轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术探讨

2017-12-24闫磊河钢邯钢技术中心

新商务周刊 2017年8期

文/闫磊，河钢邯钢技术中心

轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术探讨

文/闫磊，河钢邯钢技术中心

热镀锌技术是一种用于金属防锈的工艺，广泛应用于轧钢冷轧生产领域，通过给轧钢产品镀锌，能够有效防止轧钢产品的锈蚀现象，保持轧钢金属产品的内在品质。经过多年的发展和改进，热镀锌工艺技术不断成熟，主要有美钢联法、森吉米尔法及其改良技术等几种不同的镀锌工艺。本文针对热镀锌锌锅工艺参数的控制进行了分析，叙述了镀层的形成过程以及带钢入锌锅时对温度和带钢速度的控制方法与原则，并且分析了渣带的产生原因及其处理方法。

轧钢；冷轧；热镀锌；技术

1 热镀锌锌锅工艺参数的控制

1.1 热浸镀锌中镀层的形成

带钢在轧制过程中会产生一定的温度，当它进入锌液之后，其自身的温度会与锌液发生热交换，并与锌液中的金属元素发生化学反应，从而形成一层化合物薄膜，在带钢表面形成一定厚度的镀层，在此过程中带钢与锌液通过热交换使温度平衡。在热浸镀锌过程中，带钢中的铁原子会扩散到锌液之中，而锌液中的铝原子也会进入到带钢之中，带钢表面附近的锌液中，铁原子的浓度升高但不会再锌液中进一步扩散，当锌液中的铁离子浓度提高到一定程度时，就会在带钢的表层上形成一种铁锌化合物。将带钢移出锌锅后，需要刮去带钢表面多余的锌液，这一过程需要利用气刀进行作业，在这个过程中带钢的温度也会降低，此时带钢表面的液态镀层会出现凝固和结晶现象，在带钢的表面形成一层氧化铝保护膜，这就是带钢表面的镀层，经过水淬降温以后，该镀层会更加稳定。

1.2 严格控制带钢入锌锅的温度

对于带钢的入锅温度，要进行严格的把控，应该比锌锅的温度略高，根据热镀锌的工艺要求，合理控制带钢的自身温度。如果带钢温度过高，则需要采取措施进行降温，如果带钢的自身温度过低，甚至低于锌液的温度值，就会导致锌液降温，造成带钢附近锌液冷却，使锌液与带钢无法进行有效的反应，最终影响镀锌的效果。因此，要确保带钢的温度值符合热镀锌的工艺要求，要保证带钢的自身温度高于锌液，并将其温度控制在适当范围内，务必使带钢的温度与锌液的温度有一定的比差，这一差值要高一点更好，这样当温度较高的带钢进入锌液后，能够使带钢中的铁离子与锌液中的铝离子充分反应，有利于在带钢表面形成铁铝化合物表层，使镀锌层的稳定性更好，更加牢固可靠。高温带钢进入锌液后，在促进铁铝化合物形成的同时，还能够很好地抑制铁锌化合物的形成。如果带钢温度过低，铁铝无法进行充分反应，就无法形成良好的镀层，因此当锌液中的有效铝元素含量不高时，适当提高带钢入锅时的温度，能够刺激铁铝元素的化合反应，从而更好地促进带钢表面镀层的形成。但是，带钢进入锌锅时的温度也不是说越高越好，如果温度太高的话就会导致铁锌两种元素的反应时间加长，促进铁锌化合物的形成，这样就会使镀锌的效果降低，造成镀层的粘附性能下降，使镀层的韧性不足。因此，在实际的带钢镀锌生产过程中，通常将带钢的入锅温度控制在比锌锅温度高二十摄氏度左右为好。

1.3 合理控制带钢速度

对带钢的速度进行合理控制至关重要，因为带钢的速度直接决定着浸锌后的反应时间，也决定着镀锌的实际效果，既决定着镀锌层的韧性、附着性和可靠性。如果带钢的速度太快，那么不仅退火时间缩短，而且镀锌时间也就缩短，导致带钢与锌液的反应时间减少，铁铝反应时间不足造成镀层形成差，直接影响着镀层的实际效果，镀层的韧性和可靠性不足。同样，带钢的浸镀时间如果过短的话，还会导致镀层的附着性不足等问题，影响镀层的质量。另外要注意的是带钢的速度也不可以太慢，如果太慢就会增加带钢与锌液的反应时间，导致铁锌反应时间过长，铁锌化合物层增厚同样会降低镀层的附着性，影响镀层的品质。因此，要合理控制带钢的速度，当改变带钢的速度时必须及时调整其他的生产工艺参数，这样才能更好地保证镀层的实际性能。另外需要注意的是，在带钢生产安排时要注意一些问题，当生产的带钢品种或者规格出现变化时，应该注意安排顺序，最好能够按照薄厚递增或者递减的次序安排生产，这样有利于调整带钢速度和温度的控制。

2 渣带的产生原因及其处理措施分析

2.1 浮渣对产品质量的影响

在冷轧带钢的镀锌过程中，有时会形成一些浮渣，这些浮渣如果能够及时浮到锌液表面，工人可以将其及时清除，如果沉在需要之中或者粘附在带钢表面，就会影响带钢质量和镀锌效果。悬浮在锌液中的渣带，对带钢的生产和镀锌过程会造成不良影响。在浮渣之中往往含有铝和其他的高熔点金属元素，以及一些杂质成分，这些浮渣的黏度较大，粘附性强，往往会粘附到带钢表面，或者在镀锌过程中粘附到辊子上，如果不及时清理就会使粘附的浮渣越粘越多，对带钢产品质量造成极大的影响。

2.2 渣带产生的主要原因分析

在带钢的镀锌过程中，由于浮渣的产生，往往会影响镀锌的质量，在镀锌层中形成渣带，这些条状夹杂物直接影响着镀锌的质量，不均地分布于带钢表面，同时影响着带钢的质量。在锌液内部往往会出现浮渣，这些浮渣粘附到带钢表面上，对带钢的高品质镀锌造成不利影响。那么浮渣是怎么来的呢，主要是在锌液内和需要表面出现浮渣，进而粘附到浸入到锌液中的带钢表面上并产生渣带。浮渣具有很大的黏性，容易粘附到带钢和轧辊上，一旦粘上则很难去除，用气刀也不能除掉，必然会影响带钢产品的质量，因此必须做好浮渣的清除工作，预防浮渣粘附到带钢和轧辊上。锌锅表面出现锌渣后，要及时将中心浮渣捞出去，这样就能够有效避免浮渣粘附到电话和轧辊上，否则浮渣就会越积越多，最后在整个锌锅表面铺开，甚至沉入锌液下面，对带钢产品质量造成很大的影响。