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镀锌带钢

镀锌带钢范文第1篇

关键词:热镀锌 锌灰 常见缺陷 优化工艺

中图分类号:TG174.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(c)-0099-01

热镀锌带钢是冷轧厂主要产品,它可以用作家电板,汽车板等。随着工艺技术的不断改进,目前下游企业对带钢表面质量要求越来越高。首钢京唐冷轧共有4条热镀锌产线分别生产GI和GA产品。其中一冷热镀锌产线的主要生产家电板,二冷热镀锌主要生产汽车板。带钢表面锌灰缺陷是热镀锌产品的常见缺陷之一,它制约着高端产品的生产。为了解决这一问题,该文就从锌灰缺陷形成的机理出发,结合工艺和操作提出了减少锌灰缺陷的措施。

1 锌灰产生的原因

冷轧热镀锌产线主要由入口段、入套、清洗段、炉区、工艺段、出套和出口段构成。带钢以460℃经炉鼻子出来进入锌锅约3s经沉没辊从锌锅出来,经过气刀将多余的锌液吹掉(控制锌层厚度)。锌锅内锌液需要保持460℃,这样锌液会逐渐蒸发,蒸发的锌灰集聚在一起,然后掉落在带钢上形成锌灰缺陷。锌灰则是有以下几方面原因。

1.1 浮渣的产生

当带钢进入锌液中则产生FeZn7,而锌液中的铝离子逐步将锌替换形成Fe2Al6铁铝化合物[1]。它和锌的氧化物在一起形成浮渣。

1.2 锌液蒸汽冷凝

锌液液面不断产生锌蒸汽,锌蒸汽遇冷凝结在炉鼻子内壁等处形成固态粉末。随着炉鼻子震动它们坠落到锌锅中和带钢表面。

1.3 炉内耐火材料坠落

在长期生产过程中,炉内耐火材料受到冷炉和加热的温差变化影响发生坠落,它们常在炉鼻子处于锌渣和锌灰掺杂在一起(图1)。

2 减少锌灰主要措施

通过与国内各先进企业学习,在2012年和2013年对炉鼻子等处进行改造增加了摄像头,沉没辊刮刀,锌灰泵和炉内加湿等。操作人员通过炉鼻子摄像头监控炉内锌灰粉末生成情况,防止炉鼻子内锌灰和锌渣形成过多。

2.1 浮渣清理

操作人员利用专用扒渣勺,每班扒渣4次;利用锌灰泵定期对浮渣进行清理;利用检修或更换沉没辊的时间将锌锅降低,炉鼻子处锌渣暴露出来后进行人工扒渣。

2.2 防止锌液蒸汽冷凝

为了有效防止锌蒸汽冷凝形成固态锌粉末,各热镀锌产线增加了炉鼻子氮气加湿系统。这样优化了炉鼻子处露点。

2.3 严格控制带钢和锌锅温度

(1)带钢入锌锅前温度高于锌液15℃以内[2],如果带钢温度过高会影响锌锅内锌液温度导致锌渣量增加。

(2)严格控制锌锅温度减少锌蒸汽。将锌液温度控制在(460±2)℃范围内,避免温度波动过大导致锌渣量增加[3]。为了严格保证锌液温度在操作人员添加数量和锌液液位严格控制,避免导致温度和液位的波动过大引起浮渣在炉鼻子内壁积聚。

2.4 优化锌液成分

铝含量与锌渣产生有着密切关系。当铝含量较高时,一方面导致铁溶解度降低,另一方面铝被氧化导致浮渣升高;当铝含量较低时,铁的溶解度升高导致底渣升高。因此在生产GI产品是铝含量控制在(0.2±0.02)%之间[4],当生产GA产品时铝含量控制在(0.12±0.02)%之间。

2.5 在生产高端表面产品时有以下两方面的注意事项

一是排产时做好厚度过渡和温度过渡并调整好锌液成分。二是将锌渣清理干净,提前加入锌锭[5]。

3 结语

以上措施实施后首钢京唐冷轧热镀锌锌粉末和浮渣大幅降低,上述产线生产的家电板和汽车板无锌灰缺陷。热镀锌锌灰控制是一个复杂课题,需要从炉鼻子露点控制,带钢和锌液温度,定期扒渣以及成分控制几个方面入手。

参考文献

[1] A.jersch F.Particle size and com position of dross particles from galvanize and galvanneal operation[C].44th Mechanical Working and Steel Processing Conference Proceedings,2002:778-779.

