热镀锌机组及工艺流程 分段工艺具体说明及其原理分析

第一节入口段操作一、入口段操作概述人口段的操作是要在保证作业线不停止作业的条件下将原板带钢连续地送入热镀锌机组。

入口的设备为双套布置，在生产中，一台生产而另一台则处于准备状态。

例如，1#开卷机运行时，2#开卷机必须要上好钢卷，并用入口双层剪剪切去超厚的头部，做好焊接前的一切准备工作。

待1#开卷机的带钢运行完后，再切掉超厚的带钢尾部，迅速与2#开卷机上的准备好的钢卷头部焊接起来，这样，两台开卷机交替作用，轮换准备，不致于因带钢供应不上而引起整个镀锌机组降速或停机。

这些操作，必须在储存于入口活套内的带钢还没有用完的时间内进行。

焊接结束后，使进口段加速地以比工艺速度快地速度运转，重新使活套回到充满状态。

此外，活套内必须保持适当的张力。

还要检查原板的表面状态，当发现原板缺陷时，要采取相应的处理措施。

二、开卷开卷时首先用吊车将原料钢卷从存放区吊到入口鞍座上。

在入口鞍座上操作工要检查钢卷质量，如检查边裂情况和钢卷塔形情况，检查钢卷的标签是否与生产计划单相符。

符合要求后人工剪断带钢捆带，然后用入口钢卷小车将钢卷运送到开卷机卷筒上，上卷时要注意使钢卷的中心线与卷筒的中心线高度相同，以避免钢卷与卷筒的碰撞。

上卷后，降下钢卷小车，卷筒涨紧，通过目视操作入口钢卷对中装置使钢卷处于机组的中心线上。

压下压辊，升起穿带导板，点动开卷机和入口夹送辊使带头送到入口双层剪。

三、切头在冷轧带卷的头尾不可避免地要存在超厚部分，在开卷机出来的钢卷，用爬行速度送到双层剪进行剪切，剪下的废钢通过废料收集装置送到收集箱中。

这样依次逐张剪切，直到带钢厚度符合要求为止。

带钢尾部的超厚部分，在带钢尾部运行到上述切头后应达到的厚度时，也应该将余下的部分剪切掉。

若是带钢头部没有超厚，切头时必须将钢卷表面损坏的一两圈剪掉。

若发现头部还有边裂、孔洞等不适合于镀锌的缺陷，就还要继续剪切，直到符合要求为止。

四、焊接带钢经夹送辊后被送到焊机处，并和上一卷的带钢在焊机的入口和出口处建立了一个小的带钢活套，此后带钢的头部进入焊机。

在焊机中，带钢的头尾进行对中调整，然后带钢被夹紧、剪切和焊接。

焊接过程可以自动进行，同时还要在距离焊逢一定距离处进行冲孔。

如有必要，焊逢还须进行切月牙剪。

通常只在带钢由窄变宽时才切月牙剪。

在带钢连续热镀锌过程中，带钢经焊接从而形成连续运行的作业线。

焊接操作主要要调整好以下几个重要的参数：焊接电流、搭接量、焊轮压力、焊接速度、碾压力。

焊接作业完成后，应人工检查焊接质量。

同时要定期检查焊轮表面状况和修磨焊轮。

五、清洗段带钢在热镀锌以前具有良好的表面状态及洁净程度是获得良好镀层的先决条件。

在粘有油污的带钢表面，不能获得光亮、结合力良好、耐蚀性能优越的镀层。

因此在带钢进入退火炉以前必须先经过清洗段，清洗段主要包括化学碱洗、电解碱洗及刷洗。

（1）喷淋清洗及循环喷淋清洗主要是完成带钢的加热和粗洗。

它是以喷淋的形式进行，利用热碱液的化学作用除去冷轧带钢表面较厚的轧制油和铁粉。

这些轧制油又常被润滑油和液压油污染，必须首先采用化学碱洗，然后采用电解碱洗的方法才能除去。

油脂分为两大类：皂化油和非皂化油。

皂化油主要成份是含有各种高级脂肪酸的甘油脂，其通式为(RCOO)3C3H3，它能与碱反应生成肥皂和甘油。

非皂化油是指矿物油，它不能与碱反应，但是它们能在一定条件下形成乳化液，依靠乳化作用能将非皂化油从带钢表面除去。

化学碱洗的作用即是利用热碱液去除皂化油，利用乳化剂去除非皂化油。

喷淋清洗段重要的是要控制好浓度和温度。

浓度过高，会使肥皂的溶解度和乳化液的稳定性下降，反而降低了清洗效果，同时也会造成脱脂剂的浪费，而浓度过低，清洗就达不到效果。

