CN111850378B - 一种消除镀锌家电板白痕的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除镀锌家电板白痕的方法，在经过铁水、板坯、热轧卷、轧硬卷后形成镀锌家电板；其中，热轧卷具体是：利用热轧机，通过加热炉对板坯进行加热，再经粗轧、精轧、层流冷却，最后卷取成热轧卷，其中热轧的工艺参数为：终轧温度880±20℃，卷取温度650±20℃，进入下道酸轧工序，产出轧硬卷。通过本发明镀锌家电板白痕判次量从248吨下降到0吨，按照镀锌次品500元/吨测算，每月可挽回损失12.4万元；其次是间接效益也较高，主要是镀锌家电板白痕问题解决后，进一步提升镀锌家电板产品质量和市场竞争力。

Description

一种消除镀锌家电板白痕的方法

技术领域

本发明涉及镀锌家电板技术领域，特别是一种消除镀锌家电板白痕的方法。

背景技术

沙钢冷轧拥有两条年产量200万1420mm酸连轧机组和一条年产量40万吨热镀锌机组，热镀锌机组由德国西马克公司设计和工艺总负责，核心设备采用国外进口。该生产线技术先进，可为后工序提供高精度、高质量的热镀锌板，产品主要定位高端家电板、汽车板及高档建筑彩涂板。沙钢热镀锌线2015年底实现了达产达标，投产初期主要以生产建筑板为主，从2017年开始，逐步开始调试生产家电板，下半年批量生产家电板。然而，随着镀锌产品同质化竞争加剧，客户对产品质量要求也越来越高，从2017年8月份开始，镀锌家电板白痕缺陷问题突出，每月判次量较大，影响产品质量及市场开发，为提高产品质量，确保在镀锌家电板市场占有一席之地。

镀锌家电板白痕缺陷形貌：

（1）形貌及分布情况：镀锌家电板白痕缺陷分布无规律，上下表面均可能发生，在带钢横向和纵向表面位置上也不固定，但一旦出现就连续，如整个半卷，或通卷白痕。

（2）镀锌白痕缺与轧硬卷对应关系：镀锌机组生产家电板，发现白痕缺陷，镀锌入口半卷回退，通过对镀锌入口取样和镀锌后取样，轧硬卷上有轻微白痕缺陷，镀前镀后白痕缺陷连续，基本确定白痕缺陷是镀锌前道工序产生，排除镀锌机组产生的可能性。

（3）镀锌白痕表面粗糙度情况：对家电板白痕缺陷取样跟踪，从白痕缺陷与正常位置，低倍及粗糙度测量，粗糙度有差异，从样片检查情况可见，局部粗糙度变化形成规则光线反射，是造成热镀锌目视白痕缺陷原因。通过对镀锌后平整的粗糙度测量，镀锌平整机工作辊粗糙度范围2.5-3.0μm，实际为2.8μm左右，白痕区域镀锌后晶粒细小，通过粗糙度仪测量，白痕区域平均粗糙度为0.701μm，正常区域为0.801μm，略低于正常区域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种消除镀锌家电板白痕的方法，采用本方法能够消除镀锌家电板白痕。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种消除镀锌家电板白痕的方法，包括以下步骤：

步骤1、铁水：利用高炉设备，对烧结矿、焦炭的原料进行加工，生产出铁水，进入下道炼钢工序产出钢水和板坯；

步骤2、板坯：使用上道工序的铁水作为原材料，通过转炉设备生产出钢水，钢水在通过板坯连铸机生产出板坯，其中对家电板的成分要求：C≤0.1%，Si≤0.04%，0.1%≤Mn≤0.4%，P≤0.02%，S≤0.008%，Cu≤0.02%，Ni≤0.02%，进入下道工序热轧产出热轧卷；

步骤3、热轧卷：使用上道工序的板坯，利用热轧机，通过加热炉对板坯进行加热，再经粗轧、精轧、层流冷却，最后卷取成热轧卷，其中热轧的工艺参数为：终轧温度880±20℃，卷取温度650±20℃，进入下道酸轧工序，产出轧硬卷；

