CN108607896B - 一种带镀前平整功能的连续热镀机组及热镀工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带镀前平整功能的连续热镀机组及热镀工艺，涉及钢材加工技术领域。一种带镀前平整功能的连续热镀机组，包括依次连接的清洗段、平整段、退火段以及热镀段，平整段包括平整机。一种热镀工艺，主要包括以下步骤：清洗后的钢板经过平整机平整后再依次进行退火、热镀。热镀前对钢板进行平整，能够有效消除热轧钢板的厚度尺寸精度误差，使其达到冷轧板的精度要求，满足最终热镀产品的精密使用要求。同时，平整处理改善了热轧原料带钢的板型，保障带钢在热镀机组的稳定运行，同时也提高了最终热镀产品的板型质量。

Description

一种带镀前平整功能的连续热镀机组及热镀工艺

技术领域

本发明涉及钢材加工技术领域，具体而言，涉及一种带镀前平整功能的连续热镀机组及热镀工艺。

背景技术

连续热镀锌是指在金属、合金或者其他材料的表面镀一层锌以起美观、防锈的表面处理技术。目前，常见的连续热镀锌生产线都是采用冷轧钢板作原料，即热轧后的钢卷经过酸洗、冷轧后再进入热镀锌生产线。但随着社会的发展、工艺技术的不断进步、新材料的不断研究及应用，传统连续热镀锌行业开始出现“以热代冷”的新的工艺生产方法，即采用热轧钢板代替冷轧钢板作为连续热镀锌生产线的原料用于生产。热轧钢板不经过冷轧工序，仅经过酸洗机组酸洗后再用于镀锌机组镀锌的工艺方法，称之为热板镀锌。

目前，热板镀锌产品的质量仍然有待进一步提高，大部分产品无法满足用户对镀锌产品的更高质量要求，大大限制了热轧镀锌产品的用途。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带镀前平整功能的连续热镀机组，其能满足冷轧及热轧二种热镀钢板的生产，尤其在热轧钢板生产时，其能够提高热镀产品的质量，使产品能够满足用户更高的要求。

本发明的另一目的在于提供一种热镀工艺，其能够生产更高质量的热板热镀产品。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种带镀前平整功能的连续热镀机组，包括相互连接的平整段和热镀段，平整段包括平整机。

在本发明的一种实施例中，平整机包括四辊湿式平整机或两辊湿式平整机，平整段还包括挤干辊和热风干燥机，平整机、挤干辊、热风干燥机依次连接。

在本发明的一种实施例中，平整机为四辊干式平整机或两辊干式平整机，平整段还包括风冷机和除尘机。

在本发明的一种实施例中，平整机的工作辊为压花辊。

在本发明的一种实施例中，平整段与热镀段之间设置退火段，平整段与退火段之间设置跳动辊。

在本发明的一种实施例中，退火段包括依次连接的预热段、无氧化加热段、辐射管均热段、冷却段。

一种热镀工艺，主要利用上述带镀前平整功能的连续热镀机组进行热镀，主要包括以下步骤：钢板先经过平整机平整后再通过热镀段进行热镀。

在本发明的一种实施例中，平整过程中使钢板的延伸率为0.5-10.0％。

在本发明的一种实施例中，退火包括依次进行的预热、无氧化加热、辐射管均热以及冷却，冷却后的钢板温度为420-465℃。

在本发明的一种实施例中，热镀后的钢板再依次进行拉矫、钝化，钝化包括向热镀后的钢板表面辊涂钝化液。

本发明实施例提供的带镀前平整功能的连续热镀机组及热镀工艺的有益效果是：

本发明实施例提供的热镀工艺主要采用带镀前平整功能的连续热镀机组实现，在平整段、热镀段分别进行热轧钢板的平整、热镀。其中，热镀可以是采用常用的锌液为镀料，制备镀锌板，也可以是铝液、锌铝混合液、锌铝镁混合液等其他镀料。可进一步在平整段之前加设清洗段，清洗段主要对钢板进行油污、铁粉等杂物的清洗，为后续的镀锌奠定良好的基础。无需配套单独的平整机组，即可实现清洗、平整、镀锌的连续进行，减少了设备投资及人员费用，降低了物料流转损耗，提高了全流程总成材率。镀锌前对钢板进行平整，能够有效消除热轧钢板的厚度尺寸精度误差，使其达到冷轧板的精度要求，满足最终镀锌产品的精密使用要求。同时，平整处理改善了热轧原料带钢的板型，保障带钢在镀锌机组的稳定运行，同时也提高了最终镀锌产品的板型质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的带镀前平整功能的连续热镀机组的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的预处理段的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的平整段的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的后处理段的结构示意图；

