热镀锌合金外板、热镀锌先进高强度钢材、汽车用镀锌产品等。代表热镀锌技术水平的家电产品。 采用自润滑、磷化板已形成批量供货能力，已达到热镀锌产品最高抗拉强度。 但合金镀层产品的比例仍然很低，主要是GI和GA。

我国涂层高强钢产品牌号及强度见表1。

2 涂层技术现状

2.1 我国涂层技术现状

涂层技术是指采用热涂装、电镀、有机和无机涂层以及各种后处理工艺生产高附加值钢铁产品的生产技术。 涂料技术对于节约资源能源、减少排放、保护环境、促进人与自然和谐发展发挥着重要作用。 目前我国彩涂主要采用辊涂+烘干的形式。 主要有三种流程类型。 具体情况如图2、表2所示。

2.2 我国涂层技术现状

1）热镀锌技术现状

热镀锌工艺技术主要分为三种：森吉米尔法、改良森吉米尔法和美国钢联法。 森吉米尔法及改进型森吉米尔法工艺简单，成品率低。 但由于采用火焰直接加热，虽然可以烧掉钢板表面的轧制油，但影响带钢表面质量，不利于薄产品的生产。 美国钢联法在退火炉前设置清理工段，采用电解除油的方式去除钢带表面的所有油污。 另外，该工艺采用全辐射管式退火炉，因此镀锌层表面质量较好。 该工艺虽然复杂、热效率低，但可以生产出表面质量较好、厚度较薄的热镀锌钢板。

目前，国内热镀锌技术主要集中在汽车高强钢及合金涂层技术，如先进高强钢DP和Q&P退火技术、GA合金涂层技术、AlSi热成型钢技术等。

2）电镀锌技术现状

目前国内有近20条EGL生产线，大部分采用重力生产工艺。 主要技术有Zn-Ni合金电镀、锌基复合电镀、Zn-Ni合金基复合电镀、Zn-Fe合金基复合电镀、Zn-Co合金基复合电镀等。阳极板，分为可溶性阳极和不溶性阳极。 电镀锌工艺的类型如表3和图3所示。

3 涂层技术发展趋势

随着社会的进步和发展以及人们对环境和资源可持续发展的要求不断提高，开发新型节能、环保、功能化的高性能涂料产品已成为未来钢铁行业的发展趋势。

3.1连续镀膜技术发展趋势

1）功能涂层

涂层产品通常根据客户要求具有特殊的品质和性能，如成型性、焊接性、涂覆性、耐腐蚀性或装饰性等。这些特殊性能是通过对涂层钢板进行有机或无机处理来实现或增强的。

韩国钢铁公司在家电、建筑领域开发了黑色树脂涂料、紫外线固化材料（UV）、彩色涂层钢板等各种具有先进功能的涂层钢板，并逐步推向市场，响应以及来自铝、镁、塑料、复合材料的竞争。 国外许多公司和研究机构正在致力于扩大涂层板的应用领域，例如将彩涂板应用到太阳能电池领域。

2）连续粉末涂装技术

粉末涂料技术主要用于去除传统涂料中的有机溶剂，减少VOCs。 粉末涂装工艺分为静电法、云室法和电磁刷法。 其中，电磁刷法尚未用于商业化生产，见表4。采用粉末涂装技术生产的产品，涂层厚度、色调和光泽均一，耐划伤、耐腐蚀、耐粉化、耐褪色。 涂层中不含溶剂或热固性粘合剂，不存在爆炸或火灾危险。 是一种环保、安全的彩涂工艺。

3.2连续热镀锌技术发展趋势

3.2.1 减少高耐蚀合金镀层

为了减少锌的消耗，提高产品的耐腐蚀性，延长镀层产品的使用寿命，新型锌铝合金镀层的开发成为新的研究热点。 采用其他涂层产品，如热镀铝硅产品、热镀锌铝镁合金涂层板，是继热镀锌板、热镀锌板之后的新一代锌基合金涂层钢板。铝锌板。 国际上，热浸镀铝硅、锌铝镁硅、锌铝镁锰等镀层产品的研发和工业化应用取得了较大进展。 例如，热冲压钢的使用在欧洲和北美正在迅速增加。 热浸镀铝硅产品因其较好的热冲压匹配性能而被应用于汽车零部件的热冲压制造。 未来，此类汽车板在汽车中的应用比例将大幅增加。 。 我国华菱安赛乐米塔尔汽车板有限公司（VAMA）、马钢、唐钢均生产热浸镀铝硅产品。

锌铝镁钢板在日本和欧洲已商业化使用多年。 这种镀锌板具有很高的耐腐蚀性。 除了适用于建筑装饰外，在汽车车身部件制造中还可以发挥涂层优异的冲压和耐腐蚀性能。 市场应用前景良好。 我国锌、铝、镁产品刚刚起步，只有酒泉钢铁有限公司、鞍山钢铁有限公司-蒂森克虏伯镀锌钢有限公司等少数企业生产。全球主要钢铁公司开发的锌、铝、镁产品如表5所示。锌、铝、镁产品主要应用于家电、建筑和汽车行业，见图4。