[2] Tang NY,Liu YH.Minizing dross Generation Galvanizing[A]. GALVATECH[C].Osaka,Japan:Iron and Steel Institute of Japan,2007:141-146

[3] 谭运刚,文伟.热镀锌板表面锌灰缺陷的控制[J].武钢技术,2010,48(3):31-33.

镀锌带钢范文第2篇

关键词:热镀锌 镀层缺陷 缺陷控制

热浸镀锌是提高钢铁抗大气腐蚀性能的有效方法之一,因其镀层性能优良、使用寿命长、作为保护层基本不维护而被广泛应用于输电铁塔、微波塔、高速公路护栏、路灯杆、电力金具等长期室外暴露的钢铁制件的防腐蚀。热镀锌层表面有许多常见质量缺陷如漏镀、条状羽毛白花纹、镀层超厚、粗糙、灰暗、泪痕条纹、龟裂纹、晶体状凸起纹、“白锈”等,其影响因素较多,且控制相对较难。对此,可以从加强工艺控制着手,辅以必要的工艺措施,以提高热镀锌表面质量。下面就热镀锌层表面缺陷原因及控制方法进行分析:

1、表面预处理

表面预处理不好是造成漏镀(露铁)的主要原因。钢材在出厂、存储、运输、加工过程中不可避免地沾上油漆或矿物脂,有时焊接部位探伤面需涂抹难清理的特殊油脂等,大多数企业又无脱脂工序,仅靠酸洗去除表面杂质,从而很容易造成漏镀(露铁)。另一种情况则是因酸洗过程中酸洗件比较集中、堆放密集、重量大等因素,造成欠酸洗和夹线,或因酸洗浓度过高使酸盐沉淀于表面、沟槽之中,不水洗或水洗不彻底,也很容易形成漏镀、虚镀现象。再者,因溶剂老化、失效,加之在烘干过程中没有及时将工件摆开,或烘干时间较长使钢件表面出现二次微氧化、形成酸性铁盐覆盖在表面上时,也极易出现漏镀,特别是在相对湿度较大的气候和大雾天气时较为常见。此种情况往往容易被忽视。此外,采用溶剂热镀锌时,最常用的ZnCl2与NH4Cl混合水溶液的配比不正确时,没有形成共晶点,特别是在浓度过高的情况下,在支撑板焊接角缝圆形孔内极易出现夹灰性漏镀。

2、镀锌层厚度不够

镀锌层厚度达不到标准要求将直接影响产品的使用寿命。镀锌层厚度不够的原因如下。

(1)锌液温度的影响。当锌液的温度低于430oC时,锌铁扩散速度低,不易生成足够的铁锌合金层,整个镀层就薄;当温度在460oC时锌层增厚,当温度继续升高,锌液变稀,锌层又变薄。所以必须严格控制锌液温度以保证带钢质量的稳定。

(2)带钢在锌液中停留时间的影响。带钢在锌液中停留时间有一定的时间范围。根据带钢的厚薄来确定,随着镀锌时间的延长,镀层厚度将增加,但过分地延长镀锌时间又会使锌层变脆,反而影响质量。

〔3)镀锌件从锌液中引出方法的影响。镀锌件从锌液中引出时应垂直引出,带钢倾斜引出时锌层就薄。因此,带钢引出锌锅时应保持垂直引出。

3、锌液中其他成分

锌液中夹杂过多其他金属成分或有害元素,可能造成如锌渣颗粒粘附在镀层表面和一些非正常的花纹、龟裂纹等缺陷。

(1)铁 热镀锌一段时间后,钢制件表面会出现锌堆积和微小锌渣颗粒,致使镀层表面粗糙,光滑度也随之下降。这种微小颗粒一般是Fe—Zn合金颗粒渣。在450℃镀锌时,铁在锌液中的饱和溶解度为0.02%,锌液中铁的含量超过此值时,会析出ζ和δ1相形成锌渣,由于这种颗粒渣与锌密度差异不大,其聚集下沉很慢,悬浮在锌液中的合金渣会夹在锌液中被制件带出,镶嵌在镀层中,从而影响镀锌层的表面质量。锌液中铁的来源一般有锌锅的腐蚀、制件的溶解、助镀剂中的铁离子及制件上的铁盐4方面。因此,为了获得平整光滑的镀层,必须严格控制锌液中铁含量,减少铁离子的带入,控制锌液温度,避免锌液温度的忽高忽低,降低锌锅的腐蚀速度等。一般锌液中铁含量应0.20%时,必须降温静置并打捞锌渣。