一般碱液浓度控制在2~3%。

从节约能源方面考虑，除油温度要尽量低些，但降低温度与提高除油效果是互相矛盾的。

温度越高，表面粘附的油脂与脱脂剂的物理化学反应速度越快，除油也越容易。

而要想降低温度，必须在脱脂剂中加入表面活性剂。

对于本机组的清洗段，温度要控制在60~80℃。

（2）碱刷洗由于轧硬卷表面粘附有大量油脂和铁粉，只有化学碱洗效果不是很好，必须采用化学碱洗与刷洗一起进行处理。

刷洗可机械地去除油污和灰尘来提高清洗效果。

对于本机组的刷洗除了控制其浓度、温度和喷射压力外，还必须控制刷辊电流，刷辊电流反应了刷辊对带钢的压紧程度，刷辊的压下量可通过电机调节。

刷洗过程中，刷辊的刷毛也会不断损耗，还必须经常检查刷毛的长度，当刷毛过短时应及时换辊。

（3）电解清洗电解清洗的机理是将带钢作为阴极或阳极时，由于电解水在带钢表面相应地析出氢气泡或氧气泡，将附着于带钢表面的油膜破坏。

小气泡从油滴附着的带钢上脱离而滞留于油滴的表面上，并停留在油与脱脂液的交界面上，由于新的气泡不断析出，小气泡逐渐变大，因此油滴在气泡的作用下脱离带钢表面，被气泡带到脱脂液中。

同时，产生的小气泡可以将表面的氧化皮及空隙内的一些脏物带出。

电解脱脂常用的方法有：中间导体法和导电辊法。

本机组采用的是中间导体法。

即带钢不直接和电源相连，电源是接在位于带钢上下的电极极板上，当上面的极板接阳极时，下面的极板就接阴极。

相对与阳极板来说，带钢电位为负，则为阴极，此时在带钢表面的反应为：4OH- —4e = O2 + 2H2O即在带钢上析出氧气。

相对于阴极板来说，带钢的电位为正，则为阳极，此时带钢的反应是：4H2O + 4e = 2H2 + 4OH-即在带钢上析出氢气。

这样，通过电化学反应使水发生分解，生成氢气和氧气。

在电解清洗段，碱液的浓度与温度要稍微提高一些，以增强导电性。

由于电解过程中生产大量的氢气和氧气，而氢气是易燃易爆气体，因此电解清洗段要有抽风装置，将产生的气体及时抽出。

（4）热水刷洗槽热水刷洗采用机械方法将钢板电解清洗后附着的灰尘及脏物去除，进一步增强清洗效果，与前面的碱喷淋操作的区别是喷淋液为热水，刷辊的操作类似。

（5）热水漂洗带钢经过热水刷洗后，经挤干辊挤干，但表面仍残留有一定的脱脂液，若直接进入退火炉，则易在带钢表面形成斑迹。

所以必须经过热水漂洗，将带钢表面清洗干净。

热水漂洗采用三级溢流，其中最后一段补充新水，操作时要控制好温度、溢流量及循环量。

（6）带钢干燥将带钢表面的水分去除，操作时要控制热风的循环量和热风的温度，并应对喷嘴经常检查，防止其堵塞。

（7）清洗后的检查对于清洗的效果，可通过肉眼观察刚出热风干燥的带钢。

若是板面发黑，表面有黑灰，则说明清洗不良，应检查各槽的浓度、温度以及刷辊的状况；若是板面有斑迹，则说明漂洗不充分，应增加补充水量、循环水量及溢流量。

若是板面有水迹，则说明烘干不良，应调节热风温度，并查看喷嘴情况。

六、入口活套在机组正常运行时，入口活套应保持满套状态。

在入口段停机后，入口活套将自动放套，入口段操作完成后，应将入口段加速迅速将活套充满。

第二节工艺段操作一、退火炉在整个热镀锌工艺中除镀锌环节外的另一个重要的工艺环节是带钢的线内退火过程。

在带钢连续热镀锌工艺中，带钢经过连续退火要达到以下两个目的：（1）完成带钢的再结晶退火过程，消除冷轧过程中的加工硬化现象，恢复其工艺塑性以便进一步进行冷加工，同时作为最终产品热处理，要控制成品性能，得到不同的强度和塑性的组合，生产出不同软硬状态的产品；（2）将带钢冷却到入锌锅温度，使带钢具有清洁的无氧化物的活性表面，并使带钢密封地进入锌锅进行镀锌。