图标：100-带镀前平整功能的连续热镀机组；102-第一活套；110-预处理段；112-开卷机；114-剪切机；116-焊接机；130-清洗段；150-平整段；152-平整机；154-跳动辊；170-退火段；190-热镀段；210-后处理段；212-拉矫机；214-钝化涂油机；216-烘干炉；218-第二活套；220-静电涂油机；222-卷取机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。另外，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面对本发明实施例的热镀工艺进行具体说明。为便于统一描述，后续描述中，以镀锌为例进行统一描述。其他实施例中，可以根据不同需求，选用不同的镀液成分(例如铝液、锌铝混合液、锌铝镁混合液)制备不同品种的热镀产品。

热镀基板首先进行清洗。当然，其他实施例中也可以把清洗段设在平整段之后，可以先平整后再清洗。对于冷轧基板，可以不经过平整，只需要清洗；对于热轧基板，既需要平整也需要清洗。

本发明实施例中，采用化学脱脂和电解脱脂相结合的方法对钢板进行清洗，去除钢板表面的油污及杂物。脱脂段分为五段：碱喷淋段、碱刷洗段、电解脱脂段、水刷洗段、水喷淋段。一般，若钢板表面存在氧化铁皮或铁锈，在进入本热镀锌机组之前，还需要对钢板进行酸洗。

清洗后的钢板进行平整。可以根据不同的板厚度选用不同的平整机，例如400t、600t或800t的平整机。平整期间可以进一步控制钢板的延伸率为0.5-10.0％，以保证生产的稳定性和产品的品质。平整过程中，钢板的板型得到进一步改善，钢板的厚度尺寸精度误差得到进一步消除，为提高终产品的质量奠定了良好的基础。另外，还可以通过平整过程调整钢板表面的粗糙度，使后续的镀锌品质更好，减少锌耗，降低镀锌板的生产成本。例如，可以通过更改平整机上的工作辊的表面状态，达到对钢板表面粗糙度的调整。

例如，通过更换具有不同粗糙度的工作辊，利用工作辊对带钢表面的复印作用，可实现带钢表面不同粗糙度的加工。例如，一般热轧带钢在平整之前的表面粗糙度在Ra20-25μm之间，利用平整机进行平整轧制后，可以将带钢的表面粗糙度加工到Ra0.5-1.0μm，此时平整机的工作辊辊面粗糙度为Ra1.5-3.0μm。一定的粗糙度有助于增强锌液的附着力，从而可以增加锌层厚度和锌层附着的稳定性。

在平整工艺中，还能通过选用表面带有凹凸花纹的工作辊，对钢板进行平整的同时，对钢板表面进行压花。通过平整压花后，一方面钢板板型得到了提高，另一方面钢板在后续加工过程中有了更多的用途。例如，经过表面压花的钢板，其在镀锌过程中可以增加锌液与钢板的附着力，使锌层厚度更加均匀，甚至实现常规光板镀锌所无法获得的超厚锌层，大大提高产品的市场竞争力。

传统工艺中，钢板的镀层表面一般存在锌流纹。锌流纹又称锌浪缺陷，是指在钢带表面形成的与运行方向大体垂直的波浪条状结晶条纹。锌流纹的形成是由于镀锌过程中，当带钢(镀锌钢板)从锌液中出来，垂直向上运行时，附着在带钢表面的未凝固锌液，因为镀层太厚，而锌液粘度又不足以克服镀层重量，导致锌液沿板面流淌并产生不均匀淋挂。本发明实施例中，可以通过控制钢板的表面状态度，使锌流纹出现的几率大大降低，进而也防止了锌流纹给镀锌板带来的不利影响，例如对镀层厚度的均匀性、镀层外观的一致性、锌花的均匀性的影响。最终可以增强锌液在钢板表面的附着力，增加锌层的稳定性，同时利用钢板表面的粗糙特性限制锌液的自由流淌，使用户可以获得更均匀、更厚的镀层。

平整后的钢板进行退火处理。退火可以包括依次进行的预热、无氧化加热、辐射管均热以及冷却，冷却后的钢板温度为420-465℃(此处指镀锌工艺中的冷却要求)。不同的镀液，对冷却后钢板的温度要求不完全相同，一般为420-580℃。根据生产的具体要求，可以在各个加热或冷却阶段设置相应的温度。辐射管均热可以采用W型辐射管进行加热。冷却过程一般采用保护气体(氢、氮混合气)循环冷却装置，可交流变频调速，对钢板的冷却速度、冷却入锌锅温度进行有效控制。