步骤4、轧硬卷：使用上道工序的热轧卷，利用酸连轧设备加工轧制，先是对热轧卷表面进行酸洗，再通过六辊五连轧冷轧机进行轧制，产出轧硬卷，具体工艺参数是：1）工艺段：酸洗速度≤200mpm，酸液浓度，1#罐≥30g/L，2#罐≥80g/L，3#罐≥140g/L，Fe²⁺浓度：1#罐≤130g/L，2#罐≤100g/L，3#罐≤50g/L； 2）轧机段：乳化液浓度，1%≤1#-4#机架≤3%，0.3%≤5#机架≤3%；下道工序为热镀锌，最终产出镀锌家电板成品；

步骤5、镀锌家电板：使用上道工序的轧硬卷，经过热镀锌工序的清洗、退火、热镀锌、平整、钝化、涂油，热镀锌锌锅关键控制点是锌锅铝含量，要求：0.18%≤锌锅铝含量≤0.22%，下线判定、打捆、称重、包装、入库后，最终产出成品镀锌家电板。

作为本发明所述的一种消除镀锌家电板白痕的方法进一步优化方案，步骤1中烧结矿是由混匀矿、辅料和燃料经燃烧成烧结矿。

作为本发明所述的一种消除镀锌家电板白痕的方法进一步优化方案，步骤1中焦炭是由配合煤与煤气，经燃烧成冶金焦。

作为本发明所述的一种消除镀锌家电板白痕的方法进一步优化方案，步骤5中锌锅铝含量为0.2%。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

采用本发明方法，镀锌家电板白痕判次量从248吨下降到0吨，按照镀锌次品500元/吨测算，每月可挽回损失12.4万元；其次是间接效益也较高，主要是镀锌家电板白痕问题解决后，进一步提升镀锌家电板产品质量和市场竞争力。

附图说明

图1是镀锌家电板白痕区域与正常区域宏观和放大形貌对比图；其中，（a）是镀锌家电板白痕区域和正常区域宏观形貌；（b）是镀锌家电板样板，A和C区域为正常板面（无白痕缺陷），B区域为白痕区域，图片为50倍放大不同位置形貌及粗糙度检测位置，（c）是镀锌家电板A正常区域的形貌及检测粗糙度位置，（d）是镀锌家电板B白痕区域的形貌及检测粗糙度位置，（e）是镀锌家电板C正常区域的形貌及检测粗糙度位置。

图2是本发明流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

图1是镀锌家电板白痕区域与正常区域宏观和放大形貌对比图；其中，图1中的（a）是镀锌家电板白痕区域和正常区域宏观形貌；图1中的（b）是镀锌家电板样板，A和C区域为正常板面（无白痕缺陷），B区域为白痕区域，图片为50倍放大不同位置形貌及粗糙度检测位置，图1中的（c）是镀锌家电板A正常区域的形貌及检测粗糙度位置，图1中的（d）是镀锌家电板B白痕区域的形貌及检测粗糙度位置，图1中的（e）是镀锌家电板C正常区域的形貌及检测粗糙度位置。

首先排查出镀锌家电板白痕缺陷的位置、规律、分布及主要出现的规格；其次是对比白痕缺陷处的粗糙度与正常位置的差异，从炼钢、热轧、酸轧及镀锌工序，出现白痕缺陷的卷与正常卷主要的工艺变化，排查出可能产生的原因；再次通过适当调整四个工序的工艺并跟踪表面情况；最后通过对比调整的工艺，跟踪对比结果，确定最优化的工艺固化，并形成标准文件，落实执行，彻底解决白痕缺陷。

