热镀锌板能不能第二次镀锌(连续热镀锌的工艺控制方法，镀锌技术（8）)

Posted 2023-06-02

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热镀锌板能不能第二次镀锌(连续热镀锌的工艺控制方法，镀锌技术（8）)

摘要：阐述国内外热镀锌生产与研究现状，探讨辊子带钢系统中影响镀锌质量的各种存在因素，并针对存在的问题进行分析。

引言：我国工业化进程的快速发展，镀锌钢板以其优越的耐腐蚀性，焊接性，抗氧化性，可加工性等，被广泛用于建筑，交通，冶金技术，汽车制造，电器制造，船舶制造等重要领域。产业发展同时对带钢镀锌层的质量提出了更为苛刻的要求。带钢镀锌层的厚度和均匀度的控制直接影响产品质量，而热镀锌各工序中的板形控制是影响镀锌层质量的有待解决的关键问题。随着带钢热镀锌生产工艺的不断改进和完善，国内外现代化的带钢连续热镀锌机组主要采用气刀法，提高了镀锌层的均匀度，同时降低了锌液的消耗本文介绍了国内外热镀锌生产与研究现状，分析辊子带钢系统中影响板形控制的各种存在因素，并针对存在的问题进行分析。

1 热镀锌产业现状

热镀锌带钢在我国一直处于供不应求的状态，自从1950年代我国首次引进热镀锌机组以来，镀锌钢板的产量也快速上升。从1950年代的首次引进，到1960年代增加到13条热镀锌作业线，1970年代热镀锌钢板年产量105t，到1990年代我国年产量达到3×106t，我国仍需每年大量进口热镀锌带钢，再到近年，产量突破108t，实现热镀锌带钢的自给自足，但我国热镀锌产业普遍存在规模小，能耗大，经济效益低，产能过剩，环境污染严重，生产工艺较为落后。

热镀锌带钢的需求如此之大，究其原因主要是其应用范围广。随着新中国工业化进程的快速发展，镀锌钢板广泛运用于家电，建筑，交通等各种领域。市场需求的增加不仅给热镀锌产业带来机遇，同时也带来了更多挑战，行业市场竞争激烈。就目前而言，我国镀锌带钢在工艺水准，生产线规模，产品质量等方面与国外还存在一定差距。
2 热镀锌气刀处板形控制
（1）辊子带钢系统。辊子带钢系统主要包括：沉没辊、稳定辊、校正辊以及支撑三个辊子浸入锌锅的六个支臂，通常称其为“三辊六臂”，和气刀以及调节装置。辊子带钢系统结构示意图如图1所示。针对不同的带钢规格、材料、张力和锌锅温度，并结合冷却后的锌层厚度检测，调整校正辊水平移动的距离，可增加带钢的张力来抑制带钢的摆动，从而达到校正板形的目的。在此过程中，带钢需要经历退火和热镀锌两个工艺，首先，带钢需要经过退火炉进行加热、恒温、冷却三个阶段，再经过张紧辊进入锌锅，通过沉没辊和稳定辊到达气刀处。中间每个环节都会对带钢镀锌质量有一定的影响，所以如何控制一直是个难题。

（2）连续退火炉方面。在带钢经过张紧辊之前，需进行退火工艺。退火的好坏直接影响了带钢的力学性能，从而对镀锌层厚度，均匀度以及最终产品质量有一定影响。目前带钢连续退火炉分为卧式退火炉和立式退火炉两种，我国初期引进的热的心机组设备设备普遍以卧式退火炉，卧式退火炉采用森吉米尔法用明火直接快速加热，利用高温蒸发带钢表面油脂。卧式退火炉结构简单，投入小。但炉内所需的无氧环境难以创造，高温也使带钢表面产生过多的氧化物，影响镀锌质量。其次卧式退火炉占地面大，空间利用率低。目前主要用于生产建材等方面对产品质量要求不高的产品。

