高品質(zhì)熱鍍鋁鋅板生產(chǎn)工藝技術(shù)研究教材

1、 目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc476821598 2 技術(shù)要求及生產(chǎn)難點(diǎn) PAGEREF _Toc476821598 h 2 HYPERLINK l _Toc476821599 2.1 主要技術(shù)要求 PAGEREF _Toc476821599 h 2 HYPERLINK l _Toc476821600 2.2 技術(shù)難點(diǎn) PAGEREF _Toc476821600 h 4 HYPERLINK l _Toc476821601 3 關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)研究 PAGEREF _Toc476821601 h 4 HYPERLINK l _Toc476821602 3.

2、1 退火爐 PAGEREF _Toc476821602 h 4 HYPERLINK l _Toc476821603 3.2 鋅鍋 PAGEREF _Toc476821603 h 5 HYPERLINK l _Toc476821604 3.3 預(yù)熔鍋 PAGEREF _Toc476821604 h 6 HYPERLINK l _Toc476821605 3.4 鍍后冷卻設(shè)備 PAGEREF _Toc476821605 h 6 HYPERLINK l _Toc476821606 4 關(guān)鍵工藝技術(shù)研究 PAGEREF _Toc476821606 h 7 HYPERLINK l _Toc4768216

3、07 4.1 脫脂清洗工藝 PAGEREF _Toc476821607 h 7 HYPERLINK l _Toc476821608 4.2 連續(xù)退火工藝 PAGEREF _Toc476821608 h 9 HYPERLINK l _Toc476821609 4.3 熱浸鍍 PAGEREF _Toc476821609 h 10 HYPERLINK l _Toc476821610 4.4 鍍后冷卻控制 PAGEREF _Toc476821610 h 13 HYPERLINK l _Toc476821611 4.5 拉矯工藝 PAGEREF _Toc476821611 h 14 HYPERLINK

4、l _Toc476821612 5專題研究 PAGEREF _Toc476821612 h 15 HYPERLINK l _Toc476821613 5.1熱浸鍍工藝 PAGEREF _Toc476821613 h 15 HYPERLINK l _Toc476821614 5.2 鋅渣控制 PAGEREF _Toc476821614 h 16 HYPERLINK l _Toc476821615 5.3 鋅流紋缺陷 PAGEREF _Toc476821615 h 19 HYPERLINK l _Toc476821616 5.4 沉沒輥瘤印缺陷 PAGEREF _Toc476821616 h 20

5、 HYPERLINK l _Toc476821617 5.5 氣刀亮點(diǎn)缺陷 PAGEREF _Toc476821617 h 21 HYPERLINK l _Toc476821618 6 工業(yè)試制 PAGEREF _Toc476821618 h 22 HYPERLINK l _Toc476821619 6.1工藝控制 PAGEREF _Toc476821619 h 22 HYPERLINK l _Toc476821620 6.2 產(chǎn)品質(zhì)量 PAGEREF _Toc476821620 h 23 HYPERLINK l _Toc476821621 7產(chǎn)品應(yīng)用 PAGEREF _Toc47682162

6、1 h 32 HYPERLINK l _Toc476821622 8經(jīng)濟(jì)及社會效益 PAGEREF _Toc476821622 h 33 HYPERLINK l _Toc476821623 8.1直接經(jīng)濟(jì)效益 PAGEREF _Toc476821623 h 33 HYPERLINK l _Toc476821624 8.2社會效益 PAGEREF _Toc476821624 h 33 HYPERLINK l _Toc476821625 9結(jié)論 PAGEREF _Toc476821625 h 33 1前言熱鍍鋁鋅板（55%Al- 43.4%Zn -1.6%Si）兼顧了熱鍍鋅和熱鍍鋁板的優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)

7、良的耐蝕性、耐熱性、外觀裝飾性等質(zhì)量性能特點(diǎn)，是冷軋薄板產(chǎn)品中附加值較高的品種之一。從節(jié)約材料、減少資源浪費(fèi)，以及有利于環(huán)保等方面考慮，熱鍍鋁鋅板在國外建筑、家電、機(jī)械、化工、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)獲得了廣泛應(yīng)用。熱鍍鋁鋅板目前在國內(nèi)市場主要應(yīng)用于電氣柜制造及建筑（彩涂基板）等行業(yè)。其中，電氣柜制造業(yè)用戶對熱鍍鋁鋅產(chǎn)品質(zhì)量要求較高，且因其要求的厚度規(guī)格絕大多數(shù)在1.82.0mm，生產(chǎn)技術(shù)難度較大（尤其是表面質(zhì)量控制）。為滿足市場需求，寶鋼于2003年建成投產(chǎn)熱鍍鋅及熱鍍鋁鋅兩用機(jī)組（2#CGL），并于2005年成功開發(fā)出熱鍍鋁鋅產(chǎn)品。憑借機(jī)組裝備優(yōu)勢（具備厚規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)能力），寶鋼熱鍍鋁鋅產(chǎn)品在國內(nèi)電

8、氣柜制造業(yè)的市場占有率曾一度達(dá)到30%左右，打破了韓國東部、臺灣燁輝等壟斷供應(yīng)的局面。近年來，隨著市場需求形勢的變化，以及市場競爭的加劇，寶鋼熱鍍鋁鋅產(chǎn)品在品種、規(guī)格及質(zhì)量上的不足之處逐漸得以顯現(xiàn)，市場占有率也呈下降趨勢。為了拓展產(chǎn)品品種、規(guī)格，提高產(chǎn)品質(zhì)量，以及改善生產(chǎn)工藝布局，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)“專項(xiàng)產(chǎn)品、專線生產(chǎn)”，寶鋼于2010年計(jì)劃將上海板材熱鍍鋅機(jī)組改造為熱鍍鋁鋅專用生產(chǎn)線。同時，為滿足市場對產(chǎn)品質(zhì)量的要求，寶鋼立項(xiàng)進(jìn)行高品質(zhì)熱鍍鋁鋅板生產(chǎn)工藝技術(shù)研究。項(xiàng)目組針對電氣柜制造業(yè)用戶對熱鍍鋁鋅板的品質(zhì)要求，通過對熱鍍鋁鋅關(guān)鍵設(shè)備（退火爐、鍍鍋、預(yù)熔鍋等）和關(guān)鍵工藝（脫脂清洗、連續(xù)退火、

9、熱浸鍍等）的研究，在國內(nèi)首次成功將熱鍍鋅機(jī)組改造成熱鍍鋁鋅專用生產(chǎn)線，具備了高品質(zhì)熱鍍鋁鋅板生產(chǎn)條件，并實(shí)現(xiàn)了電控柜、彩涂用高品質(zhì)熱鍍鋁鋅產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。截至目前，寶鋼熱鍍鋁鋅專用生產(chǎn)線累計(jì)生產(chǎn)了27萬噸熱鍍鋁鋅產(chǎn)品，I組品率穩(wěn)定在92%以上，產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，電控柜用熱鍍鋁鋅產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率超過50%，滿足了國內(nèi)電控柜制造業(yè)用戶的需求，具有較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。2 技術(shù)要求及生產(chǎn)難點(diǎn)2.1 主要技術(shù)要求專用熱鍍鋁鋅機(jī)組產(chǎn)品定位為高品質(zhì)熱鍍鋁鋅產(chǎn)品，主要應(yīng)用于家電、電控柜、建筑和彩涂基板等行業(yè)，產(chǎn)品在基板性能、鍍層性能和表面質(zhì)量方面應(yīng)滿足以下技術(shù)要求。2.1.1基板力學(xué)性

