CN112246882A - 一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，包括在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；所述的热轧轧制采用开环张力控制和正弯辊控制，控制轧制力范围为：220～250t；同时保持工作辊辊形为凸形；所述的卷取，控制卷取温度为：500～650℃。本发明通过对热轧轧制、卷取和酸洗工艺进行优化，增加热轧轧制和酸洗时的破鳞能力，改善镀前钢板的表面质量。

Description

一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法

技术领域

本发明涉及一种热轧基板条纹的消除方法，特别是一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法。

背景技术

热镀锌钢板随着其工业化生产以来，工艺技术得到了飞速发展。热轧基板热镀锌以热轧酸洗卷代替冷轧卷作为热镀锌的基板，由于省掉了冷轧轧制工序，未经过冷轧加工硬化，在镀锌机组不需要经过再结晶退火处理，热镀锌机组退火仅仅作为清洁、加热带钢，与冷轧热镀锌产品相比退火温度较低；因此，热轧基板热镀锌的成本大大低于相同规格的冷轧钢带；其主要工艺流程为：炼钢→热轧轧制→卷取→酸洗→热镀→后处理→精整。

随着热轧基板镀锌产品的用途逐步拓展，对表面质量的要求也越来越高。与冷轧基板类似，在生产和使用时会出现诸如麻点、亮点、黑点、漏镀、分层、划伤、疤块、冲压开裂等各类镀锌缺陷；这些缺陷从来源分类，包括炼钢、热轧、镀锌、环境、用户制造等过程；从类型分类，包括钢基、镀锌、后处理、冲压等工艺造成；弄清缺陷的类型、产生环节、原因和改善措施，对提高镀锌板表面质量，增强用户使用信心有重要意义。

其中，钢基造成的镀锌缺陷涉及镀锌前工序，常见原因有：炼钢夹杂物残留、热轧氧化铁皮压入、混晶、炉辊结瘤、过/欠酸洗、退火炉内的擦划伤等。在生产厚规格镀锌产品时，出厂前对锌层质量进行检测，易出现垂直于带钢行进方向的横向短粗条纹，并造成气刀吹扫产生的较长尾巴，严重影响表观和用户使用。该缺陷与常见的镀锌缺陷有很大区别，没有可参考的有效分析方法，对镀锌工艺改善后不能完全杜绝该缺陷的出现频率。

现有专利CN104561775B提到，采用薄板坯连铸连轧工艺生产，终轧温度控制在奥氏体区，冷却开始温度控制在奥氏体区或奥氏体和铁素体的两相区，冷却终点所述钢的Ms点和Mf点之间的温度，然后卷取；热轧板酸洗后立即进行热浸镀处理，钢板在连续热镀锌生产线加热到450-600℃，保温温度450-600℃。热轧带钢的轧后冷却速度大于15℃/s。利用热镀锌的加热保温过程完成残余奥氏体及碳氮化物的析出强化，同时由于热镀锌过程中加热温度低，显著减少冷轧高强钢中Si、Mn等易于选择性氧化的元素在钢板表面富集对于镀层浸润性造成的不利影响。该专利对热轧平整和酸洗工艺未做明确限定，而本发明所涉及缺陷主要需通过优化热轧平整和酸洗工艺实现，与该专利有较大区别。

现有专利CN103103467B提到，对无氧化加热炉内空气过剩系数进行调整，改善热轧厚规格镀锌板加热炉温度控制的方法，采取措施是分两阶段调整空气过剩系数后，最大限度的降低了带头带尾在直接燃烧段带钢的温度，并合理控制工艺速度，保证带钢进入锌锅的热量稳定，避免了白斑、辊印、锌花不均的产生。该专利主要对镀锌退火炉的加热方式进行优化，出现的缺陷与本发明涉及的横向条纹完全不同，二者有较大的区别。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法。该方法通过对热轧轧制、卷取和酸洗工艺进行优化，增加热轧轧制和酸洗时的破鳞能力，改善镀前钢板的表面质量。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案实现：

一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；所述的热轧轧制采用开环张力控制和正弯辊控制，控制轧制力范围为：220～250t；同时保持工作辊辊形为凸形；所述的卷取，控制卷取温度为：500～650℃。