(2)铝 铝是热镀锌中最常用的添加元素。在锌液中添加不同浓度的铝可以获得不同性质的镀锌层。一般认为热镀锌时,在锌液中加入

(3)锡、铅 一般情况下锌锭中不含锡,仅有微量的铅。近年来一些锌合金供应商为了使镀锌温度下降,并获得白亮镀层,在所谓的多元合金中加入锡、铅。当锌液中添加了这种多元合金后,锌液面在430℃下可以出现镜面并能保持10~20 min,但在热镀钢铁制件时,镀层表面会出现羽毛状花斑和细小难看的白斑,含锡、铅的合金添加量一旦达到0.5%时,就会出现锌花,锌灰明显增多,生产效率也下降了,给企业造成不应有的损失。铅和锡因其熔点低,含量过高时,迅速使锌液的凝固温度下降,在镀锌层冷却过程中极易形成粗大的结晶和出现龟裂纹现象,影响锌层的表面光滑度和耐腐蚀性能。晶间腐蚀对杂质铅最敏感,腐蚀速度随镀层中铅含量的增加而加快,铅量达到0.02%就会出现晶间腐蚀,在镀层中沿晶界破裂而失去附着力,严重时表面会出现黄豆粒大小的气泡。因此我们在应用锌铝合金或多元合金时一定要弄清楚其中铅、锡、铝的含量,决定是否在锌液中添加。

(4)镍 锌液中的镍是为了解决热锓镀中因钢材中含硅出现的圣德林现象而作为合金元素加入的,是近几年来国内逐渐认同的解决镀层色差现象的一种新工艺技术。在锌液中添加锌镍合金可有效地降低锌和铁原子在ζ相中的扩散速度,因而可以控制浸镀层厚度的增长,当锌液中Ni含量为0.06%时,ζ相金属间化合物中Ni含量可达0.8%,加入Ni后ζ相的厚度增长明显得到控制,δ相的厚度相应有所增加,因而可有效地控制浸镀层厚度的增长,并能改善锌液的流动性能。因此,使用锌镍合金进行热浸镀锌的镀层厚度更加均匀,表面更光亮,锌花少。

4、镀锌工艺

热镀锌工艺不完善的主要问题有以下4个方面:(1)酸洗后不水洗或水洗不充分,直接进入溶剂池内,使溶剂的酸性提高,铁离子增多;或者以盐酸作助镀剂,使被带钢表面上覆盖一层铁盐,带进锌液中,镀锌时形成合金渣附着在工件表面;(2)溶剂老化,铁离子多,杂质多,若不进行过滤即与带钢一起进入锌液中,则使锌液粘度增大,使镀层变厚和粗糙,附着力差;(3)工件不烘干,溶剂带水进行热镀锌时会形成Zn(OH)2颗粒,影响产品外观质量;(4)溶剂一般呈弱酸性,不加热或温度低将延长烘干时间,也会腐蚀制件表面而形成粘附的铁盐,镀锌时形成合金渣附在工件表面,使镀层表面粗糙。

“白锈”是镀锌层常见的缺陷,其原因主要是因镀锌工艺中缺少钝化处理,带钢上留有水分或者钝化液配制不合格起不到钝化作用,带钢水冷后没有完全干燥,存放在潮湿和通风不良的环境中发生电化学腐蚀而出现“白锈”或灰色粉状腐蚀沉淀物,直接影响着产品和工程质量,这种白色或灰色粉状物主要是由碱式碳酸锌等化合物组成。

总之,热镀锌后带钢表面缺陷情况较复杂,产生的原因也较多,解决办法是多方面的,需要做大量艰若细致的工作,使热镀技木提高一步。

参考文献:

[1] 贾长缨,程响. 冷轧钢卷起筋缺陷分析及改进措施[J]. 柳钢科技, 2009,(S1) .