10、能熱鍍鋁鋅產(chǎn)品的基板力學(xué)性能應(yīng)符合表1的規(guī)定。力學(xué)性能和工藝性能牌號拉伸試驗(yàn)鋅層180彎曲試驗(yàn)屈服強(qiáng)度Rel或Rp0.2/N/mm2抗拉強(qiáng)度Rm/ N/mm2斷后伸長率A80/%彎心直徑(a=板厚)DX51D+AZ2705000002.1.2 鍍層性能及均勻性鋁鋅產(chǎn)品絕大部分直接以裸板的形式使用，對產(chǎn)品的鍍層耐蝕性要求較高。部分產(chǎn)品還存在折彎、沖壓等，產(chǎn)品要求在折彎、沖壓后不能產(chǎn)生脫落及明顯裂紋，對鍍層的成型性及附著力要求較高。GB/T 14978-2008連續(xù)熱鍍鋁鋅合金鍍層鋼板及鋼帶7.7.3條規(guī)定，鍍層重量三點(diǎn)試驗(yàn)平均值應(yīng)不小于公稱鍍層重量；單點(diǎn)鍍層重量試驗(yàn)值應(yīng)不小于鍍層公稱重量的85%

11、。上述要求結(jié)合鍍層厚度轉(zhuǎn)化如表2。鍍層厚度要求 鋅層代號（g/m2）三點(diǎn)雙面試驗(yàn)平均值（g/m2）單點(diǎn)雙面試驗(yàn)最低值（g/m2）606051808068100100851201201021501501282.1.3 表面質(zhì)量熱鍍鋁鋅產(chǎn)品的表面要求如下。1）FC表面質(zhì)量要求：帶鋼上表面從不同角度觀察其整體外觀無明顯缺陷導(dǎo)致的色差。不允許存在：側(cè)光可見的鋅流紋；沉沒輥瘤印、頂輥輥印、鍍層橫紋、氣刀亮點(diǎn)、氣刀條痕、擦劃傷、鈍化斑、鋅起伏、露鋼（含端部）、條鋅、折印、凸包、塊狀鋅粒鋅疤等；影響卷取質(zhì)量的邊厚。允許存在：無明顯同板鋅花不均；兩邊部10mm范圍內(nèi)連續(xù)鈍化不良；偶發(fā)輕微、無手感的用戶可接受的

12、其它缺陷。2）FB表面質(zhì)量要求：不允許存在如下缺陷：鋅起伏、鈍化斑、劃傷、凸包和影響卷取質(zhì)量的邊厚。允許存在：輕微鋅花不均；輕微反光（側(cè)光）可見的鋅流紋；2米長度范圍內(nèi)大小不超過20度范圍內(nèi)大，且數(shù)量不超過2處無明顯手感周期性瘤?。?米范圍內(nèi)輕微手感、數(shù)量不超過2處且寬度不大于20mm的條（塊）狀鋅花不均；兩邊部20mm范圍內(nèi)連續(xù)鈍化不良；輕微無手感拉矯紋；無手感輥印和壓印，且數(shù)量不超過2處；輕微鍍層橫紋、氣刀亮點(diǎn)、擦劃傷、折印、氣刀條痕、端部點(diǎn)狀露鋼、頂輥輥印、鋅粒、鋅疤。2.2 技術(shù)難點(diǎn)2.2.1 表面質(zhì)量控制 寶鋼鋁鋅產(chǎn)品主要用于電控柜行業(yè)，直接裸用于產(chǎn)品外表面，對產(chǎn)品表面質(zhì)量要求極高。

13、 寶鋼鋁鋅產(chǎn)品常見的且難以解決的質(zhì)量缺陷主要有鋅流紋、氣刀亮點(diǎn)、邊厚和瘤印等缺陷。2.2.2 鋅花大小及均勻性控制 鋁鋅產(chǎn)品鋅花的大小和均勻性受帶鋼表面形貌、入鋅鍋溫度、鋅鍋工藝和鍍后冷卻工藝等的影響，影響因素多，鋅花變化受工藝變化敏感，極難控制。2.2.3 鍍層均勻性控制 鍍層厚度的控制受機(jī)組速度和氣刀工藝控制，機(jī)組速度和氣流的波動等均會導(dǎo)致鍍層厚度發(fā)生變化，因此控制氣刀的開口度和保證氣流的穩(wěn)定性極為重要。2.2.4 鍍層成型性 鋁鋅層較脆，加工過程中極易導(dǎo)致鍍層開裂，且鋁鋅層較同重量的鍍鋅層較厚，更易產(chǎn)生開裂。3 關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)研究為滿足生產(chǎn)鋁鋅產(chǎn)品的設(shè)備功能需求，對退火爐、鋅鍋和鍍后冷卻設(shè)

14、備進(jìn)行改造。3.1 退火爐3.1.1 爐鼻子加熱裝置鋁鋅產(chǎn)品和鍍鋅產(chǎn)品對退火爐功能需求主要差異在于出口段（帶鋼入鋅鍋）溫度的不同，帶鋼的入鋅鍋溫度主要依據(jù)鍍液的溫度設(shè)計(jì)，鋁鋅產(chǎn)品鍍液溫度（600）遠(yuǎn)高于鍍鋅產(chǎn)品的鍍液溫度（460）。原有退火爐出口段沒有任何加熱裝置，薄帶鋼經(jīng)過冷卻段后到達(dá)出口段的溫度遠(yuǎn)低于鋅鍋鍍液溫度，為實(shí)現(xiàn)工藝要求的帶鋼入鋅鍋溫度，在退火爐爐鼻子上增設(shè)電加熱器及控制區(qū)域溫度的熱電偶，以保證高的入鍋溫度要求（工藝要求為590火爐出）。3.1.2 新增加濕器加濕器的主要作用是控制退火爐出口段露點(diǎn)，防止麻點(diǎn)缺陷產(chǎn)生。由于鋁鋅鍍液溫度（600）較高，生產(chǎn)中有大量的鋅蒸汽通過爐鼻子進(jìn)入

15、到退火爐，鋅蒸汽與帶鋼接觸粘附于帶鋼表面，經(jīng)過鋅鍋后，在產(chǎn)品表面形成麻點(diǎn)缺陷。為防止該缺陷的產(chǎn)生，增加加濕器，其原理為：讓進(jìn)入退火爐出口段的一小部分氮?dú)饨?jīng)過加濕器，使氮?dú)獾乃吭黾樱饵c(diǎn)升高），然后進(jìn)入退火爐出口段，使得退火爐出口段的水含量增加。鋅蒸汽進(jìn)入退火爐出口段時遇到水蒸汽則冷凝，冷凝后的鋅蒸汽停止前進(jìn)停留在退火爐出口段，防止進(jìn)入退火爐粘附于帶鋼表面形成麻點(diǎn)缺陷。通過加濕器的氮?dú)饬髁吭酱?，則退火爐出口段的露點(diǎn)升高越多，露點(diǎn)太高時則影響爐內(nèi)氣氛的還原性，影響鍍層的附著力，容易產(chǎn)生露鋼缺陷，因此必須合理控制進(jìn)入加濕器氮?dú)獾牧髁?，?dāng)出口段露點(diǎn)控制在-40-50時為最佳，如表3所示，當(dāng)露點(diǎn)不在

16、以上范圍時產(chǎn)品均有缺陷產(chǎn)生。露點(diǎn)控制及產(chǎn)品缺陷 露點(diǎn)樣本數(shù)麻點(diǎn)缺陷數(shù)露鋼缺陷數(shù)缺陷比例-35250624%-4540000%-55309030%3.2 鋅鍋隨著鋅鍋成分及工作溫度的變化（55%Al-43.5%Zn-1.5%Si，鋅液溫度：Max.620），鍍鋁鋅鋅鍋利用現(xiàn)有的鍍鋅鋅鍋進(jìn)行改造。鍍鋁鋅鋅鍋新增供電負(fù)荷由熱風(fēng)烘干用變壓器2000kVA富余能力，和原鋅鍋?zhàn)儔浩?600kVA保證，改造后的主鋅鍋功率為2證，改造后的主鋅鍋功率為1900kW。由于鍍鋁鋅鋅鍋和鍍鋅鋅鍋使用的溫度相差較大且耐腐蝕性要求也較高，原有的耐火材料完全不能適應(yīng)，拆除原有的耐火材料，重新砌筑新的耐火材料。在原鍋體的前后