更优的是，前述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法中，在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；所述的热轧轧制采用开环张力控制和正弯辊控制，控制轧制力范围为：242t；同时保持工作辊辊形为凸形；所述的卷取，控制卷取温度为：621℃。

前述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法中，所述的酸洗，需要经过三段酸洗槽进行酸洗，其酸洗速度控制在60～128m/min。

更优的是，前述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，所述的酸洗，需要经过三段酸洗槽进行酸洗，其酸洗速度控制在80～120m/min。

最优的是，前述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，所述的酸洗，需要经过三段酸洗槽进行酸洗，其酸洗速度控制在120m/min。

前述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，所述的三段酸洗槽，一段酸洗槽温度控制在70～90℃，酸液HCl浓度控制在50～100g/l；二段酸洗槽和三段酸洗槽温度控制在70～80℃，酸液HCl浓度控制在160～210g/l。

更优的是，所述的三段酸洗槽，一段酸洗槽温度控制在75～80℃，酸液HCl浓度控制在60～70g/l；二段酸洗槽和三段酸洗槽温度控制在70～75℃，酸液HCl浓度控制在180～200g/l。

最优的是，前述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法中，所述的三段酸洗槽，一段酸洗槽温度控制在80℃，酸液HCl浓度控制在65g/l；二段酸洗槽和三段酸洗槽温度控制在72℃，酸液HCl浓度控制在190g/l。

与现有技术相比，本发明的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，带钢经热轧轧制和酸洗后，氧化铁皮大部分被清除。采取本项目方案前，氧化铁皮和破鳞过程造成的表面微区破损尺寸较大，长度约200～300μm，宽度约10～50μm；镀锌后可见大量漏镀及较长的气刀吹扫条纹；而采取本发明方案后，表面破损尺寸长宽降低至10μm以下，镀前板面呈现干净的灰白色，出锌锅后板面光泽度高；通过对热轧轧制、卷取和酸洗工艺进行优化，可对氧化铁皮进行有效控制，增加了热轧轧制和酸洗时的破鳞能力，同时带钢获得良好的表面质量，满足高表面热轧基板镀锌板的生产需求，改善了镀前钢板的表面质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是镀锌横向条纹缺陷宏观形貌；

图2是缺陷截面镀层偏厚处微观形貌；

图3缺陷截面镀层缺失处微观形貌；

图4缺陷处基板表面微观形貌。

具体实施方式

下面详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。

实施例1。

一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，如图1-4所示，在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；以下对具体生产工艺进行限定：

1)热轧轧制工艺

采用开环张力控制，具有张力平稳、控制灵活的优点，随着带钢宽度和厚度的加大，提高开卷和卷取张力，能很好地保持带钢运行平稳，保证带钢平整时呈拉直状态，减少人工干涉平衡。平整机组宽度极限2100mm，厚度极限15mm，在热轧平整机组生产极限规格50～80％范围内，即生产宽度1050～1680mm，厚度7.5～12mm时，卷取张力随着其增加适当提高10～20％；在生产极限规格80～95％时，卷取张力适当提高20～30％，原则上不能超过30％。

采取恒轧制力控制，轧制力设定范围：242t，能保证很好的平直度。

调节弯辊力有效地改善带钢的浪形。采用正弯辊控制，保持工作辊辊形为凸形，能很好地消除单边浪。

张力控制方法有闭环张力控制和开环张力控制，开环张力控制方式中没有张力实际值反馈，主要是在主速度设定值上增加附加速度值，使速度调节器达到饱和，通过调节转矩的上下限幅值来控制转矩，可实现开卷取的恒张力控制。

轧机的板形控制手段主要有：弯辊、中间辊横移、辊缝倾斜等。带弯辊系统的轧机可以提供调节弯辊系统的正负弯消除双边浪和中间浪。所谓正弯就是上工作辊向上增加弯辊力，下工作辊向下增加弯辊力，辊的弯曲度加大，轧制力减小，可以降低带钢中心厚度，边部厚度相对增加。如本申请所述，采用正弯辊控制，保持工作辊辊形为凸形，能很好地消除单边浪。

2)卷取温度

根据不同钢种，在满足性能的条件下，对卷取温度采取下限控制：621℃。避免在卷取冷却过程中氧化铁皮过快生成，尤其是卷芯温度过高易产生内氧化，过厚的氧化铁皮将影响后续的酸洗破鳞和酸洗效果，氧化铁皮厚度控制在6.2μm。

