热基镀锌沉没辊辊印问题的分析与解决论文_杨兴亮

河钢邯钢冷轧厂 河北邯郸市 056015

摘要:热基镀锌板的厚度比较大,在表面的锌花也较为规整,比较耐腐蚀,实际加工过程中也比较容易成形,这就使得其应用也比较广泛化。具体的生产工艺当中,需要从多方面加强重视,在生产工艺的方法上以及实际操作的正确性方面,都要加强重视,只有提高工艺的水平才能有助于生产质量的提高。

关键词:热基镀锌;沉没辊辊印;生产工艺;

在生产制造的技术应用水平上也有着提高,热基镀锌钢板因其自身的质量优越以及性能高,在实际的应用需求量也比较大,有着广泛的市场。在对热基镀锌钢板的实际生产中,就涉及到诸多的工艺,在受到多方面因素影响下,工艺实施中就存在着一些质量问题,其中比较突出的就是沉没辊辊印质量问题。

一、热基镀锌沉没辊辊印问题分析

热基镀锌板的实际生产工艺实施中,会产生沉没辊辊印的缺陷,这就对热镀锌的产品外观质量造成很大程度影响。质量问题主要是表现在外观上,呈现出等间距的状态,而沉没辊辊印就是比较突出的质量问题,一些比较严重的辊印有着比较明显的凸起手感,在表面聚结了锌渣之后所致,而锌渣在沉没辊沟槽的位置就会转移到带有钢表面形成辊印质量问题。沉没辊辊印是镀层的缺陷,主要是产生在热镀锌当中,在锌锅当中的杂质和锌液发生了反应之后就会生成铁锌合金粘附在辊面造成的。热镀锌的时候带钢和沉没辊相互产生摩擦以及挤压,这样就比较容易造成杂质颗粒粘附在沉没辊的表面以及沟槽当中,在颗粒进行聚集到一定厚度的时候,带钢经过这一位置就比较容易产生凹陷,从而就出现了沉没辊印的质量问题。

二、热镀锌板沉没辊辊印形成原因

在沉没辊使用期间对产生辊印进行取样分析,结果显示,其辊印缺陷分布位于产品的上表面,呈等间距状态,严重的辊印缺陷存在明显的凸起手感。在实验室进行分析,由分析可知,沉没辊表面黏结物主要是锌液中成分为铁-铝合金相的Fe2Al5化合物的铁铝浮渣颗粒,在带钢运行过程中这些锌渣在沉没辊辊面聚结成较大的锌渣颗粒,当带钢与辊面接触时,锌渣在沉没辊沟槽处转移到带钢表面形成带状缺陷。取样研究分析锌锅中的锌渣可知,锌渣主要是Fe-Al化合物Fe2Al5颗粒和Fe-Zn化合物FeZn7颗粒。在热镀锌线锌锅中锌渣主要是Fe2Al5颗粒,锌渣颗粒的形成数量和形态与Al含量、锌液温度、产品品种等因素有很大的关系。随着锌液温度的降低和Al含量的增加,锌渣颗粒的形成数量会发生明显变化。Fe2Al5锌渣浮到锌锅表面速度很慢,大部分Fe2Al5锌渣在锌锅中形成不规则形状的大颗粒存在于锌液中,并易附着在沉没辊辊系设备表面。1.锌锅内产渣量与生产工艺关系。(1)锌锅内产渣量与锌液成分关系。在生产过程中要提高热镀锌板的表面质量,保证锌液的洁净度,就要维护好锌液中锌渣颗粒的数量和大小,合理控制带钢进入锌锅的温度和锌液温度,控制锌锅中Al含量,确保原料表面铁粉的残留度。一般热镀锌生产线对锌液成分要求为w(Al)=

0.18%~0.22%,(见图 1)w(Sb)=0.07%~0.9%,w(Fe)<0.03%;将锌液温度控制在(450±10)℃,将带钢进入锌锅温度控制为440~480℃。

图 1 热镀锌线清洁锌液期间产渣量

Fe2Al5渣粒的数量和尺寸会随着锌液温度的降低和Al含量的增加而发生变化,并随锌液的流动上浮。如果镀锌锅底部FeZn7渣沉积得多,随着铝含量的增加,会反应生成Fe2Al5并随着流动的锌液上浮,最后经沉没辊和稳定辊附着于带钢表面。因此,应长期保持镀液洁净,需要适当增加锌液内的Al含量。在锌锅中添加锌铝合金锭,采取人工造渣,在锌锅区域的后部通入氮气进行搅拌,以加快底渣到浮渣的转换和加快渣的上浮,并捞出锌液表面浮渣。随着每天锌液中铝含量的提高,产出的锌渣块数(每块40 kg)逐步变化,锌锅中间部位的锌渣随着带钢在锌液中的转动北带到锌液表面,使锌液变得清洁。锌液清洁时间为3~4 d,不再产生辊印缺陷后必须保持铝含量稳定。(2)锌锅内产渣量与温度的关系。在辊印的产生过程中,2.5 mm厚度规格以上带钢产生辊印的数量要远远高于2.5 mm厚度以下带钢,这与带钢温度以及锌液温度存在着很大的关系。热镀锌线入锌锅带钢温度、锌锅锌液温度的控制相对较为严格,而带钢进入锌锅的温度因带钢规格、品种及镀层要求而不同。如果厚板速度较低,当板温相对较低时,带钢将给锌液传递较多热能,然而所传递热能正是促进锌液内各种反应进行的能量所需;当锌锅内锌液达到460℃后锌液内的反应会加速进行,使得产渣量明显增加;当锌锅温度处于460℃以下时产渣量会处于下降状态,辊印会明显消除。因此,在发生辊印时调整带钢入锌锅温度可以迅速消除沉没辊辊印。

