简述连续热镀锌带钢的工艺流程及生产控制

简述连续热镀锌带钢的工艺流程及生产控制

简述连续热镀锌带钢的工艺流程及生产控制

摘要：随着世界各国经济水平的增长，汽车工业已越来越显示出其支柱产业的地位，而代表汽车行业发展水平的轿车工业的发展更是日新月异到1996年全球汽车产量已高达53.398×106辆。自1975年美国首次把热镀锌板应用于汽车制造业的20多年间，世界各汽车生产大国都在努力开发和研制以防腐蚀为目标，并综合考虑焊接性、涂敷性和成型性的高质量热镀锌板。使热镀锌板在汽车制造所用钢材的比例不断上升。

关键词：热镀锌工艺控制

1、镀锌的目的和作用

钢材的防腐问题，随着国家工业化的发展，在整个国民经济中具有重要的经济意义。腐蚀会造成极大的经济损失。据统计，世界上每年因腐蚀而报废的金属制品重量大约相当于金属年产量的三分之一，即使考虑在腐蚀报废的金属制品中有三分之二可以回收，每年也还有相当于年产量大约百分之十的进入被腐蚀损失掉了。何况腐蚀损失的价值是不能仅仅已损失了多少金属来计算的。因为，被腐蚀报废的金属制品的制造价值往往要比金属本身的价值好得多。因此，为了节约钢材，必须解决钢材的腐蚀问题。热镀锌薄板在不同的环境气氛中，主要进行两种腐蚀，即：化学腐蚀：金属同周围介质发生直接的化学作用，例如，干燥气体及不导电的液体介质对锌所起的化学作用。电化学腐蚀：金属在潮湿的气体以及导电的液体介质中，由于电子的流动而引起的腐蚀。腐蚀的结果是产生白锈。白锈的主要成分为氧化锌、氯化锌、硫化锌、硫酸锌、碳酸锌等腐蚀产物。

钢板之所以进行热镀锌，是因为锌在腐蚀环境中能在表面形成耐腐蚀性良好的薄膜。它不仅保护了锌层本身，而且保护了钢基。所以，经热镀锌之后的钢材，大大地延长了使用寿命。

2、典型热镀锌钢卷工艺流程

热镀锌钢卷的产品品种很多，生产工艺流程亦各有特点。其中应

用最广泛的建材类镀锌板，生产线最多，应用范围广。现代的建材板镀锌线工艺流程：

2.1开卷

在带钢连续热镀锌作业线中都配有两台开卷机。当一台在工作时，另一台作好准备以确保生产工艺的连续性。在开卷机开卷之前，钢卷的待料鞍座和入口钢卷小车为开卷机做好上卷的准备。钢卷的待料鞍座预先存放钢卷，入口钢卷小车在钢卷鞍座间移动钢卷，将钢卷运至开卷机芯轴处。

2.2焊接

在带钢连续热镀锌机组中，一些卷带钢靠焊机焊接起来，从而保证作业线的连续性。所以焊接的好坏也会直接影响工艺段的连续热镀锌。我们尽量不要因为设备故障和操作故障拖延焊接时间，迫使加工段减速，甚至停产。因此不论是维修人员还是管理人员和操作人员，都必须对焊机给予重视。首先，要切实加强对焊机的设备维修；其次要努力提高操作人员的熟练程度和技术水平，以便适应热镀锌机组优质高产的需要。

2.3清洗段

清洗段是镀前处理的重要部分，钢带必须在清洗段清洗干净，否则会直接影响钢带的镀锌效果。表面清洗就是要清除掉带钢表面的残留的轧制油和铁粉。清洗的过程即包括化学处理过程又包括物理处理过程。化学处理就是用清洗液与带钢表面待清除层发生化学反应以达到清洗目的。物理处理就是用机械的方法，通过振动、机械摩擦、喷淋有机溶剂等方法去除带钢表面污物。

2.4带钢连续退火炉

热镀锌原板经过退火炉要达到两个目的。第一，带钢在退火炉内要加热到一定温度。首先在预热炉中把带钢预热到再结晶温度，然后在还原炉中把带钢加热到再结晶温度以上，并保温，均热最后带钢在冷却段被冷却到入锌锅温度。第二，要使带钢具有一个清洁的无氧化物存在的活性表面，并且使带钢密封地进入锌锅中进行热镀锌。