17、兩側(cè)各增加一個對接法蘭，用于安裝新增的2套加熱器。鍍鋁鋅鋅鍋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 底部為圓弧形, 垂直爐壁, 感應(yīng)器上傾30器角布置； 喉部距底部高度大；本鍋新增二臺500kW,利舊二臺450kW共1900kW功率的大功率噴流型可拆式感應(yīng)體,感應(yīng)體對稱布置于陶瓷鍋的四個側(cè)面。本鍋機(jī)械部分主要由鍋體、感應(yīng)體組成。鍋體含爐殼和爐襯，爐殼為鋼板制成的筋板在外的箱形焊接體，是配有筋板和角撐板的剛性結(jié)構(gòu)件。爐襯面層為高鋁磚砌筑的耐火層，內(nèi)層為輕質(zhì)磚和石棉板（或無石棉硅鈣板）組成的絕熱層并兼作爐體各部分脹縮的補(bǔ)償裝置。感應(yīng)體是陶瓷鍋的核心部件，風(fēng)冷大功率噴流型感應(yīng)體結(jié)構(gòu)先進(jìn), 噴流型熔溝使熔溝內(nèi)的鋅液和爐內(nèi)的鋅液能

18、實(shí)現(xiàn)充分的熱交換，為適應(yīng)鋁鋅鍍液的需要，對原有噴流型感應(yīng)體進(jìn)行了改進(jìn)，使其噴流性能更好。3.3 預(yù)熔鍋將鋁鋅錠直接加入鋅鍋，會引起鍍液的溫度和成份的波動，由于鋁鋅產(chǎn)品表面質(zhì)量對鋅鍋溫度非常敏感，輕微的鍍液溫度變化會造成鋅花大小的變化，同時溫度的變化還會導(dǎo)致鋅渣量增加，進(jìn)而導(dǎo)致沉沒輥的使用效果和其它鋅花不均等缺陷的產(chǎn)生，成分的波動也會引起鍍層質(zhì)量的變化，影響產(chǎn)品質(zhì)量。新增預(yù)熔鍋，利用預(yù)熔鍋先將鋁鋅錠熔化，預(yù)熔鍋溫度按640控制，則通過溜槽流入鋅鍋鍍液的溫度與鋅鍋溫度基本一致，防止了鋅鍋內(nèi)鍍液溫度和成份的波動。主要設(shè)備參數(shù)如下：容量：6噸。功率：700KW。熔鋅速度：1.7t/h。3.4 鍍后冷卻

19、設(shè)備鋁鋅產(chǎn)品出鋅鍋后溫度較鍍鋅產(chǎn)品高，要求冷卻速度快，原有的冷卻能力已不足。新增出鋅鍋上行移動風(fēng)箱：滿足生產(chǎn)鋁鋅產(chǎn)品帶鋼出鍋后快速冷卻段的需要；通過控制冷卻風(fēng)量的大小控制產(chǎn)品鋅花的大小。主要設(shè)備參數(shù)如下：移動風(fēng)箱：高度8100mm。噴管：23對，159mm4.5mm刀唇。風(fēng)機(jī)：型號4-73 12D，流量68956m3/h，全壓3780Pa。該移動風(fēng)箱的主要優(yōu)點(diǎn)在于采用刀唇噴射氣流，改善了采用孔狀形式噴射氣流的缺陷（主要缺陷為帶鋼邊部自下而上冷卻過程中與帶鋼中部冷卻不均，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品鋅花大小不一致），采用刀唇噴射氣流冷卻帶鋼，則帶鋼在冷卻過程中邊部和中部的冷卻速率一致，有利于鋅花的均勻性控制。

20、4 關(guān)鍵工藝技術(shù)研究鋁鋅產(chǎn)品的質(zhì)量主要在力學(xué)性能、鍍層質(zhì)量和表面質(zhì)量。力學(xué)性能在鋁鋅工序主要通過退火工藝控制；鍍層質(zhì)量主要通過原板表面清潔度、退火爐氣氛、帶鋼入鋅鍋溫度、鋅鍋工藝和鍍后冷卻工藝控制；表面質(zhì)量主要通過帶鋼入鋅鍋溫度、鋅鍋工藝和鍍后冷卻工藝控制。4.1 脫脂清洗工藝 清洗的作用是去除帶鋼表面的殘余物，為帶鋼進(jìn)入鋅鍋提供潔凈的表面。清洗不凈易造成鍍層附著力不好或漏鍍?nèi)毕荩瑥亩鴮?dǎo)致不合格產(chǎn)品產(chǎn)生。4#鍍鋅線采用美鋼聯(lián)法生產(chǎn)工藝，對帶鋼表面清潔度要求十分苛刻，因此，采取合理的清洗工藝，提高帶鋼表面清潔度是生產(chǎn)合格熱鍍鋁鋅合金產(chǎn)品的第一步。熱鍍鋁鋅專用生產(chǎn)線采用先進(jìn)的“化學(xué)清洗+機(jī)械刷洗電

21、解脫脂”相結(jié)合的清洗技術(shù)。其清洗效率主要影響因素和工藝控制手段為清洗液濃度、清洗溫度、電解電流等。4.1.1 清洗液濃度提高清洗液濃度，有利于帶鋼表面清洗，但濃度高過一定范圍后，清洗能力提高有限，不但造成清洗劑的浪費(fèi)，還會對水洗帶來負(fù)擔(dān)，并污染循環(huán)罐內(nèi)軟水。電解清洗濃度低會使電流密度值下降，影響清洗效果。不同的濃度對清洗效果的影響如表4所示（其它工藝不變）。清洗液濃度對清洗效果的影響 濃度（FA/Pt.）405060708090清洗效果注：“”數(shù)量越多，代表清洗效果越好。如表4所示，當(dāng)濃度達(dá)到70Pt時，清洗效果良好，再增加濃度后，清洗效果變化不明顯，且當(dāng)濃度達(dá)到80Pt以上后，槽內(nèi)泡沫嚴(yán)重，

22、導(dǎo)致液體冒漏嚴(yán)重。4.1.2 電解電流電解槽電流越大，則電流密度越大，有利于清除帶鋼表面微觀孔隙中的油污。根據(jù)4#熱鍍鋁鋅機(jī)組清洗額定電流12000A的設(shè)計(jì)水平，在40009000進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表5所示（其它工藝不變）。清洗液濃度對清洗效果的影響 電解電流（A）400050006000700080009000清洗效果注：“”數(shù)量越多，代表清洗效果越好。如上表所示，將電解清洗電流值達(dá)到為6000A時清洗效果良好，再增加電解電流清洗效果變化不明顯。4.1.3 清洗溫度清洗溫度升高，有利于充分發(fā)揮清洗劑中各種添加劑的作用，降低帶鋼表面油污和皂化物粘度，提高清洗效率。但過高的溫度易造成清洗液中表面活

23、性劑浮起及活性下降，和清洗劑供應(yīng)商進(jìn)行技術(shù)交流，將清洗各段溫度控制為7080清左右時清洗液的活性最好，清洗效果最好。4.1.4 刷輥壓力刷輥壓力控制是根據(jù)其壓下量和壓下電機(jī)電流值綜合控制，刷輥壓力適當(dāng)增加，有利于清除帶鋼表面油脂，但刷輥磨損較大。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，刷輥壓下量確定為1316mm，電流值在空轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上加35A，可達(dá)到較好效果。4.1.5 循環(huán)罐放散制度為了保證清洗液的潔凈度，對101和301循環(huán)罐的液體進(jìn)行定期的排放和補(bǔ)充，在生產(chǎn)期間，每24小時排放101和301循環(huán)罐中液體的10%。4.1.6 原料帶鋼表面清潔度通過對軋機(jī)來料表面清潔度狀況進(jìn)行測量，進(jìn)行以上清洗工藝設(shè)計(jì)，并在生產(chǎn)中