整个退火炉主要分为加热段、均热段、喷气冷却段。

1、带钢的加热带钢在加热段将完成被加热到再结晶温度的过程。

沿炉长方向将加热段分为5个区，每个区可单独控制煤气流量的大小。

在每个区均设有两个热电偶，一个是用来测量该区的炉温，一个是用来做超温报警用，当炉温过高时，自动降低负荷，防止损坏炉子设备。

操作人员可通过每个区的炉温设定来调节该区煤气供应量的大小，即调节该区的负荷。

由于带钢刚进炉子时温度较低，在从1区运行到5区的过程中温度不断升高，因此，从1区到5区炉温控制是从低到高，在1区由于带钢温度最低，因此炉温控制得最低，然后依次升高，从而保证带钢按以上的退火曲线进行退火处理。

操作时要注意平衡各区的负荷，尽量将各区的负荷控制得相同。

在加热段的出口设有辐射板温计，可测量带钢的板温，是退火处理工艺最为关键的工艺参数，对于CQ料，板温必须达到730℃以上，否则，带钢没有达到再结晶温度，最终产品的机械性能就达不到要求。

在板温达不到要求时，操作人员要适当提高各区炉温，直到达到要求为止，但如果板温过高也不好，会造成能源的浪费，此时，操作人员应根据情况，降低各区的炉温。

同时，由于炉子的热滞性较大，在升降炉子温度时必须注意不能猛升猛降，而要根据实际情况维持一定的升降温速度，否则会造成板子温度较大幅度的波动，从而影响带钢机械性能的稳定。

2、带钢的均热带钢在加热段达到再结晶温度后，还需要在均热段维持再结晶温度一段时间，以完成再结晶过程。

均热段为一个区，操作人员可根据该区测温的热电偶来控制炉温，最终的要求是维持带钢的板温。

同时该区也有一个热电偶用于超温报警。

3、带钢的冷却在完成在结晶退火后，带钢就需要冷却到镀锌温度460~520℃，温度过高或过低都会影响带钢的镀锌质量及锌锅温度的控制。

冷却段有5个冷却单元，每段都可单独控制负荷。

在冷却段的出口装有板温计，操作人员通过调节每段的负荷控制带钢的板温。

4、炉内压力和气氛在退火炉中，带钢在完成退火工艺的同时，也要使带钢表面的氧化层得到还原，在镀锌前获得有活性的表面，这样在镀锌时就能使带钢与锌层的结合良好。

因此，在生产时炉内要不断通入保护气体。

保护气体的主要成分是氮气和氢气，其中氢气的含量平均在15%。

由于氢气比重较轻，在退火炉中氢气会集中在炉子的上方，这样会使带钢下表面的还原受到影响，因此在卧式炉中氢气含量要高一些；立式炉中由于带钢上下运动，带钢上下表面都能与保护气氛充分接触，因此氢气含量可以低一些，一般在5~10%。

退火炉是密封结构，但不可能做到完全密封，不可避免地存在气体的泄露。

为防止空气中的氧气进入炉子，炉内要保持微正压，要求控制在2mbar左右。

操作人员可分段控制炉内保护气体的注入量。

反映炉内保护气氛还有两个关键的参数，一是氧含量，要求小于1000ppm，在炉子启动前要使用氮气和保护气体吹扫，将炉内空气的氧气吹扫干净。

另一个是露点，要求小于－20℃，露点过高，带钢就会被氧化。

正常操作时，如果发现露点或氧含量过高，首先要检查保护气站供应的保护气体是否符合工艺要求，如保护气体是正常的，就说明炉子存在泄露点，必须找出并修补好。

二、锌锅1、加锌在热镀锌生产过程中，带钢不断地把锌液从锌锅中带走，形成镀层。

同时不可避免地要产生锌渣，而锌渣要不断地从锌锅中清除。

因此，必须向锌锅中加锌，来补偿锌液的消耗，在生产过程中，就要保持锌锅锌液面高度的稳定。