CN101914742A - 带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺 - Google Patents

带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺，带钢出锌锅后由气刀刮去多余锌液，能保证薄镀层的表面质量的同时，又便于和普通镀层切换，满足不同镀层生产需求。具体参数如下：锌液中有效铝含量重量百分比为0.14％～0.18％，Fe含量百分比为0.015％～0.03％，其余组分为Zn，锌液温度为455℃～465℃，带钢入锌锅温度为410℃～470℃，气刀中部刀唇间隙为1.0mm～1.3mm，气刀与带钢距离为7mm～12mm，气刀高度为150mm～380m，气刀风压为20KPa～45KPa。本发明适用于薄镀层镀锌板的生产。

Description

带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺
技术领域
本发明涉及一种热镀锌工艺，尤其是一种带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺。
背景技术
镀锌是一种钢板防腐经常采用的经济而有效的方法。其中常用的有热浸镀锌法，即带钢连续热镀锌生产，带钢经清洗、退火后，以洁净的表面进入装有熔融态锌液的锌锅，带钢出锌锅后表面附着一层高温锌液。此时，带钢表面为纯锌层，而钢基和锌液中的铝作用产生Fe2AL5中间层，起粘附着用，保证锌层和带钢之间的附着力。同时气刀将具有一定冲量的气流喷吹到带钢表面，在气刀的刮锌作用下多余的锌液流回锌锅内，使带钢表面的镀层达到要求的厚度。
目前薄镀层的镀锌板需求量越来越大，随着对热镀锌镀层厚度的多样化和表面质量要求逐渐提高，需要一种新的带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺。电镀法生产薄镀层的镀锌板具有良好的加工性。但其成本较高，环境污染大，并和热镀锌机组和工艺有差异性大，不具有可比性。而带钢连续热镀锌生产过程中通过气刀控制镀层厚度的方法难以控制薄镀层的厚度及镀层表面质量。在申请号为200710092982.1的公布文件中公开了一种低合金消耗的热镀锌工艺，但是其采用的气刀与带钢间距较大，达到50mm，存在刮锌效率不高，锌渣多的问题，并且会使镀锌层易产生亮点、锌流纹等缺陷，影响产品表面质量。申请号为200810197544.6的公布中采用的是一种向锌锅中加入如Ce、La等混合稀土的方法以改善锌液流动性，铝含量重量百分比控制在0.9％～1.5％范围，和普通热镀锌工艺相比，锌锅成份差异大，普通镀层的锌液的有效铝含量一般都在0.18～0.2％左右，实现0.18～0.2％到1％的转换具有很大难度和较长的转换周期，因此其互换性很差。此外，由于以往生产工艺中的铝含量是普通化学法化验得出的，是锌锅中的总铝，即包含了锌液中溶解状态的铝，也包含了凝结在锌渣中的铝，不能完全真实反映锌液中铝含量情况。而镀锌工艺控制中的对象是溶解状态的铝占锌液的重量百分比，有效铝是一种锌液中溶解铝的更科学的定义。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺，能保证薄镀层的表面质量的同时，又能便于和普通镀层切换，满足不同镀层生产需求。
本发明采用的技术方案是，带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺，带钢出锌锅后由气刀刮去多余锌液，锌液中铝含量重量百分比为0.14％～0.18％，Fe含量百分比为0.015％～0.03％，其余组分为Zn，锌液温度为455℃～465℃，带钢入锌锅温度为410℃～470℃，气刀中部刀唇间隙为1.0mm～1.3mm，气刀与带钢距离为7mm～12mm，气刀高度为150mm～380m，气刀风压为20KPa～45KPa。
锌液铝含量的重量百分比与带钢入锌锅温度的对应关系为：铝含量0.18％，带钢入锌锅温度410℃～445℃；铝含量0.17％，带钢入锌锅温度430℃～450℃；铝含量0.16％，带钢入锌锅温度440℃～460℃；铝含量0.15％，带钢入锌锅温度450℃～470℃；铝含量0.14％，带钢入锌锅温度450℃～470℃。
气刀的上下刀唇之间形成细长的间隙，中部间隙大于边部间隙。
对应关系为，中部间隙1.0mm、边部间隙1.2mm；中部间隙1.1mm、边部间隙1.3mm；中部间隙1.2mm、边部间隙1.4mm；中部间隙1.3mm、边部间隙1.5mm。
本发明的有益效果是，解决了普通工艺的热镀锌薄镀层生产中飞渣、结瘤等难题，避免了高铝含量锌液的薄镀层表面亮点、锌流纹等其它工艺常见的表面顽固缺陷，提高了产品质量，并且可随时实现薄镀层和普通镀层产品的切换生产。此外，本发明的生产工艺采用有效铝作为锌液成份控制指标，排除了锌渣干扰，相比总铝法更科学、更准确。
具体实施方式