24、不斷進(jìn)行工藝參數(shù)的優(yōu)化，大大提高了清洗效率。由表6可見，在原板表面殘余物較多的情況下，清洗后的帶鋼表面殘余物小于20mg/m2，滿足熱鍍鋁鋅合金產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。清洗前后殘余物對比編號清洗前(mg/m2)清洗后(mg/m2)總量殘鐵殘油總量殘鐵殘油1453.5179.527411.07.33.62357.5129.3227.713.510.13.43376.9118.5258.410.98.22.74366.797.5269.210.77.63.15334.588.6255.911.27.93.34.2 連續(xù)退火工藝退火的作用為：一是對帶鋼表面進(jìn)行還原處理，使其以海綿狀活性表面進(jìn)入鋅鍋，提高鍍層

25、附著力；二是對帶鋼進(jìn)行再結(jié)晶退火處理，使帶鋼力學(xué)性能達(dá)到相關(guān)要求。上述功能是通過控制退火爐爐內(nèi)氣氛和帶鋼溫度來實(shí)現(xiàn)的。4.2.1 帶溫控制根據(jù)冷硬卷再結(jié)晶退火溫度和材質(zhì)（低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼），帶鋼的退火溫度按690730控制，PHF段溫度為保證帶鋼經(jīng)過預(yù)熱到加熱段的整個過程中受熱均勻，且燒掉經(jīng)過清洗后殘留在帶鋼表面的微量的軋制油等，PHF段溫度按溫度按控制。在ES段帶溫設(shè)計(jì)中，帶鋼入鍋溫度控制較鍍液溫度低510溫，其主要目的是：減少鋅鍋內(nèi)底渣；減小合金層厚度，提高鍍層性能；降低鋅蒸汽流動性，防止產(chǎn)生漏鍍和麻點(diǎn)缺陷。綜上所述，退火爐的帶過溫度按表7進(jìn)行控制。帶溫控制表區(qū) 域PHFRTFES溫度()23

262.2氣氛控制熱鍍鋁鋅合金產(chǎn)品生產(chǎn)中對基板表面狀態(tài)要求十分苛刻，因此退火爐氣氛控制十分關(guān)鍵。退火爐氣氛控制的目的是完全去除帶鋼表面氧化物，為帶鋼熱鍍時獲得附著力良好的鍍層奠定基礎(chǔ)。4#熱鍍鋅機(jī)組采用美鋼聯(lián)法生產(chǎn)工藝，燃燒氣體在輻射管內(nèi)，與帶鋼接觸的為N2、H2混合保護(hù)氣體。爐內(nèi)氣氛控制因素主要考慮以下因素：1）保護(hù)氣體質(zhì)量保護(hù)氣體質(zhì)量的好壞直接影響退火爐氣氛，為確保退火爐內(nèi)良好的還原氣氛，對保護(hù)氣體(N2、H2混合氣體)相關(guān)指標(biāo)提出要求，見表8。保護(hù)氣體重要指標(biāo)純度（%）99.999氧含量（ppm）52）保護(hù)氣體氫氣含量爐內(nèi)保護(hù)氣體作用有二，其一是保護(hù)帶鋼不被氧化，

27、其二是對帶鋼表面的氧化層進(jìn)行還原。保護(hù)氣體是逆著帶鋼運(yùn)行方向由后向前流動。由于采用美鋼聯(lián)法立式退火工藝，爐內(nèi)沒有氧化介質(zhì)，加之帶鋼在立式退火爐內(nèi)運(yùn)行時間較長，因此，爐內(nèi)僅需用含5%H2的保護(hù)氣體就能滿足帶鋼表面還原。在爐鼻處的出口段，為減緩鋅蒸汽流動性，需對露點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)提高，并將此處氫氣濃度適當(dāng)提高以免帶鋼氧化，在向其它段逆行過程中使用純氮將其稀釋至5%，保證退火爐安全。機(jī)組退火爐保護(hù)氣體有兩個混合站，其中一混合站向退火爐各段注入5%的氫氣，向退火爐PHF、RTF、SF、JCS輸送保護(hù)氣體；二混合站H2濃度最高可達(dá)30%，在熱鍍鋁鋅合金產(chǎn)品生產(chǎn)時提供高濃度保護(hù)氣體至ES段。3）露點(diǎn)控制露點(diǎn)是反

28、應(yīng)退火爐內(nèi)水蒸汽含量的指標(biāo)。露點(diǎn)高時爐內(nèi)還原氣氛下降，影響帶鋼表面還原能力，惡化鍍層附著力。根據(jù)熱鍍鋁鋅合金產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)際，退火爐各段露點(diǎn)指標(biāo)如表9。 退火爐露點(diǎn)爐 段PHFRTFJCSES露點(diǎn)值()-35-40-40-40-504.3 熱浸鍍4.3.1 工藝設(shè)計(jì)熱浸鍍工藝主要包括鋅鍋內(nèi)鍍液成份及鍍液溫度，其工藝設(shè)計(jì)主要考慮成份溫度、鍍液流動性、浸潤性、鋅蒸汽因素、底渣控制、鐵損、鍍后合金層厚度、鍍層性能、鍍后表面質(zhì)量等，綜合考慮上述因素，設(shè)計(jì)了表10的鋅鍋工藝。 鋅鍋工藝參數(shù)表控制工藝成份(%)溫度 ()AlSiZn指 標(biāo)53561.41.7余量60004.3.2 工藝控制1）Al、Si成份控

29、制生產(chǎn)期間某一時間段的鋅鍋Al、Si含量見圖1、圖2。由此可見，鍍液中鋁含量在控制目標(biāo)范圍，且較為穩(wěn)定；硅含量雖有一定的波動，但均控制在目標(biāo)范圍。 圖1 鋅鍋鋁含量走勢圖圖2 鋅鍋硅含量走勢圖綜合圖1和圖2，在熱鍍鋁鋅合金產(chǎn)品生產(chǎn)期間，鋅液成份控制水平達(dá)到設(shè)計(jì)工藝范圍，滿足生產(chǎn)需求。在以后各輪的生產(chǎn)中，Al、Si的成分控制越來越穩(wěn)定。 2）鋅液成份均勻性控制在正常生產(chǎn)過程中，不加鋅錠的情況下，對鋅鍋內(nèi)帶鋼出口處(標(biāo)號A)及鋅鍋角部(標(biāo)號B)分別取表面樣(深度30cm)和鋅液內(nèi)部樣(深度150cm)，對試樣鍍液成份進(jìn)行分析，分析結(jié)果見表11。 鍍液均勻性對比取樣位置鋁含量(%)鐵含量(%)硅含量

30、(%)A上55.820.4841.54A下55.380.5121.55B上55.380.4971.52B下55.570.5211.54從表11看，在正常生產(chǎn)情況下，鋅鍋內(nèi)的成份較為均勻，沒有出現(xiàn)鍍液分層。這對于產(chǎn)品質(zhì)量控制十分有利；也證明了鋅鍋取樣具有較強(qiáng)的代表性。4.3.3氣刀工藝控制氣刀不但對鍍層重量、均勻性進(jìn)行控制，作為鋅鍋后的第一道工序，其對帶鋼表面質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。氣刀是通過氣刀噴吹高壓氣體到帶鋼上，刮去多余鋅液來控制鍍層厚度的。實(shí)際證明，氣刀參數(shù)不佳會導(dǎo)致邊厚、氣刀條痕、鋅起伏、橫紋和亮點(diǎn)等缺陷產(chǎn)生。4#熱鍍鋅線氣刀的角度不能在線控制，因此，生產(chǎn)中氣刀主要控制參數(shù)(見表12)