2.5气刀

应用流体冲击学的原理来控制带钢镀锌层厚度的方法，习惯上称

为吹气法镀锌。这种方法采用的是一个横贯整个带钢宽度的缝形喷嘴，它喷出连续的象刀一样的扁平气流，把带钢表面多余的锌刮掉，“气刀”即由此而得名。

2.6光整设备

热镀锌作业线内的光整机的功能是在张力控制下冷轧，消除屈服极限以获得好的表面质量。它主要由光整辊`，压下装置，传动装置，倒向辊，棍面清扫装置（辊刷），换辊装置等几部分组成。

2.7拉矫机

拉伸弯曲矫直是通过叠加的拉应力和弯曲应力而产生变形的矫

直方法。为此，带钢至少要通过两个弯曲辊，和一个矫直辊在拉力作用下来完成这一矫直任务。功能是在张力作用下，通过绕着一些小直径辊反复弯曲，产生一个小的不变的延伸率来改进钢带平直度。

2.8铬酸盐处理

采用铬酸溶液对锌层表面进行钝化处理，从而提高热镀锌板耐蚀性能的方法，从本世纪三十年代初已开始在生产中出现。迄今，已得到广泛应用。在单张热镀锌薄板钝化时，一般采用槽浸式；在带钢连续热镀锌机组中，都是采用钝化液可以再生的喷涂式。

2.9卷取机

带钢边沿扫描器装在卷取机上方，它由一组光电管及液压缸组成。卷取时光电管发出光束正好照在带钢边沿上。它的光束始终是一半被带钢遮住，另一半再从对侧的反射镜折回。如果带钢离开中心位置，则折回的光束即发生变化，这时一个电流信号发给调节放大器，然后再进入一个与电流信号成比例运行的四通阀，四通阀根据此信号给液压缸输送相应的油量，则浮动液压缸就推动卷取机座，使正在卷取的带钢卷始终可跟踪光电管浮动，使带钢卷卷得整齐。

3、镀锌机组的带钢张力和跑偏的控制

3.1带钢张力控制

在现代化连续热镀锌机组中，必须使带钢在张力控制之下运行，这样，第一，可使带钢对中运行；第二，在一定程度上可改善带钢不平坦的板形；第三，在加工段的沉没辊和冷却塔第一转向辊之间，带钢可以稳定运行，只有这样才能获得均匀的镀层。第四，出料端的张

力作用，可使带卷卷紧并且在必要使进行错边卷取。

在我们这条生产线中，共设置有九组张紧装置。根据工艺要求，用张紧辊之间差动马达所产生的速度差，灵活调整各段的带钢张力。在带钢连续热镀锌作业线中，一般分前后两段控制带钢张力。前段在入口操作台控制；后段在卷取操作台控制。在控制带钢的张力时，原则上应按照钢种及每卷带钢的具体情况作灵活运用。

3.2带钢跑偏控制

现代化带钢连续热镀锌作业线中，带钢全长数千米，要保证机组高效率作业，带钢对中运行是非常关键的问题。

带钢跑偏控制系统的主要工作部分是光电检测器，它由发射光源和光电二极管的接收器组成。光电检测器能准确测量带钢边缘的位置，这是精确控制带钢跑偏的先决条件。由光电检测器测出的带钢位移信号，通过放大器、插入式线圈、油缸及有关机械部件最后完成带钢纠偏过程。

两个辊子之间的带钢向任意一侧跑偏，均会引起带钢内产生带钢张力挠曲。张力挠曲量取决于带钢和辊子的几何形状。变化带钢张力的控制设备由一个在带钢平面内垂直于运行方向的摆动辊组成，这个辊子是真正的控制辊，它的轴端用液压缸调节。通过辊子的摆动，在带钢中产生一种不平衡的张力分布，这种张力分布使整个控制架绕某一点偏转，以致使带钢运行产生位移。这种单侧的位移产生于控制辊前的带钢段中。在应用这类控制辊时，限制带钢张力是一个问题。根据生产材料的种类一方面必定会产生显著的拉应力挠曲；另一方面又不允许超过带钢的屈服点而产生永久变形。在处理薄带钢时，不宜使用这类控制辊。此外，当带钢板形缺陷而不能产生张力时，同样也达不到控制效果。此时采用具有不同旋转点的跑偏控制装置，通过两个滑动导轨的角度的调节，可以按需要调节旋转点，彻底消除上述的缺点。

参考文献：

[1] 李九岭，汪晓林，郑洪道. 带钢热镀锌线生产成本的控制[J]. 轧钢. 2007（06）

[2] 徐秀清，王顺兴. 连续热镀锌工艺进展与展望[J]. 表面技