CN101717906B - 连续热镀锌锌液铝含量调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种连续热镀锌锌液铝含量调节方法,在连续热镀锌工艺过程中,检测锌液中的总Al含量,并执行以下操作:若总Al含量≤0.185%(重量),则添加主锌锭①;若0.185%(重量)<总Al含量≤0.190%(重量),则以重量比为1∶4添加主锌锭①和主锌锭②;若0.190%(重量)<总Al含量≤0.195%(重量),则以重量比为1∶8添加主锌锭①和主锌锭②;若0.195%(重量)<总Al含量<0.22%(重量),则添加主锌锭②;若总Al含量≥0.22%(重量)时,则以重量比为1∶4添加纯锌锭和主锌锭②,添加过程中以锌液面不变为基准。
Description
技术领域
本发明涉及钢板表面涂镀技术领域,具体涉及一种连续热镀锌锌液铝含量调节方法。
背景技术
连续镀锌钢板(简称GI)由于具有很好的表面质量、优异的抗腐蚀性能和成本低,在工业生产中得到了广泛应用。随着我国工业化进程的加速,其用量将会越来越大。
在连续热镀锌生产中,铝是向锌液中添加的最关键的元素之一,向锌锅内添加一定量的铝,可以大大改善锌液和镀层的性能,提高产品质量和使用性能。其主要效果如下:其一,铝元素可在钢基表面反应生产Fe2Al5,加强镀层与钢基的结合,并可抑制脆性合金层的生长,使产品获得良好的镀层粘附性,防止加工成型过程中锌层脱落缺陷。其二,锌液中含铝可使镀锌板表面光亮,提高板面亮泽性和观赏性。其三,铝元素可与锌液中的铁反应生产Fe2Al5,形成表渣并通过捞渣操作清除,起到净化锌液,减少或消除锌锅底渣作用,从而降低人工捞底渣的强度,并可防止锌渣粘附于沉没辊上造成带钢表面锌疤缺陷。其四,铝元素可提高镀层硬度,降低在加工过程中的锌粉脱落量,从而改善镀层的加工性能。
锌液中的铝有两种存在方式,一种形式是溶解于锌液中,它的主要作用是与带钢表面的铁发生反应形成一层较薄的抑制层,避免或抑制在镀层与基板界面处形成Fe-Zn合金层,我们称之为有效铝;另一种形式是溶于合金化合物中,当铁处于过饱和时,锌锅中的铝可与铁、锌作用,形成Fe-Zn-Al金属间化合物,成为底渣或浮渣。对于连续镀锌钢板而言,控制锌液中的有效铝含量可以将锌液中底渣转化成面渣便于清除。通常,在连续镀锌钢板生产中,锌液中有效铝含量控制要大于0.135%,才能避免底渣的产生。
在连续热镀锌生产过程中,钢板镀层表面常产生锌渣缺陷,其主要原因是受到镀锌工艺参数的影响,而镀锌工艺中锌锅铝含量的控制是提高镀层表面质量、减少锌渣缺陷、降低生产成本的技术关键。在连续热镀锌钢板生产中,总铝含量的控制值为0.16%-0.22%,若铝含量过高,将影响产品的焊接性及涂装性,当铝含量过低时,可能导致界面形成铁-锌合金层,影响产品的成型性,降低表面质量。
锌液中铝含量的稳定对镀层产品的性能、质量和成本起着非常重要的作用,因此如何实现锌液中铝含量的稳定控制是非常关键的工作。要实现锌液中铝含量的稳定,必须做到镀层带走铝的量同锌液中补充铝的量基本相同。镀层带走的铝的量受到镀层厚度、基板、机组速度等因素的影响,而这些因素在实际生产过程中是经常变化的,这就造成了镀层中带走的铝含量是变化的,这种变化直接影响锌液中的铝含量的稳定。同时锌液中的铝含量还受到基板表面的清洁度、基板入锌液温度、基板材质等因素的影响。所有这些都会引起锌液中铝含量的波动。
然而,通常锌液中铝含量的控制是通过所添加主锌锭和辅助锌锭来调节的。而众多使用的主锌锭铝含量在0.35%-0.42%,辅助锌锭铝含量为4.0%-4.6%,辅助锌锭的铝含量高于主锌锭的铝含量,有些机组采用两种以上不同铝含量的辅助锌锭。现有技术存在的问题是,当锌锭的铝含量在上述范围之间时,在锌液铝含量调整中,铝含量波动很大,从而影响镀层产品的质量、性能和成本。
发明内容
本发明针对以上问题而提供一种连续热镀锌锌液铝含量调节方法,以减少锌液成分不稳定而导致的产品质量缺陷。
为了实现上述目的,根据本发明的连续热镀锌锌液铝含量调节方法如下:在连续热镀锌工艺过程中,检测锌液中的总Al含量,并执行以下操作:若总Al含量≤0.185%(重量),则添加主锌锭①;若0.185%(重量)<总Al含量≤0.190%(重量),则以重量比为1∶4添加主锌锭①和主锌锭②;若0.190%(重量)<总Al含量≤0.195%(重量),则以重量比为1∶8添加主锌锭①和主锌锭②;若0.195%(重量)<总Al含量<0.22%(重量),则添加主锌锭②;若总Al含量≥0.22%(重量)时,则以重量比为1∶4添加纯锌锭和主锌锭②,从而保持预定的锌液面。其中,主锌锭①包含0.48%(重量)~0.52%(重量)的Al,余量为Zn和允许的杂质,主锌锭②包含0.36%(重量)~0.40%(重量)的Al,余量为Zn和允许的杂质,纯锌锭包含Zn和允许的杂质。
