热镀锌钢板锌流纹缺陷成因分析与消除方法

１ 前言 锌流纹缺陷主要产生在薄带热镀锌生产及无
铅热镀锌生产过程中，带钢经后处理后表面并无 明显纹迹，但锌流纹与板面存在一定色差，对带钢 表面颜色有一定影响。通常，如果缺陷很严重，会 有明显手感，而且经后处理也不易消除；如果缺陷 不很严重，经光整处理后即可解决。 ２锌流纹的形成
带钢出锌锅后到达气刀前镀层处于液态，多 余的锌液在重力作用下从上往下流动，粘在带钢 表面的液态锌随着与锌液面距离的增大而减少。 阻碍锌液流动的空气会降低镀层的温度，在镀层 到达气刀位置后与气刀喷出的空气混合，使带钢 上的液态锌减少，同时对其进行冷却，过量的锌在 气流的作用下堆积形成波纹。经过混合空气冷 却，带钢表面温度降至４１９℃以下凝固，形成“锌 流纹”，如图１所示。
４８—５１． ［３］郑洪道．锌液中铝对薄板热镀锌的影响［Ｊ］．钢铁研究，１９９３，
（３）：１５一１９． ［４］西村一实．热轧钢板的表面状态对热镀锌反应的影响［Ｊ］．武
钢技术，１９９３。（１２）：３８—４４． ［５］张理扬，李 俊，左 良．带钢连续热镀锌工艺技术的现状
［Ｊ］．轧钢，２００５，２２（２）：３８—４３．
铅可使镀层表面获得锌花，但当锌液中的铅 含量小于Ｏ．０１％时，表观上可以表现为无锌花。 由于纯锌锭在提纯过程中其杂质铅无法避免，所 以“无铅镀锌”的锌液中，也含有极少量的铅。由 于铅的熔点低，所形成的Ｐｂ—Ｚｎ固溶体可降低锌 液的熔点，延长锌液的凝固时间，所以在锌液中加 入适量的铅，可以减少锌流纹的形成。 ３．５温度的影响 ３．５．１锌液温度
参数、带钢运行速度、锌液成分、带钢入锌锅温度、带钢出锌锅后表面的粗糙度等。介绍了消除锌流纹缺陷的
方法及其应用效果。
关键词：锌流纹；影响因素；消除方法；应用效果
中圈分类号：ＴＧ３３５．２２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００３—９９９６（２００８）０４一００５２一０３
Ｃａｕ∞ＡｎａＩｙｓｉｓ ｏｆ Ｒｉｐｐｌ鸭Ｄｅｆｅｃｔ ｏｆ ＧＩ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｃｏｕｎｔｅ哪ｅ嬲ｕｒｅｓ
由于带钢的厚度不同，所以带钢人锌锅中反 应区的热量也不同，如果带钢入锌锅温度太高，会 延长Ｆｅ－Ａｌ、Ｆｅ—Ｚｎ及其相互间扩散反应的时间， 超过阻碍Ｆｅ－Ｚｎ合金层形成的极限值，Ｚｎ或Ｆｅ． Ｚｎ化合物扩散进入含铝的中间层，使正常的中间 粘附层形成之后又遭到破坏，从而使镀层的粘附 性降低。
根据现代镀锌理论［２］，热镀锌时在反应界面 大量供热，可以加速作为粘附介质Ｆｅ２Ａｌ。中间层 的形成。另外，在粘附层储存的大量热能在带钢出 锌锅后，能进行释放，保证带钢表面存在一定量的 液态锌，从而保证镀层进入气刀冷却时的稳定［３］。 ３．６带钢出锌锅后表面的粗糙度
（２）三辊装配质量 目前三辊装配多采用标准件，但问题一般出 在装配后三辊的动平衡上，尤其是沉没辊的配重。 沉没辊本身为被动辊，如果其转动不稳定，容易造 成沉没辊在径向、轴向受力不均，导致带钢抖动。 如图２所示，沉没辊受到重力Ｇ、锌液浮力Ｆ、支 架反力Ｎ和动摩擦转矩Ｍ、带钢张力Ｔ和静摩擦 力Ｆ０的综合作用，并同时带动沉没辊转动。
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一９
圈ｌ锌流纹形成示意图
３锌流纹形成的影响因素 ３．１带钢与气刀之间的振动
此振动主要受上行冷却风机，锌锅中沉没辊、 稳定辊、校正辊及气刀距离的影响。通常，带钢抖 动的主要影响因素是锌锅中的三辊，三辊稳定则 带钢运行相对稳定。而造成三辊振动的主要原因
收稿日期：２００７一０７—１１ 作者简介：高 强（１９８０一），男（汉族），辽宁本溪人，助理工程师。
效果。表２为在调试过程中使用过的参数。 表ｌ锌流纹控制的相关参数及效果
表２本钢２４ ＣＧＬ生产线控制锌流纹采用的工艺参数
项目 刀唇最小开口度／ｍｍ
气刀最短距离／ｍｍ 气刀最小高度／ｍｍ 带钢入锌锅最高温度／℃ 锌液最高温度／℃ 有效铝最低含量／％
最高铅含量／％
参数 中心：１．２，两侧：１．Ｏ
Ｏ．８ ２５０ ５３０ ４８５ ０．１６ ｏ．０１
