連續熱鍍鋅機組鍍鋅量控制技術

張利偉首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司

連續熱鍍鋅機組鍍鋅量控制技術

張利偉
首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司

鍍鋅即是鍍鋅帶鋼的重要質量指標,也是一個重要的經濟指標生產中一定要確保生產的產品滿足合同要求的鋅重要求。筆者在文中主要闡述了連續熱鍍鋅機組中鍍鋅量影響因素和控制方法,并發現鍍鋅量的主要影響因素,包括帶鋼速度、氣刀壓力、噴嘴距離、噴嘴高度、噴嘴角度等等,試圖運用理論和實踐的結合,達到持續改進,從而提升鍍鋅量的準確性控制，實現減少鍍鋅耗材的成本的目的。

連續熱鍍；機組；鍍鋅；控制技術

1 前言

鍍鋅量既是鍍鋅帶鋼的關鍵質量指標,也是一個關鍵的經濟指標。生產一定要確保生產的產品滿足合同的鋅重要求。然而在實踐中通常會發生鋅不符合合同的要求的現象發生,這樣不單造成的合同產品不能及時生產,殘次產品發不出去導致庫存增加。而且還造成鋅材料的損耗,從而增加了生產成本,使企業發生一定的經濟損失。

所以鍍鋅量的合理控制,降低生產成本是我們一定要面對的問題。鍍鋅量控制,是為了實現通過精確控制鍍層的厚度,使鍍層均勻,達到改善帶鋼表面質量的目的，以及通過鍍層的超標控制,從而實現減少鋅材料損耗的目標。

2 影響鍍鋅量的因素

影響鍍鋅量的因素有噴嘴的角度、從噴嘴到帶鋼的距離、帶鋼的速度等。其中噴嘴參數和帶鋼速度影響的程度較大。其余因素幾乎沒有影響,可以通過調整保持不變。

2.1 生產線的速度影響鍍鋅量

生產線的速度越寬,鍍鋅量相應就會變大。原因是,泵升的作用是隨著生產線的速度提升而增強的,而泵升的作用變強從而帶出的鋅液也就越多。而且越快氣流對鋅液作用越小,刮出的鋅就越少,這兩個因素同時使得鍍鋅的數量急劇增多。實踐中,一般都用改變氣刀壓力抵消帶鋼速度來控制因生產線變快帶來的鍍鋅量增多。

2.2 氣刀氣體壓力對鍍鋅量的影響

氣流刮除鋅量主要由于帶鋼氣體流速和帶鋼質量的乘。假如氣刀縫隙是固定的,氣刀內氣體的壓強越大,空氣流速越快,噴到帶鋼表面的氣體質量就越大,因此刮鋅就越強、鋅含量就越小。因此可以看出,氣刀氣體的壓力同時影響氣流的速度和質量，這兩點是最為關鍵的因素來確定鍍鋅量。事實證明,調整空氣刀壓力是最方便、最靈活、最精確的方法來控制鍍鋅量。當其他條件是固定的,以不同的速度的情況下通過實驗得到氣刀內冷空氣的壓力對鍍鋅量的影響。隨著氣壓的增加,鍍鋅量迅速下降。但跌至一定量的鋅量卻又會呈現上升趨勢。這是因為冷空氣刮鋼鐵表面后,刮鋅液體同時,也有了一定的冷卻效果,當生產線速度降低,氣體壓力非常小的時候,冷卻效果強,降溫效果的壓力超過刮鋅效果,這將不僅不會減少鍍鋅,而且會使鍍鋅量上升。

2.3 氣刀和帶鋼之間的距離對鍍鋅量的影響

當帶鋼和氣刀之間的距離是刀鋒距離5倍之內時,氣流的速度或者動壓頭基本固定不變。一旦超過這個值,空氣的流速將會大幅下降。反映在鍍鋅量上,氣刀與帶鋼之間的距離小于5倍時,鍍鋅量隨著氣刀距離變化小；但是在這個范圍之外,鍍鋅量急劇隨著距離的增加。但是實際生產中氣刀和帶鋼的距離通常15-30mm,超過刀鋒5倍以上,所以數據是與氣刀和帶鋼的距離增加,鍍鋅量增多。

