热镀锌钢板漏镀缺陷的成因与对策

热镀锌钢板漏镀缺陷的成因与对策

   ,曾磊文


华菱安塞乐米塔儿汽车板有限公司，湖南娄底，417000

摘要：耐腐蚀性和光亮外观是热镀锌钢优点,广泛应用于建筑,家用电器,汽车制造等行业。常见的表面缺陷是热镀锌漏镀,严重影响镀锌板的耐腐蚀性和外观,甚至影响镀锌板的形状,因此,研究其成因和预防措施对提高热镀锌产品质量至关重要。钢表面的热涂层可以提高产品的耐腐蚀性,大大延长产品的使用寿命。热浸镀锌漏镀最常见的表面缺陷之一，漏镀后,不仅会影响产品的外观,还会缩短使用寿命,这对用户来说是不能使用的。热镀锌是金属最常用的防锈方法,镀锌板用于许多不同的领域,包括工业和民用应用。典型的热镀锌技术是美钢联法和改良森吉米尔法工艺,其中改良森吉米尔方法使燃烧系统更加复杂,明火加热段不会氧化,这易漏镀现象。为了解决这些缺点,分析了漏镀原因,并提出了具体的控制措施。

关键词：钢板；镀锌线；漏镀

热镀锌钢板的表面可以提高产品的耐腐蚀性,延长产品的使用寿命,镀锌层的完整性是耐腐蚀的良好前提,近年来随着镀锌层表面质量的提高,大大提高镀层表面质量。严重的镀锌板缺陷仍然对表面质量有很大的影响,特别是漏镀缺陷不仅影响产品的外观,而且影响产品的使用寿命,用户无法接受。

一、镀锌工艺简介

冷轧后,钢板表面铁粉和乳化液物质粘附,进入锌炉前,经过清洗退火和还原过程,一方面将钢板表面残留物去除,以清洁度提高;另一方面,在炉内退火可以减少钢板表面的氧化铁,提高润性是钢板与锌液,使镀层具有良好的粘附性,避免漏镀缺陷。连续退火炉镀锌线的改良森吉米尔法包括预热通道、加热段(无氧化加热),辐射段,缓冷段、快速冷却段,预冷通道等。预热通道是预热带通过钢喷吹烟气余带钢表面,经过预处理到400℃后,将带钢加热无氧化,无氧化加热部分,煤气直接加热到带钢上。加热段带钢在650-700℃辐射管,带钢在加热段中被预热温度无氧化,带钢在入炉烧掉表面的轧制油。在还原气氛中,通过管道进行间接加热,将氮、氢加热到再结晶温度(包括5-25%的氢)并在氮气和氢气氛中完成板的再结晶退火。同时,氢将带钢中的氧化铁表面减少到与活性热镀锌相对应的棉状纯铁层。最后,带钢进入受保护气氛影响的冷却区域,在还原区域不再氧化活性表面并冷却到所需的锌锅温度。

二、钢板漏镀原因分析

1.使用不当无氧化加热和喷射冷却部分。(1)与明火烧嘴空燃和无氧化段部分的效果相比，焦炉煤气无氧化段烧嘴燃烧，燃烧产品直接加热带钢,普通空燃比例控制在0．92～0．95范围内。当控制温度在1150~1280°C范围内,氧化区烟尘较弱，钢表面氧化到一定水平，使管氧化层在氧气进入锌锅之前被还原时形成，

它可能会导致钢的漏镀。烧嘴燃烧实验表明，当输出功率烧嘴<70%时，由于空气和气体的结合，煤气质量燃烧不高,燃烧过程中氧气浓度过剩;此外,如果炉温温度和烟气温度过低,烟气中的蒸汽会结露带钢表面,部分局部氧化。这部分氧气不能在还原炉中有效地还原,很容易漏镀。(2)影响无氧化段换热器。通过镀锌线排烟的退火炉烟道中无氧化段安装了1台光管空气预热器插入件式,预热利用高温烟气来无氧化段排出的助燃空气需要的无氧化段烧嘴燃烧，在生产中半硬质钢或薄带钢,由于泄漏换热器中降低助燃空气温度泄漏从400至250℃,锅炉压力从40降至100Pa,空气量不足烧嘴前助燃。在燃烧之前没有通风的大量空气会影响煤气的燃烧产生过剩的氧气,从而导致钢的漏镀。(3)还原炉空气露点高钢氧化的原因是为了保护气体并把喷冷段部分，从而将气氛变成还原的气氛还原炉内将炉内，氮气和氢气转化为保护气体,混合物的露点容易漏镀,发生过喷冷段冷却器泄漏,炉内露点高,产生漏镀,泄漏在炉壳,炉内升高露点,漏镀产生。