此发明是为了攻关解决白痕缺陷制定的方法，主要从镀锌控制铝含量、锌锅管理、酸轧乳化液管理、酸轧轧制周期控制、轧机降速、热轧卷取温度和炼钢成分等工艺参数进行优化控制，通过不断的调试生产，确定了最佳改善白痕缺陷的方法，按照此方法落实下去后，镀锌家电板白痕缺陷问题有较明显改善，并对经验提炼成标准和规定进行固化，督促班组严格执行，进一步稳定家电板表面质量。

表1是镀锌家电板白痕区域和正常区域粗糙度检测对比情况。

表1

粗糙度/μm	1	2	3	4	平均值
						白痕区域（B区）	0.705	0.680	0.718	0.702	0.701
正常区域（A\C区）	0.810	0.796	0.801	0.798	0.801

镀锌家电板白痕判次率，2017年8月份为4%，到2017年12月份达到8.7%，随后有所回落，2018年3月份开始从小批量优化热轧工艺后，到5月份有很大改善，达到最低的1.6%，另外镀锌屈服和抗拉强度等力学性能均在判定标准范围内，故从5月下旬家电板热卷全部为降低卷取温度，6月份家电板白痕判次率控制在1%以下，达到0.3%，从18年7月份开始再无白痕判次。

1. 镀锌工序：针对镀锌家电板白痕缺陷，白痕缺陷虽不是镀锌工序产生，但文献有记载，降低镀锌锌锅铝含量可以改善锌液的流动性，有利于表面质量改善，但是铝含量过低，又会增加锌锅中锌渣，从而造成锌渣等次生缺陷。通过现场实践，将铝含量从0.18%-0.22%（目标0.2%）下降到0.15%-0.18%范围（目标0.165%），对白痕缺陷改善有一定效果。然而，铝含量下降后，锌锅内渣量明显增多，提高了带钢锌渣的发生风险，只能通过加大捞渣量和捞渣频次，大大的增加工作强度和工作量，后又重新将锌锅铝含量提高到0.17%-0.19%（目标0.18%），白痕判次量略有下降，但未彻底解决。

2. 酸轧工序：白痕缺陷与轧硬卷表面清洁性有一定关系，解决轧硬卷清洁性是酸轧的重点工作，针对改善轧硬带钢清洁性，酸轧车间所采取的措施有，一是降低乳化液浓度，1#-4#机架乳化液浓度从2.0%下降到1.0%-1.5%，5#机架乳化液浓度从1.0%以上降低到0.5%以下；二是轧制家电板时，酸轧皂化值确保在150mgKOH/g以上，磁过滤器常开，对乳化液中铁粉和灰分都有详细规定。通过以上措施，家电板轧硬带钢表面清洁性有较大提高，但是白痕判次量有所下降，但未彻底杜绝。

3. 热轧工序：

（1）与镀锌家电板相同成分SPHD(1)的DX52D+Z共4卷，全部因白痕缺陷判次。经查4卷取温度平均值均在680℃以上，如D808165801卷取温度平均值超过710℃，进一步说明此成分下，镀锌家电板白痕缺陷与热轧卷取温度高低有直接关系；

（2）调整镀锌家电板DX51D+Z-E热轧卷取温度调试，如表2所示；

表2

热轧卷取温度	白痕	总检验量	白痕比例	备注
					650±20℃（调整后）	37	2597	1.42%
680±20℃（调整前）	144	1901	7.57%
					总计	181	4498	4.02%

从镀锌家电板白痕缺陷批量出现，再到镀锌和酸轧两方面攻关，经历了半年时间，做了大量改善工作，但白痕缺陷未得到明显改善。后通过调试优化热轧工艺，主要通过降低热轧卷取温度，对白痕缺陷改善情况进行跟踪，小批调试降低卷取温度卷，从680±20℃下调到650±20℃，镀锌家电板表面质量有很大改善，效果良好。初步确定镀锌家电板白痕缺陷与高温卷表面状态有很大关系，从后续的高温卷和低温卷白痕判次比例来看，低温卷基本无白痕判次，为后续攻关指明方向。