立式退火炉采用美钢联法通过电解去除带钢表面油脂，相较于卧式退火炉，经立式退火炉的带钢表面质量高，经济效益好，空间利用率高。由于立式退火炉全程采用辐射管进行间接加热，有P型、U型、W型等热辐射管，其中W型热辐射效率最高，退火过程产生的氧化物较森吉米尔法大幅降低。同时立式退火炉内多对辊子对带钢有张紧作用，解决了卧式退火炉存在的带钢跑偏问题。

（3）锌液温度。带钢与锌液之间存在一定的温差，一般来说带钢温度高于锌液温度30～40℃，起到间接加热锌液的作用，两者温差不能过大，一方面带钢温度高于锌液温度，镀锌过程易产生过多铝铁合金，在锌液表面累积浮渣，另一方面带钢温度低于锌液会导致镀层过早凝固，对后续镀层厚度与均匀度处理带来很大麻烦。

（4）辊系方面。带钢进入锌锅之前需要经过张紧辊，一般只会设置一个张紧辊，结构简单，但存在一定的问题，将一个张紧辊改为两个张紧辊可以防止带钢跑偏，改善镀锌层的质量。锌锅内沉没辊长期浸没在高温锌液之中，同时不断与带钢摩擦被带动旋转，沉没辊的耐磨性影响带钢板形，表面质量影响镀锌效果。所以须要定期更换沉没辊以保证镀锌质量。初期所采用的SUS16钢为材料制造的沉没辊耐磨性差，更换周期短。如今普遍采用1Cr13，SUS316L等材料的沉没辊提高了产品质量，延长了更换周期。其次，沉没辊表面涂层的改进也极为重要，新材料新技术的革新一定会为热镀锌产业带来巨大的经济效益。

带钢经过沉没辊后到达稳定辊。稳定辊处于沉没辊上方的锌液中，与沉没辊的工况相同，对于设置单个稳定辊而言，仅有推进带钢的作用，无法解决带钢可能出现的翘曲现象。增加校正辊可以抑制带钢的翘曲，需要根据模拟实验或实践经验，上推量过小可能对带钢翘曲的抑制的效果不明显，上推量过大使带钢产生方向翘曲。对于不同规格，材料的带钢进行校正辊上推量的调整，以达到最佳效果。其次稳定辊和校正辊对于材料的要求与沉没辊相同，减少更换频率尤为重要。

（5）气刀方面。气刀是保证镀层质量的核心。气刀处对于镀锌质量的影响主要有气刀唇形与间隙，气刀位置，气刀角度，气刀喷吹压力几个方面。气刀唇形决定了气流情况，生产中多采用平直形气刀，方便调整气刀上下唇间隙，此外双气刀相对于单气刀抑制了带钢表面新波纹的产生，同时气刀内壁的光洁度也十分重要。气刀间隙需要根据实际情况进行调整，由于生产过程的进行，气刀间隙会因吹气压力和温度的变化产生变化，应当及时做出调整，保证锌层质量。

气刀位置可分为气刀高度和气刀与带钢的距离，气刀高度的设置一般在200～400mm，既避免了镀锌层流动性较好时锌液溅射的可能，又避免了镀锌层冷却后厚度与均匀度难以保证的情况。气刀到带钢的距离也需要根据生产情况而定，距离过大，对带钢的喷射压力较小，距离过小，导致锌液溅射，增大堵塞刀唇的概率。气刀角度指气刀与带钢所成夹角，角度的选择能增大气刀的拭锌能力，两侧气刀应当错开，选取±4o为宜。

气刀喷吹压力直接影响锌层厚度，是镀锌质量的关键因素。压力增大，锌层厚度减小，喷吹压力也受带钢速度的影响，需要根据带钢速度进行调节，速度越快，则喷吹压力愈大。气刀调节依托生产经验和数据，及时调整气刀参数，各部分的协同作用以到达镀锌层最佳效果。

3 结语

我国带钢热镀锌产业仍有很长的一段路要走，一方面日益落后的生产设备需要向高速大型化发展，另一方面热镀锌工艺、技术设备，材料需经过不断改进和完善。相信随着科学技术的快速发展，新工艺，新材料，新设备的进步，掀起热镀锌的产业变革，使我国热镀锌板达到世界顶级水平。

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