CN106435105A - 一种热镀锌钢卷的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热镀锌钢卷的制备方法，包括如下步骤：将冷轧硬钢卷经开卷、切头切尾、焊接、脱脂处理、第一次热风干燥、经入口活套、连续退火炉四段退火处理、第一次冷却、热镀锌处理、气刀吹扫、空气冷却、水淬冷却、第二次热风干燥、四辊湿光整机光整、第三次热风干燥、两弯一矫拉弯矫直机矫直、钝化处理、固化处理、耐指纹涂层处理，经出口活套、涂油处理、分切、卷取、包装，获得成品镀锌钢卷；且脱脂处理后的废水收集至废水槽内，在废水槽内设置有用于去除铁屑的磁性过滤器。

Description

一种热镀锌钢卷的制备方法
技术领域
本发明涉及钢卷加工技术领域，更具体地说，它涉及一种热镀锌钢卷的制备方法。
背景技术
热镀锌钢卷的生产工艺以冷轧硬钢卷为原料，将冷轧硬钢卷浸入熔解的锌槽中，使其表面粘附一层锌。镀锌钢卷具有优异的抗腐蚀能力，可延长使用寿命，被广泛应用于建筑、轻工、汽车、农牧渔业及商业等行业，如建筑行业主要用于制造防腐蚀的工业及民用建筑屋面板、屋顶格栅等；轻工行业用其制造家电外壳、民用烟囱、厨房用具等；汽车行业主要用于制造轿车的耐腐蚀部件等；农牧渔业主要用做粮食储运、肉类及水产品的冷冻加工用具等；商业主要用作为物资的储运、包装用具等。
热镀锌钢卷存在的主要问题在于，热镀锌钢卷较脆，导致可塑性和韧性等力学性能存在缺陷。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种热镀锌钢卷的制备方法，其解决了热镀锌钢卷的可塑性和韧性等力学性能存在缺陷的问题，具有优异的可塑性和韧性。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种热镀锌钢卷的制备方法，包括如下步骤：
S1，将冷轧硬钢卷经上料、拆卸捆带、开卷、切头切尾、焊接；
S2，将经S1处理后的冷轧硬钢卷经脱脂处理、第一次热风干燥，经入口活套，获得脱脂冷轧硬钢卷；
S3，将S2中脱脂处理后的废水收集至废水槽内，在废水槽内设置有用于去除铁屑的磁性过滤器；
S4，将经S2处理后的脱脂冷轧硬钢卷进行退火处理，第一次冷却，获得退火钢卷；
S5，将经S4处理后的退火钢卷在陶瓷锌锅中进行热镀锌处理，再依次经气刀吹扫、空气冷却、水淬冷却、第二次热风干燥、四辊湿光整机光整、第三次热风干燥、两弯一矫拉弯矫直机矫直，获得镀锌钢卷；
S6，将S5处理后的镀锌钢卷进行钝化处理和固化处理；
S7，将经S6处理后的镀锌钢卷进行耐指纹涂层处理，经出口活套后采用静电涂油机进行涂油处理，获得涂油镀锌钢卷；
S8，将经S7中获得的涂油镀锌钢卷进行分切、卷取、卸卷、称重、包装、标记、入库存放；所述步骤S1中的冷轧硬钢卷中包括0.025-0.045wt％的碳，0.004-0.008wt％的硅，0.15-0.25wt％的锰，0.001-0.020wt％的磷，0.005-0.015wt％的硫，0.025-0.040wt％的铝；所述步骤S1中的冷轧硬钢卷的厚度为0.2-1.2mm；所述步骤S4中的退火处理采用连续退火炉，所述连续退火炉包括第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域，所述第一退火区域的温度为720-770℃；所述第二退火区域的温度为800-850℃；所述第三退火区域的温度为790-830℃；所述第四退火区域的温度为780-820℃，所述脱脂冷轧硬钢卷经过第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域的时间为1:1-2:2-3:2-3。
通过上述技术方案，冷轧硬钢卷在进行镀锌处理之前先通过连续退火炉的四个连续退火区域，且退火的温度先升高再降低，最后稳定持平，且脱脂冷轧硬钢卷经过第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域的时间为1:1-2:2-3:2-3，使冷轧硬钢卷中晶体得到充分的再结晶，且最高温度为第二退火区域中的800-850℃，晶体在不断升温的过程中，快速形成新的晶核并长大成为平衡态晶粒，消除内应力，提高退火钢卷的韧性和塑性，同时也增加了晶粒之间排列的紧密程度和光滑程度。经镀锌处理后，锌液附着于退火钢卷表面，使其表面更具光滑和光亮效果。