镀锌带钢范文第3篇

【关键词】热镀锌技术 最新发展 探讨

随着钢铁领域的扩展,热镀锌技术也不断推陈出新,向前发展。因为镀锌后不仅使产品具有良好的耐腐蚀性,而且相对于其他方法也成本较低,热镀锌的抗腐蚀、延长钢材寿命起着不可替代的作用。下面介绍了三种热镀锌的好方法。

1 美钢联热法镀锌

40年代末期后,森吉米尔法发生了改良与发展,致使著名的美钢联法收到了冷落。但是进入90年代后,家电和汽车工业中对镀锌板表面的质量要求越来越高,以前的森吉米尔法已经不能满足其对质量的要求了,而美钢联法恰恰能满足现代工业中对镀锌板表面质量的要求,所以近些年来,人们又把现代建设的兴趣转移到了以前的美钢联法。

美钢联法中有一个非常重要的装置就是热镀锌机组入口段的电解脱脂装置,由于美钢联镀锌极易产生杂质,所以在美钢联法在操作过程中必须有这样一个脱脂装置。一般的化学清洗方法并不能完全去掉镀锌板表面的杂质油脂,所以对于藏在凹坑里的残留油脂我们可以这个电解装置来实现深层清理和脱脂,从而使得美钢联法镀锌的质量得到提高。另外美钢联法一般采用连续退火炉,这个退火炉由充满保护气体段和冷却段组成。带钢的在这个退火炉中并不是通过直接加热来实现加热的,而是完全通过退火炉里的辐射管间接提高带钢的温度,从而最后达到再结晶温度,进而完成退火全过程。这种方法克服了改良的森吉米尔法煤气直接加热带钢所带来的各种弊端,例如,燃烧煤气的压力波动、热值波动、比例调节系统的调节失灵和加热的调节失灵等,从而使美钢联法的镀锌层的粘附性得到了根本的改善,不影响带钢表面的还原状态。

随着技术的进一步改进,现在美钢联法采用了立式炉,由于摒弃了燃气直接加热法,采用了辐射管加热,所以当炉子的长度达到100~150米时,每年的年产量大概只有15万吨,所以要想完成更高的产量要求,增加退火炉的长度势在必行,但是增加退火炉的长度势必增加产品的成本,所以立式连续火炉便充分显示出了其在这方面的优越性。立式炉的采用大大缩短了热镀锌机组的总长度,使得美钢联法不仅节约了大量的投资,还使得产品的品质得到了更大的提高。

2 森吉米尔法热镀锌

十九世纪三十年代初波兰名字叫做森吉米尔的人发明了森吉米尔热镀锌的方法,闻名于世界。过了几年之后英国就建成了一条连续热镀锌生产线,他其实是将退火和热对心两道工序生产线联合起来。这种方法有两个锅炉,即氧化炉和还原炉。也就包含了两个部分,先把钢材用火焰加热,微氧化炉里面通了天然气或者煤气温度达到400℃,这样就可以净化钢材的表层,去除掉钢材上的油污变成的乳化液,与此同时还可以形成比较薄的氧化膜;第二步就是放进还原炉,用氢气以及氮气混合气体来将刚才表面的氧化层还原。可将氧化层编程海绵性状的纯铁。等到钢材在还原炉里面被加热到七百多度的时候,就可以完成,继续结晶退火。接着,给予隔绝空气的环境,当冷却到一定温度后放入镀锌液。

这样的热镀锌工艺方法的优缺点是:将整个过程制作成一个连续的整体,退火和镀锌不再是分开的工序,简化了生产过程,提高了生产效率,生产的产品质量有所保障。但是生产设备成本高,不不利于产品的多样化,也不利于生产较薄的产品。

改进后的森吉米尔法热镀锌:

在十九世纪六十年代的美国,美国产生了改进后的森吉米尔法,这是阿姆柯公司将赛拉斯法热镀锌以及森吉米尔法热镀锌结合改进的方法,它将森吉米尔法中的预热氧化炉以及还原炉合成了一个炉,对炉内气体加以控制,防止空气较多,保持在一定系数内,气体就不能完全燃烧,就不能进行氧化反应。另外,改进的森吉米尔法运用气刀对镀层的厚度加以控制,替代辊镀法中使用的镀辊。改进的森吉米尔中的拉伸矫直技术的改进等也有效的在钢板变形晓得基础上来尽量消除屈服平台,也有效的防止了滑移线的形成。