锌液温度升高，能增加带钢本身的热能，同时 也加快了带钢出锌液后进入气刀前其表面锌液的 流动，减少锌流纹的形成［１］。但锌液温度升高会 促使Ｆｅ－Ｚｎ合金层增厚及Ｆｅ。Ａｌ。浮渣生成。带 钢的铁损按抛物线规律变化，随着锌液温度的升 高，铁损增加不大。但锌液温度超过４８０℃时，铁 损则随锌液温度升高而急剧增加，Ｆｅ－Ｚｎ合金层 也急剧增厚，严重影响镀层的粘附性。所以，生产 普通镀锌产品锌液温度应根据带钢的厚度稳定控 制在４５０～４７０℃。 ３．５．２带钢人锌锅温度
６结语 锌流纹缺陷在薄带热镀锌生产及无铅热镀锌
生产过程中极易出现，而且很难消除；要预防和控 制锌流纹缺陷的产生需要考虑带钢出锌液面的抖 动、锌液成分、温度、带钢表面粗糙度、带钢运行速 度等诸多因素，所以必须对其进行综合控制。
参考文献：
［１］李九岭．带钢连续热镀锌［Ｍ］．北京：冶金工业出版社．１９９５． ［２］郭太熊，瞿祖贵，热镀锌影响因素综述［Ｊ］．轧钢，２０００，１７（１）。
由于铝与铁的亲合力强，锌液中的铝优先在 钢基表面形成很致密的、薄且韧的Ｆｅ－Ａｌ金属间 化合物（Ｆｅ：Ａｌ。、ＦｅＡｌ。），并牢固地附在钢基表面，
起粘附镀层的作用。当锌液中的铝含量低于 ０．５％时，随着铝含量增加，锌液的粘度增加，流动 性降低。当带钢出锌锅后，锌液的流动性直接影 响锌流纹的形成。 ３．４．２铅的影响
带钢出锌锅后表面的粗糙度主要来自于沉没 辊的粗糙度，控制好带钢出锌液后的粗糙度可以 合理地控制带钢表面液态锌的流动［４］。 ４锌流纹缺陷的消除方法
（１）减少气刀中的空气流量与压力
万方数据
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轧
钢
２００８年８月出版
控制空气的流量可通过控制气刀刀唇开口度 来调节［５］。但是，减小刀唇开口度后气刀的压力 增加，反而造成锌流纹的形成。所以，最好的方式 是固定气刀距离后，通过气刀的闭环来控制压力。 总的来说，气刀的距离越小，气刀的压力越小，锌 流纹越不易出现。
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第２５卷·第４期
高强等：热镀锌钢板锌流纹缺陷成因分析与消除方法
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是来料板形及三辊装配质量欠佳。 （１）来料板形 当带钢表面存在单边浪和镰刀弯时，会造成
沉淀辊轴向上的受力不均，从而造成沉没辊两端 轴套的磨损不一致，在磨起棱台的一侧，会因受力 过大而影响转动。尤其是轻微的镰刀弯缺陷，在 活套内由于张力作用而表现并不明显，但待带钢 到达退火炉时，由于受力不均，炉内ＣＰＣ框架开 始倾斜纠偏，从而放大了镰刀弯缺陷。
另外，缩短带钢出锌锅后进人气刀的时间，可 以通过提高带钢速度或尽可能降低气刀高度来实 现。但在实际生产过程中，并不是气刀的高度越 低越好。
（２）增加带钢的热能 增加带钢的热能可以减少带钢表面锌流纹的 形成，可以通过提高带钢人锌锅的温度以及锌锅 中锌液的温度来控制，但要保证带钢入锌锅的温 度高于锌锅中锌液温度１５～２０℃。 （３）调整锌液成分 降低锌液中的铝含量，保证一定量的铅含量。 通过控制锌液中的铝含量可控制锌液的粘度。但 是，由于锌液中的铝含量直接影响锌层的附着性， 所以锌液中的铝含量一般控制在Ｏ．１８％～ Ｏ．２２％，生产较薄规格的带钢时，锌液中的铝含量 尽量靠近低限。 另外，调节锌液中的铅含量有助于增加涂层 表面张力，对于出锌锅后空气的阻碍能够抵御。 但是，锌液成分中的铅含量必须控制在Ｏ．０１％以 下，以避免产生小锌花。 一般情况下，较厚规格的带钢和涂层不易形 成锌流纹。由于锌流纹是在气刀的位置上形成并 在随后带钢的冷却时消失的。在冷却过程中，带 钢的表面张力减小，固化后达到最大，所以通过调 整带钢表面张力也可减少锌流纹。表１为在减少 锌流纹过程中应考虑到的参数。 ５ 应用效果 本钢２８ＣＧＬ生产线在生产过程中曾出现大 量锌流纹缺陷，通过采用上述方法，取得了明显的
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２００８年８月·第２５卷·第４期