3.2.2 先进的高强度钢板电镀技术

先进高强钢镀锌产品中合金元素的含量远高于普通高强钢，特别是Mn、Si等。在连续热镀锌生产线的再结晶退火过程中，这些合金元素元素优先被氧化，锌液与氧化部分的润湿性变差。 镀锌时容易发生漏镀，降低镀层质量。 为了解决这个问题，一般采用预氧化、闪镀镍、内氧化等生产工艺（图5）。

预氧化：在退火炉预热段（或加热段）设置预氧化段，将钢板在氧化气氛中加热，使其表面形成200-300nm厚的氧化层，抑制过氧化易氧化合金元素。 然后在还原气氛中用氢气还原氧化物，保证带材表面没有氧化物。

闪镀镍：在清理段与退火炉之间设置镀镍段，防止退火炉内合金元素的沉淀和氧化，提高基体与锌液的润湿性。

3.2.3电镀精度控制技术

为了实现涂层的精确控制，国内外研究机构对气刀技术进行了多次实验室尝试，并取得了一定的研究成果。 在镀锌生产线风刀上方安装电磁稳定系统，不仅可以有效减少镀层过厚，提高镀层均匀性，而且可以获得更薄的镀层，如35-40g/m2（单层镀层）。双面）GA涂层，或更高生产速度。 对于连续热镀锌生产线，安装电磁稳定系统一年可节省锌15%。

另外，为了提高热镀锌机组的生产效率，并在高速生产时获得较低的镀层重量金属镀层，国外已开发出多缝气刀。 这种类型的气刀有一个主喷嘴和两个倾斜的辅助喷嘴。 当带材与气刀之间的距离较大时，辅助喷嘴可以帮助主喷嘴在带材上保持稳定的流量。

3.2.4 环保钝化技术

为了满足环保要求，采用无铬钝化的环保钝化技术已越来越多地被国内钢厂采用。 无铬钝化主要包括无机钝化（采用过渡元素、稀土、硅酸盐等代替铬酸盐钝化）和有机钝化（采用腐殖酸、单宁酸、环氧树脂、丙烯酸树脂等氨基三唑及其衍生物等） .代替铬酸盐钝化）。 其中，目前效果较好的有两种：多种有机/无机复合钝化和单一功能优异的有机钝化。

3.2.5 气相沉积技术

与热镀锌工艺相比，气相沉积工艺镀层更薄，表面质量更好； 与电镀锌工艺相比，能耗少，无废水、气体排放。 气相沉积技术分为物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD），见图6。韩国POSCO于2005年通过电磁悬浮PVD技术开发出Zn-Mg涂层产品。2012年广泛应用于生产线建立了EML-PVD（电磁悬浮物理气相沉积）工艺。 产品可满足80%以上的汽车、家电、建材板材的需求。

欧洲安赛乐米塔尔还在比利时新建了一条镀锌生产线。 该生产线采用喷射气相沉积（JVD）技术，该技术是安赛乐米塔尔经过近八年开发，首次应用于商业镀锌生产。 。

在不同PVD和CVD工艺的基础上，开发和组合了许多新工艺和设备，如IBAD、PCVD和空心阴极多弧复合离子镀膜装置，离子注入与油溅射或蒸发的复合装置，等离子体浸入式离子注入设备和其他设备不断将此类技术推向新的高度。

3.2.6 热轧带钢免酸洗镀锌技术

免酸洗镀锌技术可以避免酸洗带来的环境污染、成本投入等诸多问题。 韩国浦项钢铁公司开发出免酸洗还原热镀锌技术。 这项新技术需要精确控制热轧后的层流冷却过程，使带钢最终的室温表面氧化铁皮含有20%以上的FeO。 退火过程中，还原段温度升至550-700℃，在20%-100%H2条件下还原30-300秒，使带钢表面铁的氧化层部分还原至纯铁层。 将还原后的带材浸入Al含量为0.2%-5.0%的锌锅中，即可得到表面质量较高的镀锌产品。

针对高强度钢和合金钢中含有的合金元素，采用免酸洗镀锌技术。 氧化过程中，Al、Si、Mn在内层形成内氧化，外层为氧化铁。 经过H2还原后，钢板表面只剩下纯Fe，在锌锅中热镀时，可消除热浸镀中常出现的缺陷。

3.3连续电镀锌技术发展趋势

由于污染严重，近年来连续电镀工艺的发展受到限制。 未来发展的主要趋势是发展清洁电镀工艺，提高产品耐腐蚀性能。 具体来说，包括三个方向：

1）提高运行效率：通过改进电镀液配方、开发新型电镀槽结构和阳极系统，可以提高电流密度，提高电镀效率。

2）清洁电镀工艺：开发无毒或低毒镀液配方和新型废液处理技术。

3）合金涂层工艺技术：通过合金涂层沉积技术的发展，开发出各类涂层，以增加产品的耐腐蚀性、耐磨性或其他性能。

总体而言，除了上述向“高补强”、“高耐腐蚀”发展趋势外，我国涂装技术也将逐步向绿色化、智能化方向发展。