2.炉体剥落耐火材料。剥落耐火材料镀层质量也会影响，例如,在一个无氧化段里,开、停炉这必然会降低耐火材的热震剥落。如果耐火材料位于板3#或2#辊室表面,带钢质量则会影响并转向辊损坏。此外,很大一部分氧化铁皮也落入转向辊中。转向带钢包着,耐火材料颗粒和氧化铁皮很难被带出。

3.油超标轧制。如果没有超过设计标准的清洁设备在表面轧制油，加热后无氧化段就无法有效地清除,导致部分带钢不能通过锌液浸润，钢板漏镀造成。

三、防止钢板漏镀缺陷的措施

1.不氧化控制无氧化段。(1)当炉温为1180°C时,空气过剩系数控制在0.9左右,无氧化段实现低空气氧化,降低带钢氧化深度,使便利还原提供,降低炉内H2含量;(2)无氧化段降低带钢的温度也可以降低氧化层厚度。根据国内外生产经验,输出温度控制在650℃左右,一般控制在680℃，厚度小于0．5 mm，每两个月检查一次换热器是否有泄漏,以便及时更换换热器,在正常生产过程中检查助燃空气预热温度、压力和烟气成分等参数,以检查助燃空气预热状况。

2.还原炉和喷冷段控制露点。在年度检查生产之前和之后试验炉壳进行气密性。首先,将炉内鼓风用助燃风机,保持在500Pa压力,气密性实验法兰的所有焊接和连接点均由肥皂水,并用硫黄棒制成。在充满氮气和一定氨比,在气密性检查点燃的硫黄棒。在每次维护期间,应检查泄漏区域并测试压力辐射。检修结束后,对所有炉体进行压力测试,用肥皂水检查泄漏,并及时修理零件。为所有法兰连接器使用弹性密封垫片,确保温度膨胀和收缩后无泄漏,满足工艺炉内露点要求。

3.耐火材料正确使用。在相对较高的温度下(1315℃与高炉相比),最内层的耐火材料是(IR 23)轻质耐火砖,(TR 19)隔热板,炉壳外层。炉温相对较低,最内层为耐热钢,最外层为碳钢,中间为陶瓷纤维。耐热钢板冷却段炉,外层是炉壳。中间夹很薄,并且具有耐热的陶瓷纤维。循环风机冷却器入口,内部有一个板(TR-19)隔热板和喷固化剂,炉壳外部。工作时,应小心打开盖子,并定期清洁外壳表面。耐火材料颗粒为了减少积聚,清洁2#辊室顶部。通常,通过快速控制升温、降温炉温,耐火材料可以延长使用寿命,此外,热稳定性低,非常多颗粒脱落粒,以不断冲刷保护气流。将掉落的颗粒完全吹到带钢表面,然后施加到带钢表面,形成轻微麻点。为了解决这个问题,喷冷段需要定期清洗,以减少冷却颗粒的积聚，该部分的结构可以逐步改变。

4.增加清洗单元炉子入口。在无氧化加热炉内改良森吉米尔法带钢加热采用明火，,这可以在钢板表面燃烧轧制油。但是,如果表面存在大量的油,则无法对未氧化的段进行处理,导致表面钢板漏镀。目前炉子入口已有脱脂清洗,钢表面的双层轧制油处理可以满足工艺要求。

定期检查炉壳、辐射管、换热器的密封性。可以有效地控制炉内露点。通过控制燃烧的控制无氧化段有效保证炉内压力;通过改耐火材料,增加清洗设备,提高钢板表面质量的有效性,使改良森吉米尔法漏镀率由1.3降至0.3%,控制漏镀缺陷。

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