退火后的钢板即可进行镀锌处理。一般，钢板以一定的传输速度通过锌锅中的锌液，气刀对离开锌液的钢板进行吹扫。待锌液冷却凝固后即完成镀锌过程。

镀锌完成后，可进一步对镀锌板进行拉矫、钝化等处理。在一定的张力即延伸率作用下，对镀锌板带进行拉伸弯曲矫直，以改善镀锌板板型，提高平直度，消除部分屈服平台。钝化过程中向镀锌板表面均匀辊涂钝化液，主要用于防止镀锌板生锈。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例

为便于描述，本实施例以热镀锌为例进行后续描述，通过改变镀液成分生产其他品种热镀产品时可参照本实施例中的处理过程。

请参照图1，图1所示为带镀前平整功能的连续热镀机组100的结构示意图。本实施例提供一种带镀前平整功能的连续热镀机组100，其主要用于以热轧钢板为原料进行镀锌，较传统机组提高了热轧钢板制成的镀锌板的质量，使镀锌板能够满足更多用户的要求，拓宽该镀锌板的用途。

带镀前平整功能的连续热镀机组100包括依次连接的预处理段110、清洗段130、平整段150、退火段170、热镀段190以及后处理段210。预处理段110通过第一活套102与清洗段130相连。

请参照图2，图2所示为预处理段110的结构示意图。预处理段110包括依次连接的开卷机112、剪切机114以及焊接机116。

本实施例中有两台开卷机112，开卷机112可直接从市面购买。开卷机112是金属板材校平的专用设备，用于校平线钢板、不平整板。机体为焊接箱形结构，变频调速电机通过齿轮箱减速后驱动卷筒轴为开卷机112提供主动力。开卷机112的作用之一是在保持带钢(即基板)后张力下进行上开卷，另外一个显著作用是其在中心控制下能实现带钢的自动对中。两台开卷机112交替进行开卷，为机组后续设备的连续生产创造了先决条件。剪切生产线配备一台开卷机112。

剪切机114根据产品尺寸要求对钢板进行修剪。焊接机116一般用于在原料钢板两端焊接小于母材厚度的引带，提高钢材原料的可轧制长度，提高钢材成材率。

焊接机116通过第一活套102与清洗段130相连。活套主要用于存储钢材，保证工艺的连续运行。第一活套102一端连接焊接机116，另一端连接清洗段130，使钢材能够顺利地连续进入表面净化阶段。

清洗段130中采用化学脱脂和电解脱脂相结合的方法，去除原板表面油污及杂物，主要包括依次连接的碱喷淋段、碱刷洗段、电解脱脂段、水刷洗段以及水喷淋段。

当然，如果基板表面存在氧化铁皮或铁锈时，还需要安装破磷拉矫机212、酸洗机等，以达到去除氧化铁皮或铁锈的效果。酸洗机内一般采用盐酸对钢材进行洗涤，该过程主要除去钢材表面的氧化物质，如铁锈、氧化铁皮等。酸洗机内可设置多段酸洗池，钢材依次通过多段酸洗池，能够进一步提高酸洗质量，减少盐酸消耗，节约工艺成本。

清洗后的基板可以先烘干后再进行平整。

请参照图3，图3所示为平整段150的结构示意图。平整段150包括依次连接的平整机152以及跳动辊154。

可以根据不同的板厚度选用不同的平整机152，例如400t、600t或800t的平整机152。平整期间可以进一步控制钢板的延伸率为0.5-10.0％，以保证生产的稳定性和产品的品质。平整过程中，钢板的板型得到进一步改善，钢板的厚度尺寸精度误差得到进一步消除，为提高终产品的质量奠定了良好的基础。另外，还可以通过平整过程调整钢板表面的粗糙度，使后续的镀锌品质更好，减少锌耗，降低镀锌板的生产成本。例如，可以通过更改平整机152上的工作辊的表面状态，达到对钢板表面粗糙度的调整。平整机152可以进一步采用压花辊作为工作辊，使基本表面在平整的过程中印上花纹，有利于提高后续镀锌的稳定性，提高锌层质量。

平整机152通过跳动辊154与退火段170相连。为防止平整机152后带钢张力不稳，在带钢进入退火段170前设置跳动辊154，精准控制带钢进入退火段170的张力。跳动辊154可以对退火段170内的张力进行控制和补偿，能够避免钢板发生断带事故。

本实施例中，平整机152采用四辊湿式平整机。当然，其他实施例中也可以采用两辊湿式平整机、四辊干式平整机或两辊干式平整机。

本实施例中，由于采用湿式平整机，平整机152与跳动辊154之间还设置有烘干组件。烘干组件主要包括挤干辊(图中未示出)和热风干燥机(图中未示出)。烘干组件主要用于将湿平整后的钢材表面烘干，以保证后续处理工艺的正常运行。挤干辊一般设置三套辊，两套同时使用，另一套备用。热风干燥机一般由箱体、风机、热风加热系统，热风加热一般可以采用蒸汽换热器加热。一般，钢材先由挤干辊挤干，除去其表面的大部分水，再由热风干燥机烘干。需要说明的是，其他实施例中，若平整段150中采用干式平整机，则平整机152与跳动辊154之间无需设置烘干组件。使用风冷机和除尘机代替烘干组件即可。