31、為氣刀距離、高度和氣刀壓力(取決于鍍層重量及氣刀間隙)。 氣刀參數(shù)控制表氣刀距離20mm30mm氣刀高度150350mm根據(jù)氣刀沖量公式1，鍍層厚度和氣刀壓力、氣刀間隙有關(guān)。I=Pb2式中：I中噴吹氣體沖量；P吹噴吹氣體壓力；b吹氣刀縫隙量（開口度）。通常情況下，氣刀間隙越大，氣刀的刮鋅能力越強(qiáng)，能夠更好的控制鍍層的厚度。但氣刀唇隙增大后導(dǎo)致噴吹氣體流量增大，壓力降低，使氣體的冷卻能力增強(qiáng)，不利于刮鋅。帶鋼出鋅鍋后，由于邊部較中部熱量散失快，邊部更容易冷卻，因此鋁鋅產(chǎn)品生產(chǎn)中極易出現(xiàn)邊厚缺陷，為防止此缺陷的產(chǎn)生，又能很好的控制鍍層的厚度，為找出最合適的氣刀唇隙，課題組研究了不同間隙的氣刀刮鋅能

32、力，針對產(chǎn)品鍍層的厚度不同，對厚鍍層（電控柜）產(chǎn)品和薄鍍層（彩涂基板）產(chǎn)品制定了不同的氣刀間隙參數(shù)，如表13所示。 氣刀間隙參數(shù)控制刀唇位置1（操作側(cè)）2345（中部）6789（傳動側(cè)）電控柜1.401.301.151.001.001.001.151.301.40彩涂基板1.201.100.900.800.800.800.901.101.20按以上參數(shù)控制后，帶鋼出鋅鍋后的鍍層厚度均勻。4.4 鍍后冷卻控制熱鍍鋁鋅合金鍍層鍍層后快速冷卻對鍍層的抗腐蝕性影響很大?？焖倮鋮s不僅可以細(xì)化富鋁的枝晶組織(見圖32)，而且減少枝晶間富鋅的晶粒的體積分?jǐn)?shù)(見圖42)。這兩者均提高了鋁鋅合金抗局部穿透腐蝕的

33、能力。圖3 冷卻速度對鋁鋅鋼板枝晶間距(DAS)的影響圖4冷卻速度對枝晶間富鋅的晶粒的影響此外，鍍鋅冷卻速度對鋁鋅合金產(chǎn)品表面質(zhì)量有較大的影響。冷卻速度快時，鋁鋅產(chǎn)品具有表面鋅花細(xì)小，平整度好，鋅花均勻，觀賞性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但過快的冷卻速度使帶鋼表面鋅花過于細(xì)小，且對其它表面缺陷掩蓋性較差，影響觀賞性和表面質(zhì)量。基于以上因素，熱鍍鋁鋅產(chǎn)品的鍍后冷卻速度控制在1030鋁鋅s之間，帶鋼在高跨第一轉(zhuǎn)向輥前溫度控制在330以下。冷卻速度關(guān)系到冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，而風(fēng)量過大則會導(dǎo)致帶鋼的抖動，帶鋼的抖動會導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)橫紋缺陷，嚴(yán)重時導(dǎo)致擦劃傷，因此滿足冷卻需求的同時要防止產(chǎn)品出現(xiàn)橫紋缺陷，經(jīng)過大量生產(chǎn)試驗(yàn)，

34、 優(yōu)化2#、3#和4#冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量配比，修改控制程序，將三臺風(fēng)機(jī)冷卻風(fēng)量從下而上（2#3#4#）依次減小的模式優(yōu)化為從下而上（2#3#4#）依次增加的模式，正常生產(chǎn)期間，2#風(fēng)機(jī)風(fēng)量按20%控制，3#風(fēng)機(jī)風(fēng)量按40%50%控制，4#分機(jī)風(fēng)量按60%70%控制。生產(chǎn)1.80*1250mm規(guī)格產(chǎn)品時工藝如圖5所示（機(jī)組運(yùn)行速度為72m/min）。圖5 2#、3#、4#冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)整高跨溫度，始終確定三臺冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量在以上范圍內(nèi)，同時又保證了高跨冷卻溫度。4.5 拉矯工藝?yán)C是控制產(chǎn)品板形的主要手端，拉矯壓下量不夠或過大時往往導(dǎo)致帶鋼出拉矯機(jī)后呈凸形或凹形，影響產(chǎn)品的最終板形，在質(zhì)檢臺人工用直尺

35、測量帶鋼橫向平直度，較重時帶鋼邊部和中部的高度差為3mm左右，而此時開卷確認(rèn)，50%以上的帶過存在浪形。經(jīng)過多次的調(diào)整，拉矯工藝參數(shù)按表14控制時，測量帶鋼邊部和中部的高度差為0.5mm以內(nèi)，此時開卷確認(rèn)帶鋼浪形情況基本為零。拉矯工藝參數(shù)帶鋼規(guī)格（mm）1單元壓下量2單元壓下量3單元壓下量延伸率（%）0.4*100066100.15-0.20.5*100066120.15-0.20.6*100088140.15-0.20.8*10001010160.15-0.21.0*10001212160.15-0.21.2*10001414180.15-0.21.4*12501616200.15-0.21

36、.9*12501816230.15-0.22.1*12501917230.15-0.22.3*12501917230.15-0.22.4*12501917230.15-0.25專題研究5.1熱浸鍍工藝5.1.1 鍍液成份通過專題研究分析和試驗(yàn)證明，鍍液中55%的鋁，43%的鋅可使鋁鋅鍍層具有最好的綜合性能3，熱鍍鋁鋅生產(chǎn)中鋅液中的硅元素有利于抑制鍍液元素和鐵基之間的擴(kuò)散和化合作用，防止脆性化合物層過度的生長，提高鍍層附著性和延展性。為保證產(chǎn)品好的表面質(zhì)量和優(yōu)良的鍍層性能，課題組將鍍液成份按表15控制。 熱鍍鋁鋅鍍液成份鋅液成份Al（%）Zn（%）Si（%）比例5356余量1.41.75.1.2

37、 鍍液溫度、帶鋼入鋅鍋溫度熱鍍鋁鋅時鋅鍋溫度過高會加速鐵鋁反應(yīng)，影響鍍層性能，帶鋼入鋅鍋溫度降低，可減少鋅蒸汽，提高產(chǎn)品質(zhì)量和鍍層性能?；谏鲜龇治觯瑢徨冧X鋅鋅鍋溫度和帶鋼入鋅鍋溫度按表16控制。 鍍液及帶鋼入鋅鍋溫度鍍液溫度（）帶鋼入鍋溫度（）600鍋溫590鍋溫5.1.3 預(yù)熔鍋工藝將鋁鋅錠直接加入鋅鍋，鍍液的溫度和成份波動較大，加快了沉沒輥結(jié)瘤。因此，鋁鋅錠必須通過預(yù)熔鍋系統(tǒng)加入，利用預(yù)熔鍋先將鋁鋅錠熔化，將溫度和成份調(diào)至適當(dāng)工藝，再將鍍液導(dǎo)流入鋅鍋，防止鋅鍋內(nèi)鍍液溫度和成份大幅波動情況。通過大量生產(chǎn)證明，將預(yù)熔鍋溫度設(shè)為640時，預(yù)熔鍋流出的鋅液經(jīng)過溜槽的熱量損失后到達(dá)鋅鍋液面時的溫