先使锌层与钢卷表面与空气接触，在降温的同时，镀锌钢卷上的余温作用使锌层与钢卷形成良好的连接；再进入水中进行降温处理，进一步降低镀锌钢卷表面的温度，增加锌层与钢卷之间的连接紧密程度。且先通过空气冷却，再进行水冷却，可节约大量用水，且经冷却处理后的水，经净化后可回收再利用，节约生产成本，达到节能减排的效果。经四辊式光整机光整，在光整过程中，辊表面对镀锌钢卷进行空气吹扫，进一步卷面的干燥效果，且四辊式光整机采用正负弯辊，使经处理后的镀锌钢卷具有均匀的粗糙度，提高表面光整度。同时，增加了锌层与钢卷之间的粘附性能。两弯一矫拉弯矫直机对镀锌钢卷进行铰直，使其获得良好板形，并有利于改善材料的各向异性，消除屈服平台。磁性过滤器可去除脱脂处理过程中的废水中的铁屑及其他从钢卷表面带落的磁性物质，减少磁性物质影响钢卷表面粗糙度的可能，提高后续镀锌处理时锌层的均匀性；且达到过滤和净化废水的效果，经处理后的废水还可回收再利用，从而减少废水排出量并降低处理成本。
进一步优选为：所述步骤S4中的退火钢卷的温度为650-700℃。
通过上述技术方案，退火钢卷进入锌液中时，其温度高于锌液的温度，从而使锌液可均匀附着于退火钢卷表面并形成镀锌钢卷，从而使锌层与镀锌钢卷表面具有较好的附着性能，从而提高镀锌钢卷的防腐蚀能力。
进一步优选为：所述步骤S1中的焊接速度为5-12m/min，焊接时间为30-50s。
通过上述技术方案，焊接力度较大，且焊接时间较短，从而使冷轧硬钢卷快速且平稳地被连接，有助于快速进行后续操作。
进一步优选为：所述步骤S3中退火处理采用连续退火炉，所述连续退火炉中的燃料为天然气。
通过上述技术方案，连续退火炉可对脱脂冷轧硬钢卷进行四段且连续的退火过程，使脱脂冷轧硬钢卷表面的晶体排列地更为紧密，提高其力学性能，也便于镀锌处理过程中，锌可均匀附着于脱脂冷轧硬钢卷表面。且天然气可被回收利用，减少了对环境的污染。
进一步优选为：所述步骤S2中的第一次热风干燥的温度为180-260℃。
通过上述技术方案，使经过退火处理后的脱脂冷轧硬钢卷缓慢降温，从而使其进入镀锌处理阶段时，可降低由于降温过快而导致锌液表面凝固的概率，从而减小锌液冷凝而难以均匀附着于降温后的脱脂冷轧硬钢卷表面的可能。
进一步优选为：所述步骤S6中的固化处理的温度为180-240℃。
通过上述技术方案，采用热风进行固化处理，使钝化助剂与镀锌钢卷表面的锌层在余温的作用下发生反应，从而使经过钝化处理的镀锌钢卷具有良好的抗氧化性能和较好的力学性能。
进一步优选为：所述步骤S2中的脱脂处理包括化学脱脂、刷辊刷洗、电解清洗、热水漂洗,所述化学脱脂中的脱脂温度为55-60℃，脱脂液浓度为10-15％；所述电解清洗的温度55-60℃，所述电解清洗中电解液浓度为15-20％；所述热水漂洗为多段热水漂洗，每段所述热水漂洗的温度60-65℃。
通过上述技术方案，化学脱脂通过发挥脱脂剂的皂化作用、乳化作用和螯合作用，通过润湿、渗透、卷离、分散和增溶的方式，将钢板表面的油脂去除；电解清洗是借助于通直流电夹持的电极栅板的电磁感应，使钢卷带电而发生电解反应，当极板为阳极时，对应的钢卷则为阴极，此时在钢卷表面进行的是还原反应，析出氢气，当极板为阴极时，对应则为阳板，钢卷发生氧化反应，析出氧气，通过产生大量氢气和氧气气泡对电解液发生强烈的搅拌作用，去除带钢表面油污及铁；漂洗则通过高压喷射及刷辊刷洗，清除带钢表面的油污及铁粉。化学脱脂、刷辊刷洗、电解清洗相互配合使用，增加了对冷轧硬钢卷表面的清理力度，可有效去除冷轧硬钢卷表面的油漆残留物、油污以及金属离子等杂质。多段热水漂洗可增加清洗的洁净程度，且热水漂洗的温度60-65℃，使冷轧硬钢卷表面残存的被脱离的杂质以及第一化学脱脂残留的脱脂剂、第二化学脱脂时使用的脱脂剂等被彻底清洗，并且进一步将表面残存的油脂冲洗，保持冷轧硬钢卷表面的平滑和光洁。在退火处理时，可更快进行晶体重新排列，使退火钢卷具有更好的光泽度、韧性和可塑性。
进一步优选为：所述刷辊刷洗后设置有后续脱脂，所述后续脱脂中的温度为50-54℃，脱脂液浓度为8-12％。
通过上述技术方案，在进入入口活套和出口活套后，钢卷的传送速度降低，且入口卧式活套有效储量360m，出口立式活套有效储量300m，对本申请中的钢卷具有较好的缓冲作用，入口卧式活套使本申请中的钢卷在脱脂处理后被充分干燥和冷却，出口立式活套，便于经钝化处理后的镀锌钢卷进行干燥和固化。
进一步优选为：所述步骤S5中镀锌处理时采用的锌液中包括0.9-1.1wt％的铝。