在带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺中，为获得表面质量较高的薄镀层，需要综合调节各生产参数。本发明的带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺，带钢出锌锅后由气刀刮去多余锌液，锌液中有效铝含量重量百分比为0.14％～0.18％，Fe含量百分比为0.015％～0.03％，其余组分为Zn，锌液温度为455℃～465℃，带钢入锌锅温度为410℃～470℃，气刀与带钢距离为7mm～12mm，气刀高度为150mm～380m，气刀风压为20KPa～45KPa。有效铝含量重量百分比为0.14％～0.18％，与生产普通镀层的锌液的铝含量基本一致，即使转为普通镀层的生产也可以方便切换。当锌液温度为455℃～465℃时，调节带钢入锌锅温度至410℃～470℃，使带钢与锌液中的铝相互作用生成Fe2AL5，可以加强带钢与镀层的附着力。为了得到较薄的镀层，适当加大了气刀风压，合适范围为20KPa～45Kpa。配合气刀风压的提高，加大了气刀高度，也就是气刀与锌液液面的距离，优选气刀高度为150mm～380mm，因为随着气刀风压的增大，气刀喷吹出的气体对下方锌液的扰动越大，影响锌液的稳定性，甚至会溅起锌渣附着在带钢表面，给带钢表面的镀层质量带来很大缺陷。为了得到较薄的镀层，有些生产工艺中将气刀风压提升到50KPa～60Kpa，加大喷吹力度，但由于气刀风压过大，气刀喷出的大量压缩气体流经锌液液面，加速了锌液的氧化，会产生大量的锌渣和锌疤缺陷，同时气刀风压过大就使气流的冷却效果就占主要地位，影响刮锌效果，不易控制镀层厚度。本发明的生产工艺中气刀风压最高限设置于45Kpa，配合上述其它参数的设置即可满足工艺要求。
为更好的避免出现锌流纹、亮锌等缺陷，本发明对锌液有效铝含量的重量百分比与带钢入锌锅温度的对应关系进行如下调节：有效铝含量0.18％，带钢入锌锅温度410℃～445℃；有效铝含量0.17％，带钢入锌锅温度430℃～450℃；有效铝含量0.16％，带钢入锌锅温度440℃～460℃；有效铝含量0.15％，带钢入锌锅温度450℃～470℃；有效铝含量0.14％，带钢入锌锅温度450℃～470℃。
由于气刀在横向存在中间压力大，边部压力小的情况，减缓了边部气流速度，从而减弱了气刀对带钢边部锌液的喷吹力度，就会使带钢边部的镀层较厚，为了得到沿带钢宽度方向厚度均匀的镀层，调节气刀的上下刀唇之间形成细长的间隙，使边部间隙大于中部间隙。具体对应关系为：中部间隙1.0mm、边部间隙1.2mm；中部间隙1.1mm、边部间隙1.3mm；中部间隙1.2mm、边部间隙1.4mm；中部间隙1.3mm、边部间隙1.5mm。
锌层重量与带钢运行速度密切相关，在调节完毕上述参数后可以调节机组速度来控制镀层的厚度。根据现场实际情况，锌层重量与机组最高速度的对应关系为：锌层重量100g/m2、机组速度130m/min；锌层重量80g/m2、机组速度110m/min；锌层重量60g/m2、机组速度90m/min；锌层重量50g/m2、机组速度80m/min；锌层重量40g/m2、机组速度70m/min。
实施例1，本实施例钢板规格为0.5mm，带钢出锌锅镀锌后经过气刀进行镀层控制，其相关操作参数如下；
1、锌锅温度：460℃；
2、锌液有效铝含量：0.162％；
3、锌液中铁含量：0.0193％；
4、带钢入锌锅温度：445℃；
5、带钢经过锌液时运行速度：72m/min；
6、气刀与带钢距离：9mm；
7、气刀高度：380mm；
8、气刀刀唇间隙：1.2mm；
9、气刀压力：35Kpa。
实施例2，本实施例钢板规格为0.8mm，带钢出锌锅镀锌后经过气刀进行镀层控制，其相关操作参数如下：
1、锌锅温度：460℃；
2、锌液有效铝含量：0.165％；
3、锌液中铁含量：0.0183％；
4、带钢入锌锅温度：440℃；
5、带钢经过锌液时运行速度：68m/min；
6、气刀与带钢距离：10mm；
7、气刀高度：220mm；
8、气刀刀唇间隙：1.3mm；
9、气刀压力：28Kpa。
实施例3，本实施例钢板规格为0.75mm，带钢出锌锅镀锌后经过气刀进行镀层控制，其相关操作参数如下：
1、锌锅温度：455℃；
2、锌液有效铝含量：0.150％；
3、锌液中铁含量：0.0225％；
4、带钢入锌锅温度：465℃；
5、带钢经过锌液时运行速度：95m/min；
6、气刀与带钢距离：12mm；
7、气刀高度：180mm；
8、气刀刀唇间隙：1.3mm；
9、气刀压力：30Kpa。
实施例4，本实施例钢板规格为1.0mm，带钢出锌锅镀锌后经过气刀进行镀层控制，其相关操作参数如下：
1、锌锅温度：455℃；
2、锌液有效铝含量：0.145％；
3、锌液中铁含量：0.0255％；
4、带钢入锌锅温度：465℃；
5、带钢经过锌液时运行速度：78m/min；
6、气刀与带钢距离：9mm；
7、气刀高度：260mm；
8、气刀刀唇间隙：1.0mm；
9、气刀压力：40Kpa。
实施例5，本实施例钢板规格为0.6mm，带钢出锌锅镀锌后经过气刀进行镀层控制，其相关操作参数如下：
1、锌锅温度：465℃；
2、锌液有效铝含量：0.168％；
3、锌液中铁含量：0.0175％；
4、带钢入锌锅温度：455℃；
5、带钢经过锌液时运行速度：70m/min；
6、气刀与带钢距离：11mm；
7、气刀高度：280mm；
8、气刀刀唇间隙：1.1mm；
9、气刀压力：42Kpa。
以上实施例均可以得到表面质量合格的薄镀层的镀锌板。