38、度為600左右，與鋅鍋要求的溫度相吻合。鋅錠的添加嚴(yán)重影響預(yù)熔鍋溫度的變化，進(jìn)而影響鍍液溫度的變化，因此鋅錠在添加時不能一次性加入，每個鋅錠分三次平均加入，等浸入鋅鍋部分熔化后方可加入下三分之一，盡可能的減小加鋅引起的鍍液溫度變化。以上兩種方式加鋅時溜槽流到鋅鍋液面處的鍍液溫度如表17所示（5月22日測量，預(yù)熔鍋溫度設(shè)定640，鋅鍋溫度設(shè)定600左）。 加鋅時鍍液溫度對比加鋅方式鋅液溫度（）一次性加入596.3三分之一加入601.85.1.4 鋁鋅鍋底渣清理制度為防止熱鍍鋁鋅生產(chǎn)時鋅渣粘輥和保證鍍液純凈，必須盡可能清理干凈底渣，課題組對撈渣制度進(jìn)行了規(guī)定，每輪開機(jī)前必須進(jìn)行撈渣。并利用升降溫使

39、底渣重溶和析出方法，改變底渣狀態(tài)，使鋅鍋溫度由正常的600降低到590進(jìn)行保溫45小時后進(jìn)行撈渣，然后恢復(fù)到600保溫，如此重復(fù)23次，則鋅渣清理較正常打撈更為干凈。從而消除了鋅鍋內(nèi)積渣較多和沉沒輥粘附底渣情況，減少沉沒輥系統(tǒng)結(jié)瘤。5.1.5 鋁鋅沉沒輥裝置優(yōu)化前 優(yōu)化后圖6 沉沒輥優(yōu)化前、后對比為解決帶溝槽沉沒輥結(jié)瘤（鋁鋅產(chǎn)品常見缺陷），上海板材全部使用不帶溝槽的沉沒輥，如圖6，不帶溝槽沉沒輥使帶鋼和輥面全面接觸，使帶鋼和輥面間的應(yīng)力更加均衡，改善條狀鋅花不均。此外，增設(shè)沉沒輥刮輥裝置，見圖6，通過刮輥器對沉沒輥和穩(wěn)定輥上的結(jié)瘤清理，保證輥面良好工作狀態(tài)，消除沉沒輥結(jié)瘤。正常生產(chǎn)期間，沉沒輥

40、全程投用，根據(jù)生產(chǎn)證明，沉沒輥刮輥器和穩(wěn)定輥刮輥器壓力分別按2.0kg和1.5kg控制，結(jié)瘤的清理效果最好。5.2 鋅渣控制5.2.1鋅渣的形成在鋁鋅產(chǎn)品生產(chǎn)的Al-Zn-Si溶液中，由于Al的活潑性高于Zn，所以在熱鍍過程中的物理擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)主要是在Fe和Al之間進(jìn)行。由于Al-Zn-Si溶液中較高的溫度（600）和含鋁量（55%左右），使得Al和Fe的反應(yīng)非常激烈，在Al擴(kuò)散到帶鋼基體內(nèi)形成化合物的同時，帶鋼上的鐵原子也擴(kuò)散到Al內(nèi)形成化合物，這些化合物在帶鋼和鍍液的相互運(yùn)動下，不斷溶解脫落到鍍液中，形成鋅渣。5.2.2 鋅鍋溫度對鋅渣的影響1）溫度試驗(yàn)情況為分析不同的鍍液溫度對鋅渣的影

41、響，將鋅鍋溫度按以下不同值進(jìn)行設(shè)定并進(jìn)行檢測分析，具體如下。常規(guī)鋅鍋溫度設(shè)定為600鍋，對鋅鍋不同區(qū)域溫度進(jìn)行監(jiān)控，顯示溫度波動控制在3對以內(nèi)，鋅液溫度分布如表18，對鋅鍋鋁鋅液取樣命名為A。 鋁鋅液溫度設(shè)定為600時鋅鍋四周溫度分布后沿傳動側(cè)前沿600.8601.0599.6599.0601.0599.4600.8598.1598.9597.9操作側(cè)將鋅鍋控制溫度設(shè)定為596控， 在該溫度穩(wěn)定生產(chǎn)后，鋅液溫度分布如表19，對鋅鍋鋁鋅液取樣命名為B。鋁鋅液溫度設(shè)定為596時鋅鍋四周溫度分布后沿傳動側(cè)前沿596.8596.3596.2596.0597.3595.6597.2595.8595.15

42、95.1操作側(cè)由于生產(chǎn)調(diào)整，將鋅鍋控制溫度回調(diào)設(shè)定為600產(chǎn)，在該溫度穩(wěn)定生產(chǎn)后，對鋅鍋鋁鋅液取樣命名為C。將鋅鍋控制溫度設(shè)定為593控， 在該溫度穩(wěn)定生產(chǎn)后，鋅液溫度分布如表20，對鋅鍋鋁鋅液取樣命名為D。鋁鋅池溫度設(shè)定為593時鋅鍋溫度分布后沿傳動側(cè)前沿592.8592.9592.6592.9592.1593.6590.8591.2590.3593.0操作側(cè)將鋅池控制溫度設(shè)置為590控，在生產(chǎn)過程中，溫度波動仍較大，控制器顯示溫度波動范圍為588.5592.2程，實(shí)測最低溫度為586.5溫。由于熔池溫度過低，在試驗(yàn)過程中觀察到帶鋼邊緣發(fā)白的現(xiàn)象。因此終止該步驟試驗(yàn)，將控制溫度調(diào)回到593熔

43、，帶鋼上述邊緣發(fā)白缺陷消失。2）不同溫度下鋅鍋鋁鋅液樣品顯微分析對在試驗(yàn)中所取的樣品，經(jīng)過金相制樣，拋光腐蝕后采用掃描電鏡進(jìn)行觀察，其典型顯微組織照片圖7所示。圖7a所示鋁鋅池取樣溫度為600，可以看出在鋁鋅液中存在冷卻時析出的少量鋁鋅渣，同時析出少量的Si。圖7b所示顯微組織為596鋅池鋁鋅液冷凝組織，由顯微組織可以看出鋁鋅液中的鋁鋅渣數(shù)量有所增加，同時析出Si量增大。圖7c所示的樣品同樣自600鋁鋅熔池，顯微形貌和圖a所示類似。圖7d所示為593鋁鋅液冷凝組織，顯微組織中鋁鋅渣數(shù)量明顯增多，從形態(tài)上分析大部分鋁鋅渣形成在鋁鋅液冷凝前。a） 600鋁鋅熔池顯微照片（A）b）596鋁鋅熔池顯微

44、照片（B）c）回調(diào)600鋁鋅熔池顯微照片（C） d）593鋁鋅熔池顯微照片（D）圖7不同鋅鍋溫度鋁鋅熔池顯微照片 3）鋁鋅液樣品成分分析對工業(yè)試驗(yàn)所取得的樣品，采用波譜對鋁含量、鋅含量、硅含量和鐵含量進(jìn)行分析，其試驗(yàn)結(jié)果如表21所示。不同溫度熔池鋁鋅液成分熔池樣品Al（%）Si（%）Fe（%）Zn（%）A56.271.730.3841.62B54.881.710.3243.09C57.561.670.3640.41D53.411.680.2844.63熔池鋁鋅液成分為前期所取樣品逐一分析后所求得的平均值，由分析試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在鋁鋅液溫度為600鋅的A熔池中，其中的鐵含量約為0.38%；當(dāng)溫