该法的主要特点是: 把森吉米尔法中的氧化炉和还原炉,由一个截面积较小的过道连接起来,使得预热炉还原炉和冷却段在整个退火炉内构成一个有机整体虽然改良森吉米尔法在工艺上做出了很大的改进。

3 气刀热镀锌法

热镀锌技术发展的另外一个关键点是气刀,由于在镀锌工艺实际操作中,气刀的气流稳定性受到极大的限制,当被切下的锌粒接近于气刀时极易产生迸溅现象。对于现代气刀工艺的研究发展主要在气刀的标准差和平均值、气刀的线模型如何控制镀锌层厚度均匀性等方面。

首先,在控制气刀的标准差和平均值方面,目前的镀锌重量模型根本无法控制镀锌层的均匀程度,所以经过经过改良后,可以在安赛乐米塔的一条镀锌线上,通过锌锅硬件和冷却设备来减少震动,在气刀区采用电磁力方法来控制进一步的震动。安塞乐米塔已经开发了一条新的驱动线用于现在的热镀锌线,这条新的驱动线很好的降低了带钢震动,更好的控制了镀锌层的厚度,进而改善了产品质量,节约了不必要的锌浪费。

其次,对于镀层的控制,应用了一个闭环模型,可以对镀层的重量加以控制,因为分别设计了长期以及短期模型,有一个钢材厂就就设计了一个热度锌生产线,是自动控制统计控制模型,这个模型就把气刀的压力做为一个函数的参数。

4 总结

热镀锌目前是世界上应用非常广泛的一种镀锌技术,而且它的需求量处于供不应求阶段。近几年来,中国将热镀锌产品应用到建筑、汽车等行业,因为它的价格低廉,外观以及抗腐蚀性都得到了肯定。相比于成本高、污染严重的电镀锌技术,热镀锌终有一天会将其取而代之。而且,现在的热镀锌液也在不断创新,在其中加入少量镍可以让镀锌层变薄也可以防止变黑;Zn-Al-Mg镀层可以使材料的抗腐蚀性增加十倍等。相信热镀锌技术以及它的不断创新会是未来发展的一个重要方向。

参考文献

[1] 仲海峰,刘邦津,张启富.国外钢板热镀锌技术进展[J]腐蚀与防2002,23(11) :474-478

[2] 陈冬,金向雷.中国热镀锌技术及发展动向[J]河北冶金,2004,(3):3-8

[3] 李九岭.从热镀锌史看美钢联法的发展[J].武钢技术,1995,(1): 10-13

[4] 刘灿楼,张雪华,张启富,等当前国内外批量热镀锌研究的热点问题第七届亚镀锌大会论文述评64-67

[5] 卢锦堂,许乔瑜,孔钢.热浸锌技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2007.65-67

作者简介

镀锌带钢范文第4篇

[关键词]热镀锌 锌流纹 缺陷

中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0003-02

一、前言

对于无铅锌锅,在生产薄规格产品(尤其h≤0.5mm时),带钢表面会形成类似于波纹的缺陷,如图一所示。如果形成的锌流纹较轻,则可以通过光整机来消除,如果形成的缺陷较为严重,则过光整后依然会有手感存在。

二、锌流纹的形成

带钢出锌锅时会带出大量的锌液。在气刀之前,锌液是液态的,并且由于重力的作用会自上向下流动。由于气刀喷吹出来的气体回流,在镀层到达气刀主气流之前,会对锌液起到冷却作用。带钢到达气刀主气流之前,由于锌液自重而引起的流动以及气体回流的冷却作用,而把锌液流动形成的浪形冷却(冷却到419℃)凝固,形成锌流纹。

三、锌流纹的影响因素

锌在419℃时凝固,形成锌流纹必须要使出锌锅的带钢温度降低到419℃,并且残余的热量不能把凝固的锌再次融化。所以对于薄带钢、薄镀层、低锌锅温度更容易形成锌流纹。从冷却作用和带钢残余热量来考虑,形成锌流纹的主要影响因素有:

