热镀锌工艺中锌渣的形成及其控制

陈学松

（唐山钢铁集团责任有限公司，河北 唐山 063000）

在钢铁行业发展过程中，逐渐加大了热镀锌板的需求量。而随着人们生活水平的不断提升，人们的生活品质有了明显的提高，对工业生产有了更高的质量要求。在热镀锌工艺开展过程中，要全面提升整体的施工质量，有效保障其表面的完整性，避免出现点状缺陷等，提升其整体的质量和品质。在热镀锌工艺使用的过程中，常常会因为锌渣的产生，缩短了锌锅的使用寿命，同时还严重影响产品生产的整体质量。随着工业的不断发展，在现阶段的热镀锌工艺使用过程中，要全面加强技术创新。在提升产品表面质量的同时，采用积极有效的办法，保障相应生产活动能够更加高效稳定开展，且能够达到预期的生产目标。因而在热镀锌产品生产活动中，则需要综合考虑到锌渣的形成对整个生产活动带来的影响，采用更加科学合理的办法，尽可能减少锌渣的生成量。对此，在本次研究中就结合热镀锌工艺开展过程中锌渣形成的机理，提出更具有针对性的解决办法和措施，有效减少锌渣的生成。

1 锌渣的形成机理

在热镀锌工艺活动开展过程中，锌渣形成的主要原因是因为锌锅中的铁元素，铝元素和锌元素发生化学反应，从而形成了锌渣颗粒。而在实际的生产活动中，并没有及时的清除这些颗粒，导致锌渣颗粒粘聚到带钢上，形成了锌渣缺陷。在热镀锌工艺生产活动开展过程中，由于由于锌渣的生成具有很强的随机性，会随着温度的变化和浓度的变化而不断变化。在热镀锌工艺生产活动中，由于锌锅中锌液的温度和浓度也在不断的起伏和变化，在一定程度上为锌渣的生成提供了相应的条件。由于刚形成的锌渣杂质点很小，且整个形成过程不稳定，很容易随着锌液温度升高，或者铁浓度降低而重新溶解。但在实际的生产过程中，并不排斥刚形成的锌渣质点会因为布朗运动的相互碰撞，而出现体积增大的现象[1]。而一旦出现该现象，将会导致锌渣的质点尺寸逐渐增大，成为永久的颗粒固体。因而在热镀锌工艺活动开展过程中，可以将锌渣根据其不同的尺寸大小分为浮渣，底渣和自由渣等不同的类型。

2 热镀锌工艺中常见的锌渣类型

在热镀锌工艺活动开展过程中，镀锌板表面锌渣缺陷是因为在生产过程中，存在点状或块状凸起，大小不等颗粒状表面不平的现象，对热镀锌产品的生产活动带来了一定的影响。根据锌渣的形态，可以将其分为底渣，自由渣和面渣等不同的类型。底渣指的是沉淀于锌锅底部的锌渣，而底渣主要是由六面体FeZn7和锌液共同构成。而自由渣主要是漂浮在锌锅内部，在锌液表面漂浮的锌渣称为面渣，主要是由Fe2Al5氧化物及锌构成。在热镀锌工艺生产活动开展过程中，在钢带运行的过程中，很容易出现自由渣和浮渣粘附的现象，从而形成了锌渣缺陷。在镀锌板表面存在锌渣缺陷，是由悬浮在锌液中的自由渣所引起的。在热镀锌工艺具体应用过程中，常常会出现纵向形成分布不均匀的条带状锌渣，形成的主要原因是因为受到锌灰和钢带带出锌渣的影响，构成了相应的渣带。在锌层中会存在尺寸为0.5mm～2.0mm的渣粒，其形成的主要原因是因为在实际的生产活动中，由于存在底渣和锌液中悬浮渣和面渣的影响，锌渣沉积在钢带表面，从而形成了粗渣粒。在锌层中还会出现条状和聚集状分布的尺寸小于0.5mm的细小渣粒，形成的主要原因是因为锌液面渣，悬浮渣及底渣沉积于钢带表面[2]。在锌层中还会镶嵌部分尺寸大于两毫米的渣粒，形成的主要原因是因为粗大的面渣附着于钢带表面，破坏了钢带表面的完整性。