45、度降低到596度時，鋁鋅液中的鐵含量顯著降低，降低到0.32%。隨著試驗(yàn)溫度降低到593試，并且試驗(yàn)時間延長，鋁鋅液中的鐵含量下降到0.28%。從以上試驗(yàn)得出：鋅鍋溫度又高往低變化時，鍍液的鐵含量降低，在高溫時鍍液中溶解的鐵在溫度降低時將以鋅渣形成析出，逐漸沉于鋅鍋底部，或粘附于與沉沒輥系或帶鋼表面，形成產(chǎn)品表面缺陷。5.3 鋅流紋缺陷鋅流紋缺陷是由于鋼板帶出的鋅液在到達(dá)氣刀前因冷卻作用，使其粘度變高，流動性下降，在氣刀刮鋅時產(chǎn)生的波紋。 1）帶鋼速度鋅流紋是鋅液在到達(dá)氣刀前由于冷凝作用使粘度變大、流動性變差引起的，因此，帶鋼所帶的熱能對鋅流紋形成有較大影響。提高帶鋼的運(yùn)行速度或降低氣刀高度可

46、以縮短帶鋼出鋅鍋后進(jìn)入氣刀的時間，保持帶鋼上的液態(tài)鋅的熱能和鍍層均勻性，減輕鋅流紋缺陷。現(xiàn)場試驗(yàn)中，通過提高機(jī)組速度，對鋅流紋缺陷有一定改善。2）鋅液溫度現(xiàn)場研究表明，鋅液溫度升高，能提高帶鋼儲存的熱能，保證帶鋼表面鋅液的流動性，減少鋅流紋的形成，反之，鋅液溫度越低越易形成鋅流紋缺陷。因此，在生產(chǎn)中，應(yīng)提高鋅液溫度。但鋅液溫度不宜過高，文獻(xiàn)指出，當(dāng)鍍液溫度超過600時，鐵損則隨鋅液溫度升高而急劇增加，F(xiàn)e，鐵損合金層也急劇增厚，嚴(yán)重影響質(zhì)量和鍍層性能4。因此，生產(chǎn)熱鍍鋅產(chǎn)品鋅液溫度應(yīng)控制在600，生。3）帶鋼入鋅鍋溫度帶鋼入鋅鍋溫度會影響其出鋅鍋后的熱能，從而影響帶鋼表面液態(tài)鋅流動性。生產(chǎn)中，

47、適度提高帶鋼入鋅鍋溫度，有利于減少鋅流紋缺陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量。4）氣刀噴氣量在生產(chǎn)中，用不同噴氣量（壓力）生產(chǎn)相同鍍層的試驗(yàn)證明，氣刀噴氣量越大，越易產(chǎn)生鋅流紋。因此，薄鍍層生產(chǎn)中應(yīng)通過減小氣刀唇隙盡量減小氣刀噴氣量。5）帶鋼厚度鋅流紋形成和帶鋼蓄熱功能有密切關(guān)系。現(xiàn)場生產(chǎn)中，當(dāng)帶鋼越厚時，帶鋼的蓄熱功能越好，從而保證了鋅液在帶鋼表面的流動，鋅流紋缺陷越少；反之，帶鋼越薄時，生產(chǎn)中越易產(chǎn)生鋅流紋缺陷。因此，生產(chǎn)薄規(guī)格帶鋼時，更要注意鋅流紋缺陷的影響因素。5.4 沉沒輥瘤印缺陷鋁鋅沉沒輥結(jié)渣是由于鍍液中的沉沒輥和帶鋼受鋁鋅硅液的腐蝕并與之反應(yīng)，在沉沒輥表面生成金屬間化合物或鋅渣粘附于沉沒輥表面形成

48、結(jié)渣。由于熱鍍鋁鋅硅的鍍液溫度高，鍍液中鋁含量高，這種金屬間化合物的生成速度很快。沉沒輥輥面結(jié)渣后，帶鋼結(jié)渣部位受力增大，基體受到不同程度的破壞，如劃傷或粗糙度變化，當(dāng)板面粗糙度發(fā)生變化時，鋅花形核生長的表面能會發(fā)生變化從而造成鋅花大小不一。沉沒輥瘤印缺陷是由于沉沒輥表面結(jié)瘤后，帶鋼與沉沒輥接觸應(yīng)力不均導(dǎo)致基體損壞而引起的，其主要影響因素有如下幾點(diǎn)：1）輥面結(jié)瘤熱鍍鋁鋅的過程就是帶鋼表面鐵元素在鋁鋅液中進(jìn)行擴(kuò)散和金屬間化合物形成的過程，越靠近帶鋼表面鐵元素含量越高，當(dāng)鐵元素超過其溶解度后就與鋁元素形成鋁鋅渣。沉沒輥輥面溝槽使帶鋼與沉沒輥表面出現(xiàn)接觸面和非接觸面，生產(chǎn)中帶鋼與沉沒輥輥面各部位接觸

49、狀態(tài)和應(yīng)力是不均勻的。帶鋼與沉沒輥接觸部位因成份和應(yīng)力關(guān)系更易造渣，并逐漸堆積成殼。形成沉沒輥瘤印。2）鍍液硅含量熱鍍鋁鋅鍍液含53-56%的AL，工作溫度600左右，具有極強(qiáng)的腐蝕作用。鋁鋅液和鋼基之間進(jìn)行激烈的擴(kuò)散和化合作用，一方面使鍍層內(nèi)部的化合物層厚度增加，另一方面又使鍍液中的渣相增多。研究表明，在鍍液中加入1.5%左右的Si，在帶鋼表面首先形成FeSi化合物，并占據(jù)Fe2Al5晶格中的空位，使AlFe之間的擴(kuò)散形成障礙，抑制AlFe之間的擴(kuò)散和化合作用1，降低鍍液中鐵含量，延長沉沒輥結(jié)瘤周期。但現(xiàn)場試驗(yàn)同時也表明，硅元素高于1.6%以后，帶鋼表面易出現(xiàn)漏鍍?nèi)毕荨?）鋅鍋溫度鍍鍋溫度對

50、沉沒輥結(jié)瘤影響主要是兩方面：影響帶鋼在鋅鍋中的鐵損速度。隨著溫度越高，帶鋼鐵損越快，沉沒輥結(jié)瘤越快。生產(chǎn)實(shí)踐也證明，鋅鍋溫度高于610時，沉沒輥結(jié)瘤頻繁，甚至多根沉沒輥使用時間低于24小時；當(dāng)鋅鍋溫度降至600后，沉沒輥結(jié)瘤情況明顯好轉(zhuǎn)，沉沒輥平均使用周期達(dá)到120小時以上；鋅鍋溫度影響鍍液中鐵的溶解度?，F(xiàn)場試驗(yàn)證明，采用直接添加合金錠到鋅鍋時，鋅鍋區(qū)域溫度下降達(dá)到60，由于鐵的溶解度變小使鋅鍋內(nèi)產(chǎn)生大量的渣，導(dǎo)致沉沒輥快速結(jié)瘤。采用預(yù)熔鍋加錠方法時，鋅鍋溫度波動范圍小，可以控制在2之內(nèi)，多數(shù)沉沒輥使用達(dá)到正常周期。4）帶鋼入鋅鍋溫度熱鍍鋁鋅生產(chǎn)中帶鋼入鋅鍋溫度通常比鋅鍋溫度低20，帶鋼入鋅鍋

51、溫度降低有利于減輕爐鼻子鋅蒸汽，防止針狀漏鍍?nèi)毕?。還能減輕帶鋼表面鐵擴(kuò)散，減輕沉沒輥結(jié)瘤。若帶鋼入鋅鍋溫度高或穩(wěn)定性差，會加速沉沒輥結(jié)瘤。5）鋅鍋底渣當(dāng)鋁鋅鍍液中鐵含量飽和時，就和鍍液中的鋁、鋅、硅元素形成金屬化合物，沉于鋅鍋底部，形成底渣，初生底渣呈細(xì)砂狀，若不及時撈取會結(jié)塊硬化。底渣會使鋅鍋容積變小，影響鍍液的純凈度，使Fe含量上升，加快沉沒輥結(jié)瘤，并會在沉沒輥的轉(zhuǎn)動下浮起，粘附在沉沒輥上結(jié)瘤。因此，熱鍍鋁鋅生產(chǎn)時必須盡量減少底渣。 5.5 氣刀亮點(diǎn)缺陷文獻(xiàn)表明1，亮點(diǎn)是鍍層經(jīng)過氣刀時，固態(tài)顆粒(假定是鐵末)被空氣從鍍層中吹了出來，因?yàn)榇藭r鍍層已呈軟融或半固化狀態(tài)，凹坑不能被周圍的鍍層拉平