3)酸洗工艺

带钢进入酸洗槽进行酸洗前，采用拉伸矫直辊反复弯曲和拉伸进行氧化铁皮破鳞处理。采用浅槽紊流酸洗模式，减小槽中酸液的散热面积，从而减少酸液热损失，控制生产成本。

实现酸洗速度的控制：120m/min。酸洗速度过慢易造成酸液与带钢表面接触时间过长，造成过酸洗，表面产生较深的凹坑，引起镀锌横纹或漏镀；速度过快易造成酸液对带钢表面的酸洗能力不足，造成欠酸洗，表面残留较多氧化铁皮，引起镀锌线缺陷，严重时造成冲压脱锌。

实现三段酸洗槽温度的稳态控制：一段酸槽温度较高，控制在80℃，二、三段酸槽温度相对较低，控制在72℃。酸洗温度影响HCl的活性，一般温度越高HCl的活性越大，酸洗效率越高。HCl温度过高易引起表面过酸洗，同时酸液加速挥发，造成成本增加；温度过低易引起酸洗能力不足，造成欠酸洗。

实现三段酸洗槽酸液浓度的稳态控制：一段酸液HCl浓度在65g/l，二、三段酸液HCl浓度在190g/l。一般酸洗效果随着HCl浓度的增大而加快，但HCl浓度过高易造成过酸洗，带钢钢基被侵蚀，产生较深的凹坑；HCl浓度过低易造成欠酸洗，表面残留较多氧化铁皮。表面破损尺寸长度4.1um。

破鳞，是指基体材料受力后产生一定的弹塑性变形，表面氧化铁皮则由于不具有塑性且破坏强度较低，同时与铁基体附着力差，这样当氧化铁皮不能适应金属形状变化而引起的内应力大于其破坏强度时，氧化铁皮便要破裂；破鳞能力则指使氧化铁皮破裂的能力。

实施例2。

一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；以下对具体生产工艺进行限定：

1)热轧轧制工艺

采用开环张力控制，具有张力平稳、控制灵活的优点，随着带钢宽度和厚度的加大，提高开卷和卷取张力，能很好地保持带钢运行平稳，保证带钢平整时呈拉直状态，减少人工干涉平衡。

采取恒轧制力控制，轧制力设定范围：220t，能保证很好的平直度。

调节弯辊力有效地改善带钢的浪形。采用正弯辊控制，保持工作辊辊形为凸形，能很好地消除单边浪。

张力控制方法有闭环张力控制和开环张力控制，开环张力控制方式中没有张力实际值反馈，主要是在主速度设定值上增加附加速度值，使速度调节器达到饱和，通过调节转矩的上下限幅值来控制转矩，可实现开卷取的恒张力控制。

轧机的板形控制手段主要有：弯辊、中间辊横移、辊缝倾斜等。带弯辊系统的轧机可以提供调节弯辊系统的正负弯消除双边浪和中间浪。所谓正弯就是上工作辊向上增加弯辊力，下工作辊向下增加弯辊力，辊的弯曲度加大，轧制力减小，可以降低带钢中心厚度，边部厚度相对增加。如本申请所述，采用正弯辊控制，保持工作辊辊形为凸形，能很好地消除单边浪。

2)卷取温度

根据不同钢种，在满足性能的条件下，对卷取温度采取下限控制：550℃。避免在卷取冷却过程中氧化铁皮过快生成，尤其是卷芯温度过高易产生内氧化，过厚的氧化铁皮将影响后续的酸洗破鳞和酸洗效果，氧化铁皮厚度控制在5μm。

3)酸洗工艺

带钢进入酸洗槽进行酸洗前，采用拉伸矫直辊反复弯曲和拉伸进行氧化铁皮破鳞处理。采用浅槽紊流酸洗模式，减小槽中酸液的散热面积，从而减少酸液热损失，控制生产成本。

实现酸洗速度的控制：60m/min。酸洗速度过慢易造成酸液与带钢表面接触时间过长，造成过酸洗，表面产生较深的凹坑，引起镀锌横纹或漏镀；速度过快易造成酸液对带钢表面的酸洗能力不足，造成欠酸洗，表面残留较多氧化铁皮，引起镀锌线缺陷，严重时造成冲压脱锌。