1.冷却因素

1)气刀的喷吹压力:

控制气刀的喷吹压力可以通过调整气刀的唇形系数来实现,由于考虑到生产因素,不能时刻或经常调整唇形,所以不建议通过调整唇形来解决锌流纹。

2)气流的冷却作用:

气刀喷吹出来的气流,除了气刀刮锌的作用之外,还对镀层有冷却作用。为减轻气刀喷吹气流的冷却效果,要尽可能的降低气流量。措施具体如下:

A.降低气刀距带钢的距离:气刀距离带钢的距离越近,则在其他条件一定的情况下,需要的气体压力越小,则喷吹的气流量越小,对带钢的冷却作用越小。

B.降低气刀距锌锅液面的高度:气刀对镀层的冷却作用主要体现在气体的回流上,气刀距离锌锅液面距离越近,则回流的影响区域越小,则可以减轻冷却效果。另外,气刀距离锌液面距离越近则回流的作用时间越短。为追求机组稳定,对于生产0.5mm厚度规格以下产品,机组速度一般稳定在120-130m/min。此时,气刀距离锌锅液面的距离一般控制在250mm。

C.调整气刀角度:气刀的角度主要影响到刮锌效果和锌液飞溅效果。如果气刀角度在一定范围内偏负,则气刀的刮锌效果会随着负角度的增大而增大,需要的气体压力越小,需要的气流量越小则对带钢的冷却作用越小。但是锌液飞溅也会随着气刀角度的增大而增大。容易产生气刀堵塞。所以调整气刀的原则是不产生锌液飞溅的情况下气刀角度越负越好。

3)带钢和空气的接触时间。

在机组运行状况允许的情况下,机组速度越快越好。虽然随着机组速度的增大,由于泵升的作用,带钢的带锌量越多,需要的气刀喷吹压力越大,但是可以大大缩短带钢和空气的接触时间,也就大大缩短了冷却时间,总体效果可以降低冷却作用。

但是在要求高速的同时,一定要注意机组的稳定性,生产薄规格带钢的时候,为避免带钢发生瓢曲,应避免急剧升降速,追求机组速度恒定。另外急剧升降速也会对锌锅产生搅动作用,促进锌渣的产生和增加带钢锌渣缺陷的形成。所以在运行高速时,一定要以机组稳定为前提。

2.带钢(包括镀层)所含热量因素

1)镀层和带钢厚度:镀层厚度越大,带钢厚度越大,则带钢带出的热量越多,则经过气刀后越不容易冷却。但无论是镀层还是带钢厚度是特定的,另外增大带钢的镀层厚度还会增加消耗。所以此因素不做考虑。

2)带钢出锌锅温度:对于一种规格带钢,带钢的出锌锅温度主要和两个因素有关,即:锌锅的锌液温度和带钢的入锌锅温度。

锌锅温度和带钢的入锌锅温度越高,则带钢的出锌锅温度越高,则带钢中所含的热量越大,则越不容易产生锌流纹。反则反之。

但是,对于锌锅而言,一定要尽可能保持锌锅温度的稳定。因为随着锌锅温度的升高,带钢进入锌锅后Fe的溶解速度和铁损都会增加。如果锌锅温度出现波动,则会导致锌液中Fe的溶解度发生变化,导致Fe的溶解和析出,从而导致锌渣的形成。产生锌渣缺陷。

所以,我们目前采取的措施是,在稳定锌锅温度的基础上,改变带钢的入锅温度。正常情况下,锌锅温度和带钢温度均控制在460℃±2℃。但为了减轻锌流纹,建议调节带钢的入锌锅温度,一般控制在470℃-480℃(温度越小,铁损越小,所以在保证不产生锌流纹缺陷的基础上,温度越小越好。)。

3.其他

1)锌液成分

对于无铅锌锅,我们主要考虑Al的影响,对于GI产品,Al是锌锅中不可或缺的一个重要的成分。锌液中的Al主要有两个作用:1、生成Fe2Al5的中间层,提高锌层粘附力,并且抑制了带钢表面Fe的进一步溶解。2、促进锌渣生成,将底渣转化为浮渣。但是随着锌液中Al含量的增大,锌液的粘度增大,锌液的流动性降低。随着锌液流动性的变化,锌流纹形成的抗力也会发生变化。