通过上述技术方案，在锌液中添加该重量百分比的铝，可增加锌液的润滑性能，在镀锌时，有助于锌层在晶体重新排布后的退火钢卷表面均匀分布。
进一步优选为：所述步骤S2中的活套为入口卧式活套或出口立式活套。
通过上述技术方案，在进入入口活套和出口活套后，钢卷的传送速度降低，且入口卧式活套有效储量360m，出口立式活套有效储量300m，对本申请中的钢卷具有较好的缓冲作用，入口卧式活套使本申请中的钢卷在脱脂处理后被充分干燥和冷却，出口立式活套，便于经钝化处理后的镀锌钢卷进行干燥和固化。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域的相应温度以及相应的处理时间，与锌液相互配合使用，提高锌层在钢卷表面的均匀分布，并使获得的镀锌钢卷具有更好的光泽度、韧性和可塑性；
2、固化处理的温度为180-240℃，使经过钝化处理的镀锌钢卷具有良好的抗氧化性能和较好的力学性能；
3、脱脂处理后的废水收集至废水槽内，在废水槽内设置有用于去除铁屑的磁性过滤器，实现废水的回收利用，减少环境污染并降低处理成本。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种热镀锌钢卷的制备方法，包括如下步骤：
S1，将冷轧硬钢卷(冷轧硬钢卷的厚度为0.8mm，其化学成分及各物理性能如表1所示)经上料、拆卸捆带、开卷、切头切尾、焊接，焊接速度为5-12m/min，焊接时间为30-50s；
S2，将经S1处理后的冷轧硬钢卷经脱脂处理、第一次热风干燥，脱脂处理包括化学脱脂、刷辊刷洗、后续脱脂、电解清洗、热水漂洗,化学脱脂中的脱脂温度为55-60℃，脱脂液浓度为10-15％；后续脱脂中的温度为50-54℃，脱脂液浓度为8-12％；电解清洗的温度55-60℃，电解清洗中电解液浓度为15-20％；热水漂洗为多段热水漂洗，每段所述热水漂洗的温度60-65℃；第一次热风干燥的温度为180-260℃，再经卧式活套，获得脱脂冷轧硬钢卷；
S3，将S2中脱脂处理后的废水收集至废水槽内，在废水槽内设置有用于去除铁屑的磁性过滤器；
S4，将经S2处理后的脱脂冷轧硬钢卷进行退火处理，该退火处理采用连续退火炉，连续退火炉中的燃料为天然气，连续退火炉包括第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域，且第一退火区域的温度为770℃，第二退火区域的温度为850℃，第三退火区域的温度为830℃，第四退火区域的温度为820℃，脱脂冷轧硬钢卷经过第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域的时间为1:2:3:3；再经过第一次冷却，获得退火钢卷，退火钢卷的温度为650-700℃；
S5，将经S4处理后的退火钢卷在陶瓷锌锅中进行热镀锌处理，镀锌处理时采用的锌液中包括0.9wt％的铝，余量为纯锌；再依次经气刀吹扫、空气冷却、水淬冷却、第二次热风干燥、四辊湿光整机光整、第三次热风干燥、两弯一矫拉弯矫直机矫直，获得镀锌钢卷；
S6，将S5处理后的镀锌钢卷进行钝化处理和固化处理，固化处理的温度为240℃；
S7，将经S6处理后的镀锌钢卷进行耐指纹涂层处理，经立式活套后采用静电涂油机进行涂油处理，获得涂油镀锌钢卷；
S8，将经S7中获得的涂油镀锌钢卷进行分切、卷取、卸卷、称重、包装、标记、入库存放。
表1冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能
实施例2：一种热镀锌钢卷的制备方法，与实施例1的区别在于，冷轧硬钢卷的厚度为0.6mm，第一退火区域的温度为720℃，第二退火区域的温度为800℃，第三退火区域的温度为790℃，第四退火区域的温度为780℃，脱脂冷轧硬钢卷经过第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域的时间为1:1:2:2；镀锌处理时采用的锌液中包括1.1wt％的铝，余量为纯锌；固化处理的温度为180℃。冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能如表2所示。
表2冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能
