軋鋼冷軋廠熱鍍鋅生產線技術探討

文/閆磊，河鋼邯鋼技術中心

軋鋼冷軋廠熱鍍鋅生產線技術探討

文/閆磊，河鋼邯鋼技術中心

熱鍍鋅技術是一種用于金屬防銹的工藝，廣泛應用于軋鋼冷軋生產領域，通過給軋鋼產品鍍鋅，能夠有效防止軋鋼產品的銹蝕現象，保持軋鋼金屬產品的內在品質。經過多年的發(fā)展和改進，熱鍍鋅工藝技術不斷成熟，主要有美鋼聯(lián)法、森吉米爾法及其改良技術等幾種不同的鍍鋅工藝。本文針對熱鍍鋅鋅鍋工藝參數的控制進行了分析，敘述了鍍層的形成過程以及帶鋼入鋅鍋時對溫度和帶鋼速度的控制方法與原則，并且分析了渣帶的產生原因及其處理方法。

軋鋼；冷軋；熱鍍鋅；技術

1 熱鍍鋅鋅鍋工藝參數的控制

1.1 熱浸鍍鋅中鍍層的形成

帶鋼在軋制過程中會產生一定的溫度，當它進入鋅液之后，其自身的溫度會與鋅液發(fā)生熱交換，并與鋅液中的金屬元素發(fā)生化學反應，從而形成一層化合物薄膜，在帶鋼表面形成一定厚度的鍍層，在此過程中帶鋼與鋅液通過熱交換使溫度平衡。在熱浸鍍鋅過程中，帶鋼中的鐵原子會擴散到鋅液之中，而鋅液中的鋁原子也會進入到帶鋼之中，帶鋼表面附近的鋅液中，鐵原子的濃度升高但不會再鋅液中進一步擴散，當鋅液中的鐵離子濃度提高到一定程度時，就會在帶鋼的表層上形成一種鐵鋅化合物。將帶鋼移出鋅鍋后，需要刮去帶鋼表面多余的鋅液，這一過程需要利用氣刀進行作業(yè)，在這個過程中帶鋼的溫度也會降低，此時帶鋼表面的液態(tài)鍍層會出現凝固和結晶現象，在帶鋼的表面形成一層氧化鋁保護膜，這就是帶鋼表面的鍍層，經過水淬降溫以后，該鍍層會更加穩(wěn)定。

1.2 嚴格控制帶鋼入鋅鍋的溫度

對于帶鋼的入鍋溫度，要進行嚴格的把控，應該比鋅鍋的溫度略高，根據熱鍍鋅的工藝要求，合理控制帶鋼的自身溫度。如果帶鋼溫度過高，則需要采取措施進行降溫，如果帶鋼的自身溫度過低，甚至低于鋅液的溫度值，就會導致鋅液降溫，造成帶鋼附近鋅液冷卻，使鋅液與帶鋼無法進行有效的反應，最終影響鍍鋅的效果。因此，要確保帶鋼的溫度值符合熱鍍鋅的工藝要求，要保證帶鋼的自身溫度高于鋅液，并將其溫度控制在適當范圍內，務必使帶鋼的溫度與鋅液的溫度有一定的比差，這一差值要高一點更好，這樣當溫度較高的帶鋼進入鋅液后，能夠使帶鋼中的鐵離子與鋅液中的鋁離子充分反應，有利于在帶鋼表面形成鐵鋁化合物表層，使鍍鋅層的穩(wěn)定性更好，更加牢固可靠。高溫帶鋼進入鋅液后，在促進鐵鋁化合物形成的同時，還能夠很好地抑制鐵鋅化合物的形成。如果帶鋼溫度過低，鐵鋁無法進行充分反應，就無法形成良好的鍍層，因此當鋅液中的有效鋁元素含量不高時，適當提高帶鋼入鍋時的溫度，能夠刺激鐵鋁元素的化合反應，從而更好地促進帶鋼表面鍍層的形成。但是，帶鋼進入鋅鍋時的溫度也不是說越高越好，如果溫度太高的話就會導致鐵鋅兩種元素的反應時間加長，促進鐵鋅化合物的形成，這樣就會使鍍鋅的效果降低，造成鍍層的粘附性能下降，使鍍層的韌性不足。因此，在實際的帶鋼鍍鋅生產過程中，通常將帶鋼的入鍋溫度控制在比鋅鍋溫度高二十攝氏度左右為好。