退火段170采用改良森吉米尔法的卧式加热炉技术加热钢板，包括依次连接的带预热段的无氧化加热炉、辐射管均热段以及冷却段。根据来料需要，无氧化加热炉将带钢加热至预设温度；辐射管均热段将带钢加热保温至所需时间，辐射管加热为W型辐射管；冷却段采用保护气体(氢、氮混合气)循环冷却装置，交流变频调速，对带钢冷却速度、冷却入锅温度进行有效控制。钢板从退火段170出来后，一般保证其温度在420-465℃。

热镀段190主要对由退火段170传输而来的钢板进行镀锌。

请参照图4，图4所示为后处理段210的结构示意图。后处理段210主要包括依次连接的拉矫机212、钝化涂油机214、烘干炉216、第二活套218、静电涂油机220以及卷取机222。热镀段190通过拉矫机212与后处理段210相连。

上述带镀前平整功能的连续热镀机组100工作时，所进行的热镀工艺如下：

热轧钢板首先进行清洗。采用酸洗、化学脱脂和电解脱脂相结合的方法对钢板进行清洗，去除钢板表面的铁锈、油污及其他杂物。

清洗后的钢板进行平整。平整期间可以进一步控制钢板的延伸率为0.5-10.0％，以保证生产的稳定性和产品的品质。平整过程中，钢板的板型得到进一步改善，钢板的厚度尺寸精度误差得到进一步消除，为提高终产品的质量奠定了良好的基础。另外，还可以通过平整过程调整钢板表面的粗糙度，使后续的镀锌品质更好，减少锌耗，降低镀锌板的生产成本。

平整后的钢板进行退火处理。退火处理完后，使钢板的温度为420-465℃。

退火后的钢板即可进行镀锌处理。钢板以一定的传输速度通过锌锅中的锌液，气刀对离开锌液的钢板进行吹扫。待锌液冷却凝固后即完成镀锌过程。由于钢板受到了良好的前期处理，当钢板进行镀锌时，锌液在钢板表面的附着力大大提高，镀锌层也更加均匀、稳定，使产品质量更高。

镀锌完成后，继续对镀锌板进行拉矫、钝化等处理。在一定的张力即延伸率作用下，对镀锌板带进行拉伸弯曲矫直，以改善镀锌板板型，提高平直度，消除部分屈服平台。钝化过程中向镀锌板表面均匀辊涂钝化液，主要用于防止镀锌板生锈。最终得到的镀锌板质量较好，能够满足用户的更多要求，其可应用范围大大增加。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种带镀前平整功能的连续热镀机组，其特征在于，包括相互连接的平整段和热镀段，所述平整段包括依次连接的平整机以及跳动辊；所述平整机通过跳动辊与退火段相连；所述热镀段与所述退火段直接连接，所述热镀段对由所述退火段传输而来的钢板进行镀锌。

2.根据权利要求1所述的带镀前平整功能的连续热镀机组，其特征在于，所述平整机包括四辊湿式平整机或两辊湿式平整机，所述平整段还包括挤干辊和热风干燥机，所述平整机、所述挤干辊、所述热风干燥机依次连接。

3.根据权利要求1所述的带镀前平整功能的连续热镀机组，其特征在于，所述平整机为四辊干式平整机或两辊干式平整机，所述平整段还包括风冷机和除尘机。

4.根据权利要求1所述的带镀前平整功能的连续热镀机组，其特征在于，所述平整机的工作辊为压花辊。

5.根据权利要求1所述的带镀前平整功能的连续热镀机组，其特征在于，所述退火段包括依次连接的预热段、无氧化加热段、辐射管均热段、冷却段。

6.一种热镀工艺，其特征在于，包括利用如权利要求1-5任一项所述的带镀前平整功能的连续热镀机组进行热镀，主要包括以下步骤：

钢板先经过所述平整机平整后再通过所述热镀段进行热镀。

7.根据权利要求6所述的热镀工艺，其特征在于，平整过程中使所述钢板的延伸率为0.5-10.0％。

8.根据权利要求6所述的热镀工艺，其特征在于，所述钢板平整后先进行退火再热镀，退火包括依次进行的预热、无氧化加热、辐射管均热以及冷却，冷却后的钢板温度为420-580℃。

9.根据权利要求6所述的热镀工艺，其特征在于，热镀后的钢板再依次进行拉矫、钝化，钝化包括向热镀后的所述钢板表面辊涂钝化液。

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