实现三段酸洗槽温度的稳态控制：一段酸槽温度较高，控制在70℃，二、三段酸槽温度相对较低，控制在72℃。酸洗温度影响HCl的活性，一般温度越高HCl的活性越大，酸洗效率越高。HCl温度过高易引起表面过酸洗，同时酸液加速挥发，造成成本增加；温度过低易引起酸洗能力不足，造成欠酸洗。

实现三段酸洗槽酸液浓度的稳态控制：一段酸液HCl浓度在50g/l，二、三段酸液HCl浓度在190g/l。一般酸洗效果随着HCl浓度的增大而加快，但HCl浓度过高易造成过酸洗，带钢钢基被侵蚀，产生较深的凹坑；HCl浓度过低易造成欠酸洗，表面残留较多氧化铁皮。其余同实施例1。表面破损尺寸长度10um。

实施例3。

一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；以下对具体生产工艺进行限定：

1)热轧轧制工艺

采取恒轧制力控制，轧制力设定范围：227t，能保证很好的平直度。

2)卷取温度

根据不同钢种，在满足性能的条件下，对卷取温度采取下限控制：574℃。氧化铁皮厚度控制在6.1μm。

3)酸洗工艺

实现酸洗速度的控制：89m/min。

实现三段酸洗槽温度的稳态控制：一段酸槽温度较高，控制在77℃。

实现三段酸洗槽酸液浓度的稳态控制：一段酸液HCl浓度在64g/l。其余同实施例1。表面破损尺寸长度4.4um。

实施例4。

一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；以下对具体生产工艺进行限定：

1)热轧轧制工艺

采取恒轧制力控制，轧制力设定范围：234t，能保证很好的平直度。

2)卷取温度

根据不同钢种，在满足性能的条件下，对卷取温度采取下限控制：599℃。氧化铁皮厚度控制在7.8μm。

3)酸洗工艺

实现酸洗速度的控制：105m/min。

实现三段酸洗槽温度的稳态控制：一段酸槽温度较高，控制在81℃。

实现三段酸洗槽酸液浓度的稳态控制：一段酸液HCl浓度在69g/l。其余同实施例1。表面破损尺寸长度5.2um。

实施例5。

一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；以下对具体生产工艺进行限定：

1)热轧轧制工艺

采取恒轧制力控制，轧制力设定范围：248t，能保证很好的平直度。

2)卷取温度

根据不同钢种，在满足性能的条件下，对卷取温度采取下限控制：642℃。氧化铁皮厚度控制在9.1μm。

3)酸洗工艺

实现酸洗速度的控制：168m/min。

实现三段酸洗槽温度的稳态控制：一段酸槽温度较高，控制在87℃。

实现三段酸洗槽酸液浓度的稳态控制：一段酸液HCl浓度在85g/l。其余同实施例1。表面破损尺寸长度6.3um。

实施例6。

一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；以下对具体生产工艺进行限定：

1)热轧轧制工艺

采取恒轧制力控制，轧制力设定范围：250t，能保证很好的平直度。

2)卷取温度

根据不同钢种，在满足性能的条件下，对卷取温度采取下限控制：650℃。氧化铁皮厚度控制在8μm。

3)酸洗工艺

实现酸洗速度的控制：180m/min。

实现三段酸洗槽温度的稳态控制：一段酸槽温度较高，控制在90℃。

实现三段酸洗槽酸液浓度的稳态控制：一段酸液HCl浓度在100g/l。其余同实施例1。表面破损尺寸长度7.1um。

本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，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的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

实验例。

钢卷经过热轧、酸洗后进入退火炉和锌锅，生产高表面热轧基板镀锌板。利用本发明实施例1-6与对比实验进行对比，热轧和酸洗工艺参数如表1所示。

对比实验1：以下对具体生产工艺进行限定：

1)热轧轧制工艺；采取恒轧制力控制，轧制力设定范围：180t，能保证很好的平直度。2)卷取温度；根据不同钢种，在满足性能的条件下，对卷取温度采取下限控制：470℃。氧化铁皮厚度控制在15μm。3)酸洗工艺；实现酸洗速度的控制：30m/min。实现三段酸洗槽温度的稳态控制：一段酸槽温度较高，控制在55℃。实现三段酸洗槽酸液浓度的稳态控制：一段酸液HCl浓度在45g/l。其余同实施例1。

