鍍鋅汽車板表面缺陷的分析

供稿|孟兵，李瑩瑩

內(nèi)容導(dǎo)讀

鍍鋅汽車板在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了多種質(zhì)量缺陷，主要有鋅渣缺陷、沉沒輥輥印、氣刀條痕和鍍鋅硌印等。通過對產(chǎn)品缺陷進行細致的分析，制定了相應(yīng)的措施：減少鋅渣的生成和清潔鋅液減少鋅渣缺陷；對設(shè)備的精細化管理實現(xiàn)鍍鋅工序沉沒輥輥印、氣刀條痕和鍍鋅硌印等缺陷率的大幅降低，鍍鋅汽車板的產(chǎn)成率由60%左右提升至90%以上。本文解決了鍍鋅汽車板大批量生產(chǎn)暴露的表面質(zhì)量問題，逐步對鍍鋅機組生產(chǎn)鍍鋅汽車板的質(zhì)量控制有了更為細致的了解，為生產(chǎn)更高等級的產(chǎn)品提供了借鑒。

隨著鍍鋅汽車板產(chǎn)品需求量的不斷增加，批量生產(chǎn)過程中在鍍鋅工序易產(chǎn)生質(zhì)量問題使得產(chǎn)成率降低，嚴(yán)重影響生產(chǎn)成本。李文波等[1]通過研究沉沒輥輥印的形成過程，對溝槽表面質(zhì)量、沉沒輥表面溝槽、冷卻塔帶鋼跑偏等進行調(diào)整，有效地解決了鋅鍋沉沒輥輥印問題，取得了顯著的效果。劉超[2]針對連續(xù)熱鍍鋅帶鋼表面存在的多種缺陷，采取相應(yīng)的解決措施，極大地改善了表面質(zhì)量。

本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，對本鋼板材股份有限公司鍍鋅汽車板實際鍍鋅過程中出現(xiàn)的缺陷進行分析，制定措施，嚴(yán)格實施，產(chǎn)成率由60%左右逐步提升至90%以上。

表面缺陷原因分析

鍍鋅汽車板質(zhì)量問題主要有鋅渣缺陷、沉沒輥輥印、氣刀條痕和鍍鋅硌印等。

鋅渣缺陷

鋅渣是帶鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的異物，當(dāng)鋅渣粘到帶鋼表面時形成鋅渣缺陷。防止鋅渣粘到帶鋼表面的途徑有減少鋅渣的產(chǎn)生和及時清除產(chǎn)生的鋅渣。帶鋼表面的鐵與鋅鍋中的鋅液發(fā)生反應(yīng)，形成密度比鋅液大的FeZn7，沉入鋅液底部；在鋅液中鐵與鋁反應(yīng)形成FeAl5，F(xiàn)eAl5密度比鋅液小，上浮到鋅液表面。FeZn7主要影響鋅的利用率，增加鋅錠的消耗，而FeAl5易粘到帶鋼表面，影響帶鋼表面質(zhì)量，如圖1。

鍍鋅汽車板產(chǎn)品的鋅渣缺陷分析表明鋅渣缺陷主要為鋅液中鐵含量較高生成FeAl5，少量因機組升速導(dǎo)致鋅液底部的FeZn7卷入帶鋼表面，個別鋼卷因帶鋼抖動產(chǎn)生FeAl5鋅渣缺陷。采取帶鋼清潔控制、鋅液中鐵含量監(jiān)控、鋅渣清理等措施，有效地降低了鋅渣缺陷造成的表面質(zhì)量不合格。

圖1 鍍鋅汽車板表面的鋅渣缺陷

沉沒輥輥印

鍍鋅機組的沉沒輥表面帶有均勻的溝槽用于疏通鋅液，但由于鋅渣不斷在溝槽中沉積結(jié)瘤，并且隨著結(jié)瘤的增大，與帶鋼接觸，附著在帶鋼表面，從而形成沉沒輥輥印(圖2)。此外小輥封孔劑脫落，在沉沒輥溝槽堆積，與帶鋼接觸時附著在帶鋼表面也會形成沉沒輥輥印。

圖2 沉沒輥輥印

上述討論可知，沉沒輥輥印主要是由于鋅鍋內(nèi)鐵含量較高導(dǎo)致產(chǎn)生大量鋅渣。馮冠文等[3]認為鐵的質(zhì)量分數(shù)控制在0.015%以下不利于鋅渣生成，因而對鋅鍋內(nèi)鐵含量進行監(jiān)控和控制，沉沒輥輥印明顯減少。另外對小輥封孔劑的技術(shù)進行優(yōu)化，增加二次封孔固化，解決封孔劑脫落導(dǎo)致的沉沒輥溝槽堆積。

氣刀條痕

鍍鋅機組中氣刀系統(tǒng)是控制鍍鋅層厚度的吹氣設(shè)備。氣刀系統(tǒng)運行順暢與否是決定鍍鋅層厚度均勻的關(guān)鍵。氣刀條痕是氣刀系統(tǒng)出現(xiàn)故障后在帶鋼表面形成的條狀痕跡(圖3)。由于氣刀條痕造成帶鋼表面鋅層厚度不一，嚴(yán)重影響帶鋼表面質(zhì)量。采取對氣刀刀腔進行清理、氣刀角度優(yōu)化、唇縫清潔及監(jiān)控等措施，逐步杜絕了該缺陷的產(chǎn)生。

圖3 氣刀條痕

鍍鋅硌印

鍍鋅硌印主要是異物粘在輥上，與帶鋼接觸時在帶鋼表面留下的周期性印記。根據(jù)產(chǎn)生硌印的位置不同可以分為：清洗段硌印、活套硌印和平整機張力輥硌印。

對清洗段、活套和平整機張力輥進行有效清理和處理，增加監(jiān)督檢查的頻次，鍍鋅硌印得到有效解決。

表面質(zhì)量改進效果

采取針對性的措施，鍍鋅汽車板的鋅渣缺陷、沉沒輥輥印、氣刀條痕和鍍鋅硌印等質(zhì)量問題得到了有效控制，缺陷率逐步下降(圖4)，產(chǎn)成率由60%左右提高到90%以上，最高達92.79%(圖5)。

圖4 鍍鋅汽車板主要缺陷的缺陷率

圖5 鍍鋅汽車板產(chǎn)成率

結(jié)束語

本文對鍍鋅汽車板表面質(zhì)量問題的形成原因進行分析，提出相應(yīng)的解決措施：減少鋅渣的生成和清潔鋅液，減少鋅渣缺陷；對設(shè)備精細化管理，實現(xiàn)了鍍鋅工序沉沒輥輥印、氣刀條痕和鍍鋅硌印等缺陷率的大幅降低。解決了鍍鋅汽車板大批量生產(chǎn)暴露的表面質(zhì)量問題，逐步對鍍鋅機組生產(chǎn)鍍鋅汽車板的質(zhì)量控制有了更為細致的了解，為生產(chǎn)更高等級的產(chǎn)品提供了借鑒。