4. 炼钢工序：DX52D+Z为保证性能，卷取温度不能下降，只能通过修改炼钢成分，从内部钢种从SPHD(1)改为SPHE，接近IF(6)成分，DX52D+Z热卷卷取温度仍然按照680℃控制，镀锌生产无白痕。

综上：

（1）镀锌家电板白痕缺陷，实际上是镀锌原板轧硬卷上，粗糙度不一致，在镀锌平整后，为粗糙度差异的宏观表现，白痕缺陷位置的粗糙度比正常位置的高出0.1μm左右；

（2）针对镀锌家电板白痕缺陷，镀锌通过降低锌锅铝含量；酸轧通过降低乳化液浓度、控制乳化液的铁粉、灰分等，确保乳化液的清洁性，通过以上措施后，带钢表面的清洁性得到较大提升，冷轧质量管理水平也得到提高，但白痕缺陷问题未彻底解决；

（3）在SPHD(1)成分的家电板，通过降低卷取温度，白痕缺陷改善明显，判次量从原先每月248吨，下降到0吨，对家电板热轧工艺卷取温度从680±20℃调整为650±20℃，并形成工艺文件下发；DX52D+Z避开SPHD(1)成分后，改为SPHE（接近IF(6)成分），680℃卷取温度，镀锌家电板无白痕缺陷，但最终力学性能不满足要求，且生产成本会大幅增加；

（4）通过以上分析，镀锌家电板白痕缺陷不是单因素引起，是因炼钢成分与热轧卷取温度的不匹配，属于双重因素共同作用的结果，对于普通用家电板，通过质量与成本权衡，降低卷取温度，更为合适；对于镀锌性能有更高要求的大家电，只有通过调整炼钢成分，来解决镀锌家电板白痕缺陷。

如图2所示本发明的一种消除镀锌家电板白痕的方法，包括以下步骤：

步骤1、铁水：利用高炉设备，对烧结矿（混匀矿+辅料+燃料，经燃烧成烧结矿）、焦炭（配合煤+煤气，经燃烧成冶金焦）的原料进行加工，生产出铁水，进入下道炼钢工序产出钢水和板坯；

步骤2、板坯：使用上道工序的铁水作为原材料，通过转炉设备生产出钢水，钢水在通过板坯连铸机生产出板坯，其中对家电板的成分要求：C≤0.1%，Si≤0.04%，0.1%≤Mn≤0.4%，P≤0.02%，S≤0.008%，Cu≤0.02%，Ni≤0.02%，进入下道工序热轧产出热轧卷；

步骤3、热轧卷：使用上道工序的板坯，利用热轧机，通过加热炉对板坯进行加热，再经粗轧、精轧、层流冷却，最后卷取成热轧卷，其中热轧的最主要的工艺参数为，终轧温度880±20℃，卷取温度650±20℃，进入下道酸轧工序，产出轧硬卷。本道工序是解决镀锌家电板白痕缺陷的关键工序，其中卷取前的高温计设定的卷取温度高低对白痕缺陷的解决起着决定性因素，通过降低卷取温度设定值，改变热轧卷表面氧化铁的形成条件，优化氧化铁的结构和致密性等，使表面的氧化铁更容易在随后酸轧工序的工艺酸洗段去除，有助于解决白痕缺陷。热轧卷取温度高，白痕的发生率和判次率均较高，主要是高卷取温度，热轧卷表面氧化铁皮厚度大且致密，酸洗后不易除去，轧制后出现类似白痕缺陷，在镀锌后比较明显，镀锌家电板白痕判次率在4%及以上。经过小批量调试降低热轧卷取温度，卷取温度工艺从680±20℃下降至650±20℃，白痕发生率和判次率大幅下降，但还是零星有，经查出现白痕缺陷的均是热轧卷取温度偏目标值上限，经多次调试验证，连续批量调整设定热轧卷取温度650±20℃后，实际卷取温度也在此范围后，镀锌家电板无因白痕判次，效果显著；