3 热镀锌工艺中锌渣形成的主要原因

3.1 表面铁的影响

在热镀锌工艺活动开展过程中，为了保障相应生产活动能够高效稳定开展，同时能够满足实际的生产需要，首先要做好带钢表面污染物的清洗和除去工作。在热镀锌工艺活动开展过程中，要做好表面清洗等相关工作，清洗的效果越好，带入锌锅的表面残留物就会越少，能够有效降低锌渣量的产生。因而在热镀锌钢带生产活动开展过程中，要加强表面清洗工作，通过酸洗、冷轧等多种方式做好清洗工作。而在实际的工艺生产活动中，一旦存在清洗不彻底的现象，将会严重影响整体的生产效果，铁粉颗粒及周围环境中的灰尘进入到锌锅中，将会影响锌液的清洁度，导增加了铁的含量，导致锌渣增多。而在整个过程开展过程中，要做好表面氧化铁皮的还原，还原为纯铁。当钢板侵入锌锅之后，就出现了锌－铁之间的扩散，而残留的铁粉落入锌液当中，形成了铁－锌合金，形成了大量的锌渣。

3.2 锌液温度的影响

在热镀锌工艺开展过程中，常常会因为锌液温度的变化，而生成锌铝体化合渣。由于随着锌液温度的不断升高，铁在锌液中的溶解度会逐渐增加，而这一过程并非线性关系。通过大量的生产实践发现，在热镀锌工艺开展过程中，锌锅温度波动越大，会形成大量的锌渣，对整个生产活动带来严重的影响。在热镀锌工艺活动开展过程中，倘若锌液温度高达500℃，铁损量会随着时间的增加而加大。当温度上升至650℃以上时，就已经无法完成正常的镀锌作业，并带来破坏性的侵蚀。

3.3 铝含量的影响

在热镀锌工艺活动开展过程中，随着铝含量的增加，锌液中铁的溶解度会逐渐降低。因而在热镀锌工艺生产活动中，锌液中铝含量直接决定了锌渣的生成量。当锌锅中铝含量低于0.1%时，铁在锌锅中的溶解度会随着铝含量的增加而减小，当铝的含量在0.1%～0.135%时，铁在锌锅中的溶解度会随着铝含量的增加而缓慢下降，当铝含量超过0.135%时，铁的溶解度会随着铝含量的增加而快速下降[3]。在热镀锌工艺生产活动开展过程中，倘若铝含量过低，在一定程度上会增加铁的溶解度，使得锌渣的生成量增加。

4 加强热镀锌工艺中锌渣形成量控制的策略

4.1 加强带钢表面清洁

在热镀锌工艺技术的实际应用过程中，为了尽可能减少锌渣的产生量，要全面加强热镀锌带钢表面质量控制工作。在实际的生产活动中，首先要做好带钢表面清洁等相关工作，有效防止锌灰落入。由于锌渣主要是因为铁反应而生成的，而锌液中铁的含量主要来源于带钢表面的铁粉。为了加强锌渣生成量的控制，在热镀锌工艺开展过程中，要加强镀锌机组清洗工作，有效提高带钢表面的清洁度，保证相应生产活动能够更加高效稳定开展，同时能够保障入锌锅的带钢表面清洁，且能够尽可能减少盐酸等物质的含量[4]。在热镀锌工艺生产活动中，带钢表面的铁锈能够在还原炉中被还原成海绵铁，但由于其带钢表面粘附能力相对较弱。在带钢进入锌锅中，海绵体就很容易溶解到锌液当中，从而导致锌液中的铁含量上升。因而在热镀锌工艺中，为了有效避免锌渣的生成，要加强带钢表面清洁等相关工作，及时清除铁屑，有效提升热镀锌板质量。