对比实验2：以下对具体生产工艺进行限定：

1)热轧轧制工艺；采取恒轧制力控制，轧制力设定范围：198t，能保证很好的平直度。2)卷取温度；根据不同钢种，在满足性能的条件下，对卷取温度采取下限控制：680℃。氧化铁皮厚度控制在20μm。3)酸洗工艺；实现酸洗速度的控制：50m/min。实现三段酸洗槽温度的稳态控制：一段酸槽温度较高，控制在65℃。实现三段酸洗槽酸液浓度的稳态控制：一段酸液HCl浓度在108g/l。其余同实施例1。

对比实验3：以下对具体生产工艺进行限定：

1)热轧轧制工艺；采取恒轧制力控制，轧制力设定范围：270t，能保证很好的平直度。2)卷取温度；根据不同钢种，在满足性能的条件下，对卷取温度采取下限控制：700℃。氧化铁皮厚度控制在18μm。3)酸洗工艺；实现酸洗速度的控制：190m/min。实现三段酸洗槽温度的稳态控制：一段酸槽温度较高，控制在95℃。实现三段酸洗槽酸液浓度的稳态控制：一段酸液HCl浓度在112g/l。其余同实施例1。

表1表面破损长度对比

如表1的实施例1-6所示，在本发明限定的热轧、酸洗工艺参数，采用开环张力控制平整线，恒轧制力设定范围220～250t，正弯辊控制，保持工作辊辊形为凸形；下限控制卷取温度500～650℃；三段酸洗槽酸洗速度、温度、浓度的稳态控制。由实施例可知，带钢经热轧平整和酸洗后，氧化铁皮基本清除，表面破损尺寸长宽降低至10μm以下，镀前板面呈现干净的灰白色，出锌锅后板面光泽度高。

相对地，表1对于未控制热轧、酸洗工艺的实验例1-3中，热轧氧化铁皮尺寸较厚，且在热轧原板上发现有表面破损，如图4所示。经过酸洗、镀锌后破损区域被放大，缺陷更为明显，如图1-3所示。

Claims (8)

1.一种热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，其特征在于:在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；所述的热轧轧制采用开环张力控制和正弯辊控制，控制轧制力范围为：220～250t；同时保持工作辊辊形为凸形；所述的卷取，控制卷取温度为：500～650℃。

2.根据权利要求1所述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，其特征在于：在热轧基板热镀锌工艺过程中的热镀锌之前依次需要进行热轧轧制、卷取和酸洗；所述的热轧轧制采用开环张力控制和正弯辊控制，控制轧制力范围为：242t；同时保持工作辊辊形为凸形；所述的卷取，控制卷取温度为：621℃。

3.根据权利要求1或2所述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，其特征在于：所述的酸洗，需要经过三段酸洗槽进行酸洗，其酸洗速度控制在60～180m/min。

4.根据权利要求3所述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，其特征在于：所述的酸洗，需要经过三段酸洗槽进行酸洗，其酸洗速度控制在80～120m/min。

5.根据权利要求4所述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，其特征在于：所述的酸洗，需要经过三段酸洗槽进行酸洗，其酸洗速度控制在120m/min。

6.根据权利要求3所述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，其特征在于：所述的三段酸洗槽，一段酸洗槽温度控制在70～90℃，酸液HCl浓度控制在50～100g/l；二段酸洗槽和三段酸洗槽温度控制在70～80℃，酸液HCl浓度控制在160～210g/l。

7.根据权利要求6所述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，其特征在于：所述的三段酸洗槽，一段酸洗槽温度控制在75～80℃，酸液HCl浓度控制在60～70g/l；二段酸洗槽和三段酸洗槽温度控制在70～75℃，酸液HCl浓度控制在180～200g/l。

8.根据权利要求7所述的热轧基板热镀锌横向条纹的消除方法，其特征在于：所述的三段酸洗槽，一段酸洗槽温度控制在80℃，酸液HCl浓度控制在65g/l；二段酸洗槽和三段酸洗槽温度控制在72℃，酸液HCl浓度控制在190g/l。

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