一种少见的镀锌产品漏镀缺陷的分析和预防

供稿|马海龙，任秋红，马壮 / MA Hai-long, REN Qiu-hong, MA Zhuang

内容导读

漏镀缺陷是连续热镀锌产线产品的严重缺陷。本文通过一种少见成因的退火炉润滑造成的批量漏镀缺陷的分析，对油脂加注的作业方法、影响及操作标准、造成漏镀的机理进行进一步讨论，提出了改进措施和控制方法。

漏镀缺陷是连续热镀锌产线产品的严重缺陷，直接造成产品质量降级，客户无法使用。造成漏镀缺陷的成因较多，其中最重要的成因是锌锅温度偏低和锌液Si含量偏高，其次是基板清洗不彻底或板面元素含量超标[1-2]。本文分析了一种少见的退火炉润滑成因造成漏镀的情况，以2#镀锌机组发现带钢上表面断续漏镀缺陷为例，对油脂加注的作业方法、影响及操作标准、造成漏镀的成因进行进一步讨论，提出了改进措施和控制方法。

漏镀缺陷发生情况

缺陷分布与钢种、规格及带钢的位置无关，主要出现在带钢上表面，操作侧和驱动侧也有分布，无方向，与非漏镀位置界限明显，呈现团簇状和分散分布的特征(图1)。

图1 典型漏镀缺陷图

缺陷成因分析

基板质量

对缺陷位置进行酸洗，发现原料钢板未见明显硌伤、翘皮等对应性缺陷，说明基板质量较好(图2)。

图2 缺陷样板酸洗后照片

炉区气氛

分析退火炉内生产气氛，炉内均热段、加热段、快冷段和缓冷段氧质量分数均控制在10×10−6以下，各段露点亦保持在−20 ℃以下，未见明显的氧含量波动。

缺陷成分

对缺陷位置进行能谱分析，从检验结果来看，缺陷位置主要是Fe和C元素，由此确定此缺陷为漏镀缺陷。

对镀前通道线进行排查未发现异常，结合电镜分析结果，敲击加热段入口炉壁以及炉辊，敲击过程漏镀缺陷明显增多，敲击后缺陷呈减少趋势，遂锁定漏镀为加热段入口防辐射屏积碳所致。每敲击一次能保证5卷质量正常，通过4轮敲击后带钢漏镀频次逐渐增多，无法稳定运行超过6 h，为减少批量质量问题，需进行停车开炉检查。

如图3所示，开炉后发现炉辊附近积碳严重，辐射屏、喇叭口、此辊对应位置的炉壁和炉底盖等位置均存在不同程度的积碳。检查11#辊之后的辊子及炉壁，未发现异常。加之后续检查确认炉内其他各段均正常，由此判断问题主要出在5#、7#、9#辊处，判断此处炉辊油封出现问题，导致润滑油流入炉内。对炉内取样的碳粉检验，主要成分为碳，进一步验证了漏镀缺陷成因，见图4和表1。

表1 缺陷位置能谱分析结果

图3 炉辊分布及积碳区域图

图4 炉内碳粉电镜分析

成因分析

炉辊轴承座内部润滑油脂渗入炉辊膨胀节、部分润滑油被炉墙保温棉吸收，在炉内高温的作用下，润滑油汽化后融入炉内氮氢混合气。正常生产状态下，炉底的气体从出口向入口方向流动，在温度相对较低的预热段和加热段交接部位形成积碳，附着在防辐射屏上，积碳聚积到一定程度掉落在带钢上造成漏镀缺陷[3-5]。

炉辊轴承座油镜1/2处为运行低液位，如果油位超过油镜上限，密封唇口与辊轴接触部位出现密封不严现象，润滑油可以进入膨胀节，与炉内高温气体直接接触。轴承座结构如图5所示。部分轴承座加油位超过油镜上沿，造成油位超标，是润滑油进入炉内主要原因。

图5 炉辊轴承座油位示意图

结束语

(1)点检发现个别轴承座油位降低，采用临时补油的措施，未将油位异常的轴承座纳入隐患管理并利用检修进行排查，是造成润滑油进入炉内的管理原因。(2)原有的给油脂表中“油位不低于油镜中位”不具备可执行性，该措施的执行效果无法验证，是造成该缺陷的根本原因。采用有刻度的加油器进行加油并明确加油量上下限，可以有效提高加油精度，避免溢油造成漏镀的问题。措施执行后漏镀缺陷消失，因而固化到操作规程中。