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热镀锌钢板锌流纹缺陷成因分析与消除方法
高 强，王溪钢
（本钢板材股份有限公司冷轧薄板厂，辽宁本溪 １１７０２１）
摘 要：分析了热镀锌带钢表面锌流纹缺陷的产wk.baidu.com原因及其影响因素，包括带钢与气刀之间的振动、气刀调整
ＧＡＯ Ｑｉａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｘｉ—ｇａｎｇ （Ｂｅｎｇａｎｇ ＳｔｅｅＩ Ｐｌａｔｅｓ ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｎ矗１１７０２１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｎｃｔ：Ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｒｉｐｐｌｅｓ ｄｅｆｅｃｔ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｓｔｒｉｐ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｂ∈ｔｗｅｅｎ ｓｔｒｉｐ ａｎｄ ａｉｒ ｋｎｉｆｅ，ａｉｒ ｋｎｉｆｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ．ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｓｔｒｉｐ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｇａｉｖａｎｉ— ｚｉｎｇ“ｑｕｉｄ，ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ ａｎｄ ｓｈｅｅｔ ｅｎｔｅｒｉｎｇ ｚｉｎｃ ｐｏｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｉｐ ｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｚｉｎｃ ｐｏｔ ｅｔｃ．１讧ｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｒｉｐｐｌｅｓ ｄｅｆｅｃｔ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｉｐｐｌｅｓ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ；ｓｏＩｕｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ
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宝钢分公司新增电镀锌机组一次穿带成功
目前，宝钢分公司２０３０ｍｍ冷轧生产线新增电镀锌机组一 次穿带成功。提前进入冷负荷试车阶段。
宝钢电镀锌产品大量应用于汽车、家电等行业。近几年来， 由于下游产业的需求快速提升，宝钢原有的两条电镀锌机组产能 已无法满足市场需求。此次新增的电镀锌机组年设计产能为３０
万ｔ，主要生产高档耐指纹电镀锌板，工艺完全由宝钢自主集成和 创新。
新建电镀锌机组冷负荷试车将持续２个月，预计８月底进入 热负荷试车。
摘编自《中国钢铁新闻网’
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图２沉没辊受力分析 ３．２气刀调整参数的作用
气刀的角度、距离、压力以及刀唇的开口度直 接影响镀层的冷却速度，气刀距离关系到镀层凝 固线的位置。而锌流纹的形成与镀层的冷却速度 及镀层凝固线的位置密切相关。 ３．３带钢的速度
通常，带钢运行的最大速度是由炉子的加热 能力决定的。在炉子加热能力允许的前提下，提 高带钢的运行速度可以缩短带钢出锌锅后进入气 刀的时间，保持带钢上的液态锌；经过气刀的喷吹 冷却，能保证镀层均匀一致，但同时受气刀调整参 数的限制。 ３．４锌液成分的影响 ３．４．１ 铝的影响