Claims (4)

1.带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺，带钢出锌锅后由气刀刮去多余锌液，其特征在于：锌液中有效铝含量重量百分比为0.14％～0.18％，Fe含量百分比为0.015％～0.03％，其余组分为Zn，锌液温度为455℃～465℃，带钢入锌锅温度为410℃～470℃，气刀中部刀唇间隙为1.0mm～1.3mm，气刀与带钢距离为7mm～12mm，气刀高度为150mm～380m，气刀风压为20KPa～45KPa。
2.如权利要求1所述的带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺，其特征在于：
锌液中有效铝含量的重量百分比与带钢入锌锅温度的对应关系为：有效铝含量0.18％，带钢入锌锅温度410℃～445℃；有效铝含量0.17％，带钢入锌锅温度430℃～450℃；有效铝含量0.16％，带钢入锌锅温度440℃～460℃；有效铝含量0.15％，带钢入锌锅温度450℃～470℃；有效铝含量0.14％，带钢入锌锅温度450℃～470℃。
3.如权利要求1或2所述的带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺，其特征在于：气刀的上下刀唇之间形成细长的间隙，边部间隙大于中部间隙。
4.如权利要求3所述的带钢连续热镀锌薄镀层生产工艺，其特征在于：气刀中部间隙与边部间隙的对应关系为，中部间隙1.0mm、边部间隙1.2mm；中部间隙1.1mm、边部间隙1.3mm；中部间隙1.2mm、边部间隙1.4mm；中部间隙1.3mm、边部间隙1.5mm。
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