2.沉没辊自身因素。沉没辊辊面对锌渣的黏结作用会严重影响热镀锌带钢表面质量,甚至会影响辊面处锌液的流动。原设计的流锌槽,由于其沟槽的倒角设计合理性差,容易产生流锌槽印,沟槽易堵塞。因此,根据情况适当改变沟槽倒角,将原0.8 mm倒角修改为1.5 mm倒角,以提高锌液在沉没辊辊面的流动性和排渣效率。沉没辊在使用前的表面光洁度非常高,但在生产中随着板带和锌液的接触,辊面粗糙度逐渐变大,甚至会出现剥落情况。当辊面粗糙度增大后,辊面部位锌液的流动性逐渐变差,使得锌渣附着力增强,板带辊印就会逐步明显,因此在生产后期要密切观察带钢表面锌粒,视情况及时更换沉没辊装置。

三、.热基镀锌沉没辊辊印工艺问题控制措施探究

通过科学的措施实施,对辊印的问题进行消除就显得比较重要。结合实际对热基镀锌沉没辊辊印的质量问题解决提出了几点措施:

1.注重控制方法的多样化实施。在对辊印质量问题解决的时候,可在锌锅当中添加锌锭,通过科学的比例设置,将铝含量能进一步的提高,对锌液的铝含量能充分保障。在控制量上可控制在0.26%—0.3%。可在造渣区通入少量氮气然后搅动,然后在每两小时对锌液面进行实施清理,持续四天之后锌液内的铁含量就会下降,这样就能对辊印的质量问题得以有效消除。刚出现辊印的时候,可通过加强热炉冷却段负荷的方式,降低带钢入锌锅温度到400—430摄氏度,将锌锅的预设温度增设到450—455摄氏度,避免锌锅感应器启动高功率造成锌液的升温[4]。要充分重视降低锌锅中的铁锌反应的速度,并有效减少锌锅的热反应能量,这样就能有效防止辊印的生成。

2.注重对沉没辊材料的选择以及技术的科学应用。有效解决辊印的质量问题,就要从多方面进行着手实施,在对沉没辊的材质选择方面,就要和当前的技术发展情况相联系,只有充分重视优质材质的应用,才能保障加工的整体质量水平提高。可将喷涂工艺在辊面进行实施,在WC-CO材料的应用下,通过封孔剂进行刷涂以及空气自然干燥工艺的运用,在涂层的孔隙封闭后,就能有效阻止颗粒的粘附。锌渣不在辊面进行集聚,就必然会减少沉没辊的辊印缺陷。在钴基粉末的保护下,辊面的材质不会和锌合金发生直接性的接触,这就必然能杜绝花边装饰的缺陷产生。在具体的工作中,对沉没辊的沟槽设计方面也要注重优化,可保留直槽以及螺旋槽的形式。

3.加强对锌灰的处理,清洁辊面的污染物。防止辊印的质量问题出现,就要从多方面进行加强考虑,锌灰是造成辊印的重要因素。所以对此就要采取积极的措施加以应对,在对锌灰的处理工作上要加强。通过停车的时间,对炉壁内的侧面设置清灰孔,对炉壁在进行安装锌泵,这样就比较有助于将锌灰和锌渣一起抽出炉壁外。具体的生产中也要在生产计划上及时性的调整,锌灰在振动下脱离钢带。通过这些方法的应用,就能对锌灰量最大程度的减少,从而对锌灰污染辊面的几率就大大得到了降低,有效改善了带钢表面的质量。

总之,对热基镀锌沉没辊的辊印质量问题的解决,就要从多方面充分考虑,在对辊面的质量问题原因分析之后,提出几点措施,通过这些层面的研究分析,对解决辊印的问题就能起到一定支持作用。

参考文献:

[1]张航.沉没辊辊印成因分析及改进方法.2017.

[2]李晓燕.浅谈热基镀锌沉没辊辊印问题的分析与解决.017.

论文作者:杨兴亮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/19

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热基镀锌沉没辊辊印问题的分析与解决论文_杨兴亮
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