CN113755774A - 一种超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法，其包括加热、热浸镀、气刀吹扫和光整工序；所述加热工序：采用改良森吉米尔法或美钢联法；采用改良森吉米尔法时，直燃段带钢温度650～720℃、辐射管段带钢温度680～750℃、喷冷段带钢温度420～460℃；采用美钢联法时，加热段温度660～700℃、炉鼻温度420～450℃；所述热浸镀工序：锌液温度范围450～465℃；锌液成分要求：Fe≤0.03wt%、Al 0.16～0.24wt%。本方法工艺合理，在加热炉的热工制度制定、热浸镀的温度及锌液成分、气刀参数调整及光整的控制参数方面进行创新，能针对性地开发超厚锌层的镀锌产品，解决了锌层厚度≥600g/m2触及行业极限的难题，可以满足不同行业对镀锌板更高防腐蚀的要求。

Description

一种超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法
技术领域
本发明涉及一种镀锌产品，尤其是一种超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法。
背景技术
热镀锌，是将被热轧（冷轧）板经过预处理后，浸入锌液中，获得防护性镀锌层的一种工艺方法；其突出特点是基体金属与镀层金属间形成冶金结合的合金层。
热镀锌钢板产量最大，品种最多，用途最广。热镀锌及其合金是钢铁材料最常见、最有效、最经济的耐大气腐蚀的工艺之一。镀层具有优良的电化学保护性能；镀层较厚且致密、镀层与钢基体结合力强、耐久性好，镀锌量600g/m2的热镀锌钢材的使用年限可达50年以上。镀锌层在经济上与其他防护涂层相比，具有很强的竞争力，特别是对于长期使用的零部件，热镀锌层成本远低于油漆涂层。
但是极限厚锌层的无锌花镀锌产品，如锌层厚度≥600g/m2，尤其锌层厚度达到900g/m2的镀锌板，在生产过程中难度极大，从加热炉加热制度、锌锅锌液成分含量和锌液温度液位、气刀调整参数、光整机调整参数等都存在超出设备极限的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种合格率高的超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括加热、热浸镀、气刀吹扫和光整工序；
所述加热工序：采用改良森吉米尔法或美钢联法；采用改良森吉米尔法时，直燃段带钢温度650～720℃、辐射管段带钢温度680～750℃、喷冷段带钢温度420～460℃；采用美钢联法时，加热段温度660～700℃、炉鼻温度420～450℃；
所述热浸镀工序：锌液温度范围450～465℃；锌液成分要求：Fe≤0.03wt%、Al0.16～0.24wt%。
本发明所述气刀吹扫工序：气刀吹扫的压力范围为100～800mbar。
本发明所述光整工序：光整的轧制力≥150KN。
本发明所述锌层厚度≥600g/m2。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过控制关键参数，保证了镀锌产品的性能指标，完成了极限厚锌层产品的试制和量产；通过对加热炉的加热制度、锌锅的锌液成分、气刀参数和光整机的工作参数合理调整，以满足极限厚锌层的需求，最终获得锌层厚度满足客户需要，板面质量过关的优质极限厚锌层无锌花镀锌板。该产品不仅在锌层厚度上符合要求，在各项力学性能和加工性能上都可以符合下游用户的需求。
本发明工艺方法合理，突破了常规的连续热镀锌线的生产工艺方法，在加热炉的热工制度制定、热浸镀的温度及锌液成分、气刀参数调整及光整的控制参数方面进行创新，能针对性地开发超厚锌层的镀锌产品，解决了锌层厚度≥600g/m2触及行业极限的难题，可以满足不同行业对镀锌板更高防腐蚀的要求，具有显著的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法包括加热、热浸镀、气刀吹扫和光整工序；各工序工艺如下所述。
（1）加热工序：采用改良森吉米尔法或美钢联法。
①采用改良森吉米尔法时，直燃段带钢温度650～720℃、辐射管段带钢温度680～750℃、喷冷段带钢温度420～460℃。改良森吉米尔法镀锌线，带钢在直燃段通过火焰的直接加热，可以将板带表面的杂质燃烧干净，并且在有限的炉膛里快速达到镀锌温度，650～720℃的带温能够保证产品的锌层粘附性。带钢在辐射管段继续加热，并且在还原性的炉内气氛中将板带表面还原，可以获得良好的镀锌原板，680～750℃的带温能够保证产品的锌层粘附性。带钢在喷冷段经过冷却最终获得进入锌锅的温度，完成整个带钢加热过程，420～460℃为良好的镀锌温度。
②采用美钢联法时，加热段温度660～700℃、炉鼻温度420～450℃。美钢联法镀锌线，带钢在整个密闭的辐射管炉膛内进行加热，炉内气氛为还原性，带钢温度达到660～700℃、炉鼻处带钢冷却到420～450℃，可以获得锌层粘附性良好的镀锌产品。
（2）热浸镀工序：锌液温度范围450～465℃；锌液成分要求：Fe≤0.03wt%、Al 0.16～0.24wt%。
钢在热镀锌时，锌