根据本发明,主锌锭①、主锌锭②或纯锌锭的允许的杂质含量小于等于0.1%(重量)。
通过采用以上方法,能够非常容易地使得连续热镀锌锌液中总铝含量稳定地控制在0.16%(重量)~0.22%(重量),并且铝含量波动范围比较小,从而能够生产出镀层性能良好的GI合格产品。
附图说明
图1示出了本发明的实施例与对比示例的总铝含量的对比曲线图。
具体实施方式
本发明将通过具体实施方式和实施例进行详细描述和说明,使本发明的上述目的和优点更加明了。
需要说明的是,如果没有特别指出,则在下面的描述中提及的百分比均是指重量百分比。
本发明所使用的主锌锭①的成分如下:0.48%~0.52%的Al、允许的总量不超过0.1%的杂质和余量的锌。
本发明所使用的主锌锭②的成分如下:0.36%~0.40%的Al、允许的总量不超过0.1%的杂质和余量的锌。
本发明所使用的纯锌锭的成分为Zn和允许的总量不超过0.1%的杂质。
根据本发明的连续热镀锌锌液铝含量调节方法如下:
在连续热镀锌工艺过程中,检测锌液中的总Al含量,并执行以下操作:若总Al含量≤0.185%,则只添加主锌锭①;若0.185%<总Al含量≤0.190%,则以重量比为1∶4添加主锌锭①和主锌锭②;若0.190%<总Al含量≤0.195%,则以重量比为1∶8添加主锌锭①和主锌锭②;若0.195%<总Al含量<0.22%,则只添加主锌锭②;若总Al含量≥0.22%时,则以重量比为1∶4添加纯锌锭和主锌锭②,添加过程中以锌液面不变为基准。
实施例1
连续热镀锌机组连续生产带钢规格为1100mm×0.6mm、镀层重量为120g/m2(双面)的镀锌产品,锌锅锌液重量为约为176吨,采用化学分析法来检测锌液中的总铝含量,生产过程中每隔4小时检测一次,以锌液面不变为基准。机组在连续生产过程中通过添加锌锭来保持锌液面,每块锌锭的重量为大约1000kg。初次检测锌液中的总铝含量为0.175%,通过添加6块主锌锭①,以保持锌液面。再次通过化学分析法检测得知锌液中的总铝含量为0.186%,又添加1块主锌锭①和4块主锌锭②,以保持锌液面。第三次通过化学分析法检测得知锌液中的总铝含量为0.191%,此后添加1块主锌锭①和8块主锌锭②,以保持锌液面。该产品(1100mm×0.6mm)I组的成品率为91%。
在后续的生产过程中,产品规格变换成1000mm×0.5mm、镀层重量为120g/m2(双面),期间采用化学分析法进行了三次检测,测得锌液中总铝含量分别为0.190%、0.188%、0.186%,这期间均按1∶4的重量比添加主锌锭①和主锌锭②。在该工艺过程中,还随机检测了9次锌液中总铝含量,其检测值分别为0.184%、0.186%、0.185%、0.191%、0.190%、0.191%、0.190%、0.188%和0.189%,总铝含量的波动范围≤0.007%,在图1中示出了其波动曲线。该产品(1000mm×0.5mm)I组的成品率为90%。
实施例2
连续热镀锌机组连续生产带钢规格为1100mm×0.5mm、镀层重量为200g/m2(双面)的镀锌产品,锌锅锌液重量为大约176吨,采用化学分析法检测锌液中的总铝含量,生产过程中每隔4小时检测一次,以锌液面不变为基准。机组在连续生产过程中通过添加锌锭来保持锌液面,每块锌锭的重量为大约1000kg。初次检测锌液中的总铝含量为0.191%,通过添加1块主锌锭①和8块主锌锭②来维持锌液面。再次采用化学分析法检测锌液中的总铝含量为0.177%。此后添加了8块主锌锭①,然后检测锌液中的总铝含量为0.176%,该规格产品共进行过8次总铝含量正常检测和4次随机检测,检测值分别为0.191%、0.177%、0.176%、0.178%、0.177%、0.176%、0.178%、0.182%、0.180%、0.183%、0.184%和0.182%,总铝含量的波动范围≤0.015%,在图1中示出了其波动曲线。该产品I组的成品率为92%。
实施例3