52、而留了下來，形成亮點(diǎn)缺陷。根據(jù)氣刀唇隙和距離關(guān)系，當(dāng)氣刀距離在20mm24mm這個范圍內(nèi)，氣流在經(jīng)過刀唇的壓縮后集中度較好，氣壓最強(qiáng)，最有利于均勻刮鋅，而當(dāng)距離大于25mm后，氣刀吹出的氣體開始發(fā)散，“刀”的均勻刮鋅功能逐漸減弱，使鋅液發(fā)生飛濺和流離障礙，產(chǎn)生亮點(diǎn)缺陷。6 工業(yè)試制6.1工藝控制6.1.1 脫脂清洗清洗工藝按表22控制。 熱鍍鋁鋅產(chǎn)品清洗工藝參數(shù)工序溫度()濃度項(xiàng)目范圍預(yù)洗段75洗段FAL70-80pt，目標(biāo)值75pt75pt油分10g/L電解段75段/LFAL70-80pt，目標(biāo)值75pt75pt油分10g/L2#刷洗755FAL10pt漂洗段75段tFAL10pt烘干溫度8

53、0110電解電流：60007000A。6.1.2 帶鋼退火溫度各段退火溫度按表23控制。帶鋼溫度控制參數(shù)牌號PHF()RTF()ES()DX51D+AZX51D69073059090注：RTF溫度盡可能按上限控制。6.1.3 爐內(nèi)氣氛爐內(nèi)氣氛按表24和表25控制。退火爐H2制度H2站一混站二混站RTF段ES段H2濃度5%30%3.54.0%1114%退火爐內(nèi)露點(diǎn)段名RTFES露點(diǎn)值()-23-50-606.1.4 鋅鍋工藝鍍液成分按以下控制：Al含量：5356%，目標(biāo)值55%。Si含量：1.41.7%，目標(biāo)值1.6%。鍍液溫度(控制熱電偶溫度)按600電偶溫控制。生產(chǎn)中預(yù)熔鍋正常投入，預(yù)熔鍋溫

54、度按640預(yù)控制。沉沒輥入鍋前預(yù)熱溫度升至640入保溫0.5小時以上。鋅錠的添加制度，每個鋅錠分三次平均加入。6.1.5 氣刀工藝生產(chǎn)電控柜料（厚料）時氣刀間隙按1.40-1.30-1.15-1.00-1.00-1.00- 1.15-1.30 -1.40（mm）進(jìn)行控制。生產(chǎn)彩涂料（薄規(guī)格薄鍍層）時氣刀間隙按1.2-1.1-0.9-0.8-0.8-0.8 -0.9-1.1-1.2（mm）進(jìn)行控制。6.1.6 鍍后冷卻工藝帶鋼到達(dá)頂輥的溫度鋼到達(dá)頂。2#風(fēng)機(jī)風(fēng)量按20%控制，3#風(fēng)機(jī)風(fēng)量按40%50%控制，4#分機(jī)風(fēng)量按60%70%控制。6.1.7 拉矯工藝?yán)C機(jī)延伸率按0.15%0.2%控制，

55、各單元壓下量按表14控制。6.2 產(chǎn)品質(zhì)量2012年至2013年9月共計(jì)外銷熱鍍鋁鋅產(chǎn)品211034.2噸，產(chǎn)品范圍：成品厚度：0.402.0mm成品寬度：9001250mm材 質(zhì)：DX51D+AZ鍍層重量： 40g/m2、60 g/m2、80 g/m2、120g/m2、150g/m2表面處理：耐指紋、無鉻鈍化、鉻酸鈍化、涂油。表面結(jié)構(gòu)：光整、非光整。鋁鋅商品卷主要銷往華東、華北和上海周邊等地，彩涂基板供上海板材內(nèi)用。為了解產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量情況，對2011年12月生產(chǎn)成品試樣相關(guān)質(zhì)量性能進(jìn)行了檢驗(yàn)分析，情況如下。鋼基及涂鍍層性能檢驗(yàn)分析試樣情況試樣編號鋼卷號鋼種規(guī)格（mm）鍍層重量(g/m2)表面

56、處理A11A02739000DX51D+AZ0.45D+AZ060輕涂油B11A02538000DX51D+AZ0.60D+AZ080輕涂油C11A02791000DX51D+AZ0.70D+AZ0100輕涂油D11A02804000DX51D+AZ0.80D+AZ0120耐指紋E11A02787000DX51D+AZ0.95D+AZ0100輕涂油F11A02809000DX51D+AZ1.01D+AZ120耐指紋G11A02816000DX51D+AZ1.21D+AZ120耐指紋H11A02832000DX51D+AZ1.41D+AZ120耐指紋I11A02835000DX51D+AZ1.4

57、5D+AZ0120耐指紋J11A02836000DX51D+AZ1.81D+AZ120耐指紋K11A02641000DX51D+AZ1.85D+AZ0120耐指紋L11A02575000DX51D+AZ1.95D+AZ0120耐指紋6.2.1 鍍層均勻性 產(chǎn)品上下表面的鍍層均勻性如表27所示。鋼基及涂鍍層性能檢驗(yàn)分析試樣情況試樣編號計(jì)劃鍍層重量(g/m2)實(shí)際鍍層重量(g/m2)上表面（操作側(cè)）上表面（中部）上表面（傳動側(cè)）上表面（操作側(cè)）上表面（中部）上表面（傳動側(cè)）總和A6028293334333564B8042413844434183C100555149555152104D1206459

58、62666164125E100514855554952103F120596265596158121G120656163605958122H120646567575655121I120676461625964126J120585761656263122K120626258646268125L120646466595857123從上表可以看出，鍍層均勻性較好，符合GB/T 14978-2008連續(xù)熱鍍鋁鋅合金鍍層鋼板及鋼帶7.7.3條規(guī)定。6.2.2鍍層顯微組織采用JSM-5600LV 掃描電鏡及INCA能譜儀對所送試樣鍍層表面及斷面的微觀形貌及微區(qū)成分進(jìn)行分析，結(jié)果見圖8、圖9及表28、表29。

59、由此可見，試樣鍍層的內(nèi)層為Al-Zn-Fe-Si中間粘附層，外層為富Al的枝晶相和枝晶間的富Zn相，鍍層組織結(jié)構(gòu)無明顯異常。a) A試樣b) C試樣c) E試樣圖8 試樣表面微觀形貌試樣表面微區(qū)成分分析結(jié)果微觀區(qū)域微區(qū)成分（Wt.%）OAlFeZn圖8a46.2053.80圖8b3.5145.202.3648.93圖8c51.322.5046.18a) A試樣b) B試樣c) C試樣d) D試樣e) E試樣f) F試樣g) G試樣h) H試樣i) I試樣圖9 試樣鍍斷面層微觀形貌試樣鍍層斷面微區(qū)成分分析結(jié)果微觀區(qū)域/spectrum微區(qū)成分（Wt.%）OAlSiFeZn圖9a236.313.3

60、760.32544.942.7942.1010.1791.5915.492.9479.98圖9b243.982.2853.74351.512.3546.14448.283.8139.438.49圖9c354.432.3643.22427.825.0867.10547.873.1742.306.66圖9d257.361.0441.6067.390.6984.087.83915.531.9082.57圖9e121.553.385.3669.71352.951.4745.58624.032.2344.7229.01圖9f363.3536.65536.255.7342.1715.85813.172.7