当锌锅中Al含量降低到0.135%左右时,则锌锅中便会有底渣生成,对于生产GI产品,为避免锌液成分波动产生底渣,Al含量最好保持在0.16%水平以上。此外,当Al超过0.2%以后,镀层中的含铝量镀锌板带走,而是留在锌锅中,很大程度上成为渣子,所以锌锅中的含铝量超过0.25%以后已没有什么意义[1]。

所以,各大企业把锌液中的Al含量一般控制在0.18%-0.22%。既避免了底渣的形成又避免了Al的浪费。正常生产时,维持在此范围之内的任何一个值,都能比较好的控制镀层质量,如果为消除锌流纹缺陷可以把锌液Al含量控制在高限上。但是为考虑到锌锅稳定性问题,不建议通过调整锌液Al含量来控制锌流纹。

另外,即使是无铅锌锅,锌锅中难免存在铅。锌液中的铅不仅是因为自然界中的锌铅总是伴生成矿作为杂质由锌锭带入[2]。锌液中的铅含量也会影响到锌液的粘度和表面张力。另外铅的存在还能使锌液的熔点降低,这延长了锌液的凝固时间[2]。但入锅铅含量过高,则会促进锌花生成。所以锌锅中的铅含量最大控制在0.03%。但一般不会主动调节锌液中的铅含量来控制锌液成分。

2)原料带钢粗糙度:

带钢的粗糙度越大,则带钢出锌锅后带出的锌液越多。则需要气体的喷吹压力越大,带钢的冷却作用越大。但控制原料带钢的粗糙度一般不作为控制锌流纹的因素。

3)带钢振动

带钢振动会引起带钢表面出现锌层不均匀,表面锌层时厚时薄,厚的地方容易引起锌流纹。

4)带钢光整表面

光整不是消除锌流纹的根本措施,但是可以从视觉上减轻锌流纹。轧制力越大,带钢表面粗糙度越大,锌流纹视觉越轻。

四、锌流纹的消除办法

经过以上分析,消除锌流纹的一个最根本的原则,就是减轻对薄带钢的冷却作用,增大薄带钢出锌锅后所含的热量。总结以上个因素,给出如表1:

由于考虑到锌渣的生成也是影响镀锌的一个非常重要的问题。所以要尽量避免锌渣的产生。既节省了锌的消耗,又降低缺陷的发生。为此,尽量维持锌锅稳定,避免通过调整锌锅工艺来改善带钢表面。

另外,带钢的振动可以增加锌流纹的形成,振动可以通过调整纠正辊的顶入量来调节,但是,会引起带钢经过气刀时出现C弯,这时,需要辅助以镀后冷却塔张力调节,需要二者相互辅助来既消除抖动又消除C弯。根据各生产沉没辊安装精度的不同以及沉没辊辊径、粗糙度等情况的不同,各线的具体调节情况不同。另外,带钢出锌锅后的板型不同,沉没辊的转动状态也会有所不同,尤其对于薄带钢,更为严重。所以要控制好原料板型,避免出现出锌锅后板型缺陷不能消除的现象,造成镀层质量不好和沉没辊组状态难以控制。

五、结论

通过之前调试,首钢京唐镀锌生产线对于0.4mm-0.5mm(目前京唐能够批量生产的最薄厚度为0.4mm)的带钢已经基本消除锌流纹缺陷。在正常生产时,已经杜绝了锌流纹缺陷协议品的产生。但在机组降速时,还是无法消除锌流纹缺陷。所以在生产时,无论是考虑到带钢瓢曲、锌锅稳定因素还是考虑到缺陷消除因素,机组稳定至关重要。

参考文献

[1] 许秀飞.带钢连续涂镀和退火疑难对策.北京.化学工业出版社.2010.2.