连续热镀锌机组连续生产带钢规格为1100mm×1.0mm、镀层重量为200g/m2(双面)的镀锌产品,锌锅锌液重量为约为176吨,采用化学分析法检测锌液中的总铝含量,生产过程中每隔4小时检测一次,以锌液面不变为基准。机组在连续生产过程中通过添加锌锭来保持锌液面,每块锌锭的重量为大约1000kg。初次检测锌液中的总铝含量为0.193%。期间按照重量比为1∶8添加2块主锌锭①和16块主锌锭②,进行过3次总铝含量检测,总铝含量分别为0.193%、0.195%、0.197%。接着添加10块主锌锭②后检测总铝含量为0.198%。在该工艺过程中,还随机5次锌液中总铝含量,其检测值分别为0.193%、0.195%、0.197%、0.194%和0.195%,总铝含量的波动范围≤0.004%,在图1中示出了其波动曲线。该产品I组的成品率为91%。
实施例4
连续热镀锌机组连续生产带钢规格为1100mm×1.0mm、镀层重量为180g/m2(双面)的镀锌产品,锌锅锌液重量为约为176吨,采用化学分析法检测锌液中的总铝含量,生产过程中每隔4小时检测一次,以锌液面不变为基准。机组在连续生产过程中通过添加锌锭来保持锌液面,每块锌锭的重量为大约1000kg。初次检测锌液中的总铝含量为0.221%。期间按照重量比为1∶8添加2块纯锌锭和8块主锌锭②,进行过3次总铝含量检测,总铝含量分别为0.222%、0.221%、0.201%。接着添加8块主锌锭②后检测总铝含量为0.196%。在后续的5次锌液中总铝含量检测中,其检测值分别为0.198%、0.197%、0.197%、0.198%和0.196%,总铝含量的波动范围≤0.002%,在图1中示出了其波动曲线。该产品I组的成品率为89%。
对比示例
连续热镀锌机组生产带钢规格为1000mm×0.7mm、镀层重量为120g/m2(双面)的镀锌产品,锌锅锌液重量约为176吨,采用化学分析法来检测锌液中的总铝含量,生产过程中每隔4小时检测一次。机组在连续生产过程中通过添加锌锭来保持锌液面,所采用的主锌锭包含0.35%-0.42%的铝和小于等于0.1%的允许的杂质和余量的锌,辅助锌锭包含4%-4.6%的铝和小于等于0.1%的允许的杂质和余量的锌。主锌锭的重量约为1000kg,辅助锌锭的重量约为10kg。初次检测得知锌液中的总铝含量为0.170%(重量),通过理论计算后添加4块主锌锭和30块辅助锌锭来保持液面并调节铝含量。再次通过化学分析法检测得知锌液中的总铝含量为0.195%(重量),此后添加6块主锌锭,以保持锌液面,第三次通过化学分析法检测得知锌液中的总铝含量为0.165%(重量),此后再根据理论计算后添加10块主锌锭和40块辅助锌锭来保持液面并调节铝含量。第四次通过化学分析法检测得知锌液中的总铝含量为0.215%(重量),接下来添加10块主锌锭①维持液面。该产品在生产过程中,均根据理论计算来添加主辅锌锭,共进行过8次总铝含量正常检测和5次随机检测,检测值分别为0.170%、0.195%、0.165%、0.215%、0.175%、0.158%、0.159%、0.191%、0.224%、0.191%、0.170%、0.188%和0.189%。总铝含量的波动最大值为0.066%,在图1中示出了其波动曲线。该产品I组的成品率为78%。
图1示出了本发明的实施例与对比示例的总铝含量的对比曲线图。从图1可以看出,采用本发明的方法能够很好地稳定锌液中的铝含量,与对比示例相比,采用本发明的方法,锌液中的铝含量波动幅度小,产品的成品率显著提高。由于因为镀层中的锌粒、锌疤缺陷通常是锌液中的铝含量的剧烈波动造成的,所以本发明的方法能够显著提高产品的成品率。另外,本发明的方法容易控制,操作简单。
Claims (2)
1.一种连续热镀锌锌液铝含量调节方法,其特征在于,在连续热镀锌工艺过程中,检测锌液中的总Al含量,并执行以下操作:
若总Al含量≤0.185%(重量),则添加主锌锭①;
若0.185%(重量)<总Al含量≤0.190%(重量),则以重量比为1∶4添加主锌锭①和主锌锭②;
若0.190%(重量)<总Al含量≤0.195%(重量),则以重量比为1∶8添加主锌锭①和主锌锭②;
若0.195%(重量)<总Al含量<0.22%(重量),则添加主锌锭②;
若总Al含量≥0.22%(重量)时,则以重量比为1∶4添加纯锌锭和主锌锭②,以上添加过程中以锌液面不变为基准,其中,
主锌锭①包含0.48%(重量)~0.52%(重量)的Al,余量为Zn和允许的杂质,主锌锭②包含0.36%(重量)~0.40%(重量)的Al,余量为Zn和允许的杂质,纯锌锭包含Zn和允许的杂质。
2.根据权利要求1所述的连续热镀锌锌液铝含量调节方法,其特征在于,主锌锭①、主锌锭②或纯锌锭中的允许的杂质含量均小于等于0.1%(重量)。
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