实施例3：一种热镀锌钢卷的制备方法，与实施例1的区别在于，第一退火区域的温度为730℃，第二退火区域的温度为810℃，第三退火区域的温度为800℃，第四退火区域的温度为800℃，脱脂冷轧硬钢卷经过第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域的时间为1:2:3:2；镀锌处理时采用的锌液中包括1.0wt％的铝，余量为纯锌；固化处理的温度为220℃。冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能如表3所示。
表3冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能
实施例4：一种热镀锌钢卷的制备方法，与实施例1的区别在于，第一退火区域的温度为750℃，第二退火区域的温度为830℃，第三退火区域的温度为820℃，第四退火区域的温度为810℃，脱脂冷轧硬钢卷经过第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域的时间为1:1:2:3；镀锌处理时采用的锌液中包括0.95wt％的铝，余量为纯锌；固化处理的温度为200℃。冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能如表4所示。
表4冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能
实施例5：一种热镀锌钢卷的制备方法，与实施例1的区别在于，第一退火区域的温度为600℃，第二退火区域的温度为700℃，第三退火区域的温度为690℃，第四退火区域的温度为610℃，脱脂冷轧硬钢卷经过第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域的时间为1:1:1:1。
实施例6：一种热镀锌钢卷的制备方法，与实施例1的区别在于，第一退火区域的温度为650℃，第二退火区域的温度为750℃，第三退火区域的温度为690℃，第四退火区域的温度为650℃。
实施例7：一种热镀锌钢卷的制备方法，与实施例1的区别在于，第一退火区域的温度为820℃，第二退火区域的温度为910℃，第三退火区域的温度为950℃，第四退火区域的温度为950℃。
实施例8：一种热镀锌钢卷的制备方法，与实施例1的区别在于，脱脂冷轧硬钢卷经过第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域的时间为1:3:4:3。
实施例9：一种热镀锌钢卷的制备方法，与实施例1的区别在于，镀锌处理时采用的锌液中包括0.5％的铝，余量为纯锌。
实施例10：一种热镀锌钢卷的制备方法，与实施例1的区别在于，固化处理的温度为50℃。
实施例11：一种热镀锌钢卷的制备方法，与实施例1的区别在于，未将脱脂处理后的废水收集至废水槽内且未设置磁性过滤器。
性能检测
试验样品:通过实施例1-11中的制备方法获得的热镀锌钢卷作为试验样品，并编号1-11。
试验方法：①观察并记录试验样品1-11的表面光泽度；②在试验样品1-11中分别取100块规格为1000mm×1000mm的样品，对每块样品进行厚度测试，记录数据并进行相应的平均处理；③再将②中的试验样品平铺置于室温为(23±2)℃，湿度为65％的条件下，放置12个月，每隔3个月观察并记录试验样品1-11的生锈情况；④在试验样品1-11中分别取100块规格为1000mm×1000mm的样品，进行屈服Y.S、抗拉T.S和延伸率δ80的测试，记录数据并平均处理。
试验结果：试验样品1-11的表面光泽度和平均厚度如表5所示；试验样品1-11在12个月内的生锈情况如表6所示；试验样品1-11的屈服Y.S、抗拉T.S和延伸率δ80如表7所示。
表5试验样品1-11的表面光泽度和平均厚度
表6试验样品1-11在12个月内的生锈情况
表7试验样品1-11的屈服Y.S、抗拉T.S和延伸率δ80
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热镀锌钢卷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将冷轧硬钢卷经上料、拆卸捆带、开卷、切头切尾、焊接；
S2，将经S1处理后的冷轧硬钢卷经脱脂处理、第一次热风干燥，经入口活套，获得脱脂冷轧硬钢卷；
S3，将S2中脱脂处理后的废水收集至废水槽内，在废水槽内设置有用于去除铁屑的磁性过滤器；
S4，将经S2处理后的脱脂冷轧硬钢卷进行退火处理，第一次冷却，获得退火钢卷；