步骤4、轧硬卷：使用上道工序的热轧卷，利用酸连轧设备加工轧制，先是对热轧卷表面进行酸洗，再通过六辊五连轧冷轧机进行轧制，产出轧硬卷，具体主要的工艺参数是：1）工艺段：酸洗速度≤200mpm，酸液浓度，1#罐≥30g/L，2#罐≥80g/L，3#罐≥140g/L，Fe²⁺浓度：1#罐≤130g/L，2#罐≤100g/L，3#罐≤50g/L，优化酸洗速度对缺陷改善有利；2）轧机段：乳化液浓度，1%≤1#-4#机架≤3%，0.3%≤5#机架≤3%，优化浓度效果有限。下道工序为热镀锌，最终产出镀锌家电板成品。本道工序的酸洗段也是解决镀锌家电板白痕缺陷的关键工序，主要通过前道热轧降低卷取的家电板，再通过本道工序工艺酸洗段适当降低酸洗速度，确保热轧卷表面氧化铁酸洗干净，有助于解决白痕缺陷；

步骤5、镀锌家电板：使用上道工序的轧硬卷，经过热镀锌工序的清洗、退火、热镀锌、平整、钝化、涂油等，热镀锌锌锅关键控制点是锌锅铝含量，要求：0.18%≤锌锅铝含量≤0.22%，目标0.2%，下线判定、打捆、称重、包装、入库等工序，最终产出成品镀锌家电板。调整锌锅铝含量效果有限。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种消除镀锌家电板白痕的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、铁水：利用高炉设备，对烧结矿、焦炭的原料进行加工，生产出铁水，进入下道炼钢工序产出钢水和板坯；

步骤2、板坯：使用上道工序的铁水作为原材料，通过转炉设备生产出钢水，钢水在通过板坯连铸机生产出板坯，其中对家电板的成分要求：C≤0.1%，Si≤0.04%，0.1%≤Mn≤0.4%，P≤0.02%，S≤0.008%，Cu≤0.02%，Ni≤0.02%，进入下道工序热轧产出热轧卷；

步骤3、热轧卷：使用上道工序的板坯，利用热轧机，通过加热炉对板坯进行加热，再经粗轧、精轧、层流冷却，最后卷取成热轧卷，其中热轧的工艺参数为：终轧温度880±20℃，卷取温度650±20℃，进入下道酸轧工序，产出轧硬卷；

步骤4、轧硬卷：使用上道工序的热轧卷，利用酸连轧设备加工轧制，先是对热轧卷表面进行酸洗，再通过六辊五连轧冷轧机进行轧制，产出轧硬卷，具体工艺参数是：1）工艺段：酸洗速度≤200mpm，酸液浓度，1#罐≥30g/L，2#罐≥80g/L，3#罐≥140g/L，Fe²⁺浓度：1#罐≤130g/L，2#罐≤100g/L，3#罐≤50g/L； 2）轧机段：乳化液浓度，1%≤1#-4#机架≤3%，0.3%≤5#机架≤3%；下道工序为热镀锌，最终产出镀锌家电板成品；

步骤5、镀锌家电板：使用上道工序的轧硬卷，经过热镀锌工序的清洗、退火、热镀锌、平整、钝化、涂油，热镀锌锌锅关键控制点是锌锅铝含量，要求：0.18%≤锌锅铝含量≤0.22%，下线判定、打捆、称重、包装、入库后，最终产出成品镀锌家电板。

2.根据权利要求1所述的一种消除镀锌家电板白痕的方法，其特征在于，步骤1中烧结矿是由混匀矿、辅料和燃料经燃烧成烧结矿。

3.根据权利要求1所述的一种消除镀锌家电板白痕的方法，其特征在于，步骤1中焦炭是由配合煤与煤气，经燃烧成冶金焦。

4.根据权利要求1所述的一种消除镀锌家电板白痕的方法，其特征在于，步骤5中锌锅铝含量为0.2%。

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