在實際生產中,通常情況下氣刀刀和帶鋼的距離是以相互之間不接觸為基本要求來確定的,也就是說,不能帶鋼的浪形或振動的時候摩擦到氣刀,這種情況會致使氣刀劃痕。在這種情況下,盡量讓氣刀接近帶鋼,用來減少氣刀氣體的壓力,減小能源消耗,降低生產成本。因此,有必要適當提高帶鋼的張力,減少帶鋼的振動,讓帶鋼的振動軌跡最小。更先進的氣刀為了確保鍍鋅的均勻性,氣刀和帶鋼之間的距離選取閉環自動控制,這種效果最佳。

2.4 氣刀與鋅液之間的高度對鍍鋅量的影響

氣刀與鋅液之間的高度越大，在確保帶鋼表面的鋅液為凝固的情況下,鋅液在重力的作用下回流到鋅鍋的數量越多,在其余條件都一樣時，鋅含量越低。氣刀的高度主要是由減少飛濺的鋅來確定。如果距離越高,帶鋼表面的鋅液體就會到處飛濺,而如果距離太低,又會致使鋅鍋表面液體濺出,讓氣刀堵塞。通常情況下氣刀與鋅液之間的距離為70-100毫米。為了防止上述兩種情況發生,氣刀高度有必要基于生產線速度和鍍鋅的數量來確定，在等量的鍍鋅量下,生產線速度越高,氣體壓力也一定要增加,這時就要適度的提升氣刀高度,避免鋅鍋中鋅液飛濺。在同一生產線速度的情況下,鍍鋅量越高,氣刀壓力越低,這時可以適當降低高度。如果鋅鍋的溫度很低,鍍層固化快,有必要減少氣刀的高度盡可能確保氣刀動作點的高度低于邊緣開始結晶的高度，避免邊部過渡鋅的產生。

2.5 噴嘴噴吹角度對鍍鋅量的影響

當噴吹氣流垂直于帶鋼是規定為零度,氣刀轉動方向為上，此時角度是正的；氣刀轉動方向是為下,此時角度是負的，這些為噴嘴噴吹角度的定義。因為帶鋼垂直鋅液面向上運行起來,帶出鋅鍋鋅液由于重力的影響而向下落,這種情況下氣刀是噴射正角度是沒有實際意義的。一般噴吹角度操作范圍吹角是在0°---10°之間。總的趨勢是吹角越小,鍍鋅的數量越少。調整噴嘴,帶鋼兩邊的噴嘴角度不能一致,根據經驗,應該是差1°---2°。如兩邊噴吹的角度是平等的,這兩個流將在同一個平面相交，帶鋼寬度外的氣流會產生漩渦,導致帶鋼正常邊緣刮鋅受阻,導致邊厚不均勻或邊緣有結瘤。為了消除這種缺陷,應適度調整噴嘴兩側的角度,這樣帶鋼兩邊寬度之外的氣流不是在同一個平面上,從而確保帶鋼邊緣刮鋅正常。然而,通用的鍍鋅板,總是希望兩邊有相同數量的鍍鋅,但兩邊噴吹吹角是不平等時,它會導致雙方的鍍鋅量也不同。因此,在生產實踐中,工作人員要以不讓帶鋼出現邊厚的前提下,最大程度的縮小兩邊噴吹角度之間的區別。

3 結語

筆者在本文中所講的五個影響鍍鋅量的因素分別為氣刀壓力、帶鋼速度、噴嘴距離、噴嘴高度和噴嘴角度，在實踐中往往更加復雜。因此,有必要探索出一定的規律從大量的工藝參數中，以提高鍍鋅量的準確性，以此來控制實現減少鋅材料損耗的目的,對于減少生產成本具有重要意義。

[1]李九嶺.帶鋼連續熱鍍鋅[M].北京：冶金工業出版社，2001.

[2]許秀飛.鋼帶熱鍍鋅技術問答[M].北京：化學工業出版社，2007.

[3]李九嶺，汪曉林，鄭洪道.帶鋼熱鍍鋅線生產成本的控制[J].軋鋼，2007，24（6）：58-61.

[4]魏源，何明奕，王勝民，等.鋅基熱鍍合金的流動性能分析[J].鋼鐵研究，2009，37（2）：34-37.

[5]岑耀東.超薄鋅層熱鍍鋅板的研究進展[J].熱加工工藝，2012，41（2）：152-156.