[2] 朱立.钢材热镀锌.北京.化学工业出版社.2006.1

镀锌带钢范文第5篇

钢丝热镀锌生产线包括:工字轮放线机组,超声波清洗设备、退火(热处理)炉、热水清洗设备、热镀锌炉、助镀设备、热镀锌铝合金、收线机组等部分构成。1)工字轮放线机。采用无动力阻尼放线系统,与收线机协同进行张力控制。2)超声波清洗设备。由PLC中控系统进行全程自动化控制,涉及功率调节及起停控制。3)热水清洗设备。采用电阻丝作为加热元件,利用接触器对加热电阻丝进行进行启停式加热控制,统一由中控系统进行全程自动化控制,带温度报警控制。4)退火(热处理)炉。采用电阻丝作为加热元件,利用接触器进行温度加热粗调,再利用可控硅进行温度细调。在控制温度下,利用氢气还原去除钢丝表面的氧化层。5)助镀设备。采用电阻丝作为加热元件,利用接触器进行加热控制,统一由中控系统进行全程自动化控制,带温度报警控制。6)上加热镀锌设备。采用电阻丝作为加热元件,利用接触器进行基础加热控制,外加采用可控制硅进行调功调压控制调节加热元件的功率,统一由中控系统进行全程自动化控制,带温度PID及报警控制。7)上加热热镀锌铝设备。采用电阻丝作为加热元件,利用接触器进行基础加热控制,外加采用可控制硅进行调功调压控制调节加热元件的功率,统一由中控系统进行全程自动化控制,带温度PID及报警控制。8)倒立式梅花收线机。采用大功率高性能变频器对收线电机组和盘车电机组进行速度控制,满足工艺要求,此外,加入计米控制带去废线功能。现有生产线中,退火炉控制采用PID仪表和可控硅进行温度控制与调节,收线机组采用变频器对收线机组进行收线速度调节。经过改造采用PLC采集现场温度信号和收线机组变频器运行速度信号,利用触摸屏的配方功能实现不同规格产品工艺参数的统一调整,减少人为因素造成的误差。

2钢丝热镀锌生产控制方案

钢丝热镀锌控制系统主要由西门子S7-300系列PLCCPU215-2PN/DP、触摸屏MP277和上位机WinCC监控系统等构成。利用PLC和触摸屏完成对热镀锌生产工艺的实现,包括:超声波清洗控制,退火(热处理)炉、热水清洗设备、热镀锌炉、助镀设备、热镀锌铝合金设备等的启停控制和温度控制,收线机组的变频调速控制及计米等控制[1-2]。利用上位机WinCC监控系统完成生产线的报表功能设计,包括班报表、日报表、月报表等查询功能设计。

2.1温度控制方案

在整个钢丝热镀锌生产工艺中,退火(热处理)炉、镀锌炉和镀锌铝合金炉的温度控制至关重要,直接影响镀锌钢丝的成品质量。在退火炉中上下均匀排布加热电阻丝[3],使整个炉膛温度加热均匀,再通过温度传感器实时检测退火炉炉膛温度,利用接触器对加热电阻丝进行快速升温/降温控制,对炉膛温度进行粗调控制,当温度接近设定值时,利用PLC输出4~20mA模拟量信号调节可控硅对加热电阻丝进行温度细调控制,完成退火炉等的精确温度控制[4-5]。其温度控制系统框图如图2所示,其中退火(热处理)炉还包含氧含量检测。

2.2收线机组控制方案

钢丝热镀锌工艺流程最后段为收线机组。采用倒立式梅花收线机,由1个变频器配合接触器对28台收线电动机进行收线速度控制,其控制系统框图,主要由人机界面,就地操作面板、变频器电机组等构成,由接近开关检测收线机轴旋转信号,完成收线计米控制;接线盘可临时存储少量钢丝,利用电磁阀控制接线盘开闸合闸,当达到计米长度时,手动合闸接线盘,完成收线工作后即可开闸接线盘继续收线工作。

2.3触摸屏控制方案

利用MP277触摸屏主要完成对退火(热处理)炉、镀锌炉和镀锌铝合金炉的温度监控,包括:温度实时显示、温度值设置及温度报警控制;对收线机组进行收线机组逻辑控制,包括:钢丝计米设置、当前计米实时显示、计米完成预报警及完成报警功能;根据钢丝规格的不同对钢丝热镀锌的生产工艺进行配方化设计及管理,方便现场操作。

2.4上位机WinCC监控方案

利用WinCC采集PLC的计米信号实时存放在SQL数据库中,再利用SQL数据库的查询等功能,实现WinCC产量报表的组态。

3结束语

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