1.3 合理控制帶鋼速度

對帶鋼的速度進行合理控制至關重要，因為帶鋼的速度直接決定著浸鋅后的反應時間，也決定著鍍鋅的實際效果，既決定著鍍鋅層的韌性、附著性和可靠性。如果帶鋼的速度太快，那么不僅退火時間縮短，而且鍍鋅時間也就縮短，導致帶鋼與鋅液的反應時間減少，鐵鋁反應時間不足造成鍍層形成差，直接影響著鍍層的實際效果，鍍層的韌性和可靠性不足。同樣，帶鋼的浸鍍時間如果過短的話，還會導致鍍層的附著性不足等問題，影響鍍層的質量。另外要注意的是帶鋼的速度也不可以太慢，如果太慢就會增加帶鋼與鋅液的反應時間，導致鐵鋅反應時間過長，鐵鋅化合物層增厚同樣會降低鍍層的附著性，影響鍍層的品質。因此，要合理控制帶鋼的速度，當改變帶鋼的速度時必須及時調整其他的生產工藝參數，這樣才能更好地保證鍍層的實際性能。另外需要注意的是，在帶鋼生產安排時要注意一些問題，當生產的帶鋼品種或者規(guī)格出現變化時，應該注意安排順序，最好能夠按照薄厚遞增或者遞減的次序安排生產，這樣有利于調整帶鋼速度和溫度的控制。

2 渣帶的產生原因及其處理措施分析

2.1 浮渣對產品質量的影響

在冷軋帶鋼的鍍鋅過程中，有時會形成一些浮渣，這些浮渣如果能夠及時浮到鋅液表面，工人可以將其及時清除，如果沉在需要之中或者粘附在帶鋼表面，就會影響帶鋼質量和鍍鋅效果。懸浮在鋅液中的渣帶，對帶鋼的生產和鍍鋅過程會造成不良影響。在浮渣之中往往含有鋁和其他的高熔點金屬元素，以及一些雜質成分，這些浮渣的黏度較大，粘附性強，往往會粘附到帶鋼表面，或者在鍍鋅過程中粘附到輥子上，如果不及時清理就會使粘附的浮渣越粘越多，對帶鋼產品質量造成極大的影響。

2.2 渣帶產生的主要原因分析

在帶鋼的鍍鋅過程中，由于浮渣的產生，往往會影響鍍鋅的質量，在鍍鋅層中形成渣帶，這些條狀夾雜物直接影響著鍍鋅的質量，不均地分布于帶鋼表面，同時影響著帶鋼的質量。在鋅液內部往往會出現浮渣，這些浮渣粘附到帶鋼表面上，對帶鋼的高品質鍍鋅造成不利影響。那么浮渣是怎么來的呢，主要是在鋅液內和需要表面出現浮渣，進而粘附到浸入到鋅液中的帶鋼表面上并產生渣帶。浮渣具有很大的黏性，容易粘附到帶鋼和軋輥上，一旦粘上則很難去除，用氣刀也不能除掉，必然會影響帶鋼產品的質量，因此必須做好浮渣的清除工作，預防浮渣粘附到帶鋼和軋輥上。鋅鍋表面出現鋅渣后，要及時將中心浮渣撈出去，這樣就能夠有效避免浮渣粘附到電話和軋輥上，否則浮渣就會越積越多，最后在整個鋅鍋表面鋪開，甚至沉入鋅液下面，對帶鋼產品質量造成很大的影響。

2.3 渣帶的處理方法

要徹底清除帶鋼表面的雜物，嚴格控制鋅鍋和鋅液的溫度，同時控制好帶鋼進入鋅鍋時的溫度，帶鋼溫度超過鋅液200攝氏度后會促進鋅渣的產生，另外要嚴格控制鋅液中的含鋁量，含量鋁過高和過低，都會導致鋅渣的增多。

[1]邱向偉.熱鍍鋅鋅渣缺陷的控制[J].梅山科技，2009，（04）.

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