4.2 加强带钢温度控制

在热镀锌生产活动中，常常会因为锌锅温度过高，生成了大量的锌渣。为了有效减少锌渣的生成，通过加强带钢入锌锅温度的控制工作，使得带钢温度与锌液温度存在10℃～15℃的温差。倘若带钢入锌锅温度较高，就能够为Fe2Al5的形成创建有利条件。而温度过高的情况下，就会增加铁在锌锅的溶解度，使得锌液中的铁含量持续增加，为锌渣的生成提供了相应的条件。在热镀锌工艺开展过程中，带钢温度过高会增加铁的损失量，增加锌渣生成量。倘若带钢入锌锅的温度和锌液温度温差过大，会加速带钢表面铁的溶解和扩散速度，使得锌锅温度起伏和局部成分浓度增大，很容易出现积瘤缺陷[5]。针对不同厚度的带钢，在镀锌的过程中要加强锌锅温度的控制工作，有效避免因锌锅温度太高，而造成锌渣生成的现象发生。

4.3 加强锌液温度控制

在热镀锌工艺生产活动中，通过加强锌液温度的严格控制，使得整个镀锌过程能够更加高效稳定开展，同时能够有效减少锌渣的生成量。把锌液温度控制在460℃左右，严禁超过480℃。而在整个镀锌工艺开展的过程中，要尽可能减少锌液温度的波动，保障整个热镀锌工艺能够顺利进行，有效减少锌渣的生成。在热镀锌生产工艺活动开展过程中，一般情况下都是要求锌液温度波动控制在±1℃之内，有效降低锌渣的生成量。随着锌液温度的升高，锌液中的铁含量将会持续增加，而当时液温度超过480℃时，铁溶解在锌液中的数量将会急剧增加。而当温度在510℃时，锌液中铁的溶解速度达到最大值，此时将会产生大量的锌渣，严重影响了热镀锌面板的质量。因而在热镀锌工艺中，要加强锌液温度控制等相关工作，保证相应的生产活动能够更加高效稳定开展，提升热镀锌面板质量。

4.4 加强铝含量的控制

在热镀锌工艺实际应用过程中，锌液中铝含量得多少也会影响锌渣的生成。在镀锌产品生产过程中，要全面加强铝含量的控制工作，通过加强铝含量的控制，有效减少铁的溶解量，减少锌渣生成。将铝含量控制在0.2%左右，尽可能降低铁的溶解量，当铝含量为0.2%时，铁的溶解量最小，当铝含量超过0.2%时，铁的溶解量将会逐渐增加，导致锌渣的生成量持续上升。当铝含量大于0.25%时，镀锌板并不能带走多余的铝，导致锌锅中的铝含量持续上升，并最终形成了锌渣。在热镀锌工艺活动开展过程中，为了尽可能减少锌渣的生成量，要全面加强铝含量的控制工作，降低锌液中铁的溶解度，保障整个镀锌活动能够高效稳定开展，且能够达到预期的工作目标。通过加强锌锅管理，将锌液的温度和液位波动控制在合理范围内，有效避免频繁波动的现象发生，尽可能降低锌渣的生成量。通过及时合理的排出锌渣，保障相应生产活动能够高效有序的开展。

5 结语

总之，作为热镀锌产品生产过程中存在的固有缺陷，为了保障相应生产活动高效稳定开展，提升整体的生产质量和水平。在热镀锌产品生产活动中，要全面加强锌渣的控制工作，通过不断调整热镀锌产品生产工艺，有效减少锌渣的产生量。而在热镀锌产品生产过程中，可以通过加强带钢清洗等相关工作，做好带钢入锌锅的温度控制工作，有效提升整体的生产质量和生产效率。在实际生产活动中，还可以通过采取积极有效的措施，全面加强锌锅中铝含量的控制等相关工作，有效降低锌渣的产生率。通过有效的改进生产工艺，在提高镀锌产品表面质量的同时，有效提高客户对镀锌产品表面质量的满意度，满足客户的实际需求。