S5，将经S4处理后的退火钢卷在陶瓷锌锅中进行热镀锌处理，再依次经气刀吹扫、空气冷却、水淬冷却、第二次热风干燥、四辊湿光整机光整、第三次热风干燥、两弯一矫拉弯矫直机矫直，获得镀锌钢卷；
S6，将S5处理后的镀锌钢卷进行钝化处理和固化处理；
S7，将经S6处理后的镀锌钢卷进行耐指纹涂层处理，经出口活套后采用静电涂油机进行涂油处理，获得涂油镀锌钢卷；
S8，将经S7中获得的涂油镀锌钢卷进行分切、卷取、卸卷、称重、包装、标记、入库存放；
所述步骤S1中的冷轧硬钢卷中包括0.025-0.045wt%的碳，0.004-0.008wt%的硅，0.15-0.25wt%的锰，0.001-0.020wt%的磷，0.005-0.015wt%的硫，0.025-0.040wt%的铝；所述步骤S1中的冷轧硬钢卷的厚度为0.2-1.2mm；所述步骤S4中的退火处理采用连续退火炉，所述连续退火炉包括第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域，所述第一退火区域的温度为720-770℃；所述第二退火区域的温度为800-850℃；所述第三退火区域的温度为790-830℃；所述第四退火区域的温度为780-820℃，所述脱脂冷轧硬钢卷经过第一退火区域、第二退火区域、第三退火区域和第四退火区域的时间为1:1-2:2-3:2-3。
2.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢卷的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中的退火钢卷的温度为650-700℃。
3.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢卷的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的焊接速度为5-12m/min，焊接时间为30-50s。
4.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢卷的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中退火处理采用连续退火炉，所述连续退火炉中的燃料为天然气。
5.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢卷的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的第一次热风干燥的温度为180-260℃。
6.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢卷的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中的固化处理的温度为180-240℃。
7.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢卷的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的脱脂处理包括化学脱脂、刷辊刷洗、电解清洗、热水漂洗，所述化学脱脂中的脱脂温度为55-60℃，脱脂液浓度为10-15%；所述电解清洗的温度55-60℃，所述电解清洗中电解液浓度为15-20%；所述热水漂洗为多段热水漂洗，每段所述热水漂洗的温度60-65℃。
8.根据权利要求7所述的一种热镀锌钢卷的制备方法，其特征在于，所述刷辊刷洗后设置有后续脱脂，所述后续脱脂中的温度为50-54℃，脱脂液浓度为8-12%。
9.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢卷的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中镀锌处理时采用的锌液中包括0.9-1.1wt%的铝。
10.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢卷的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的活套为入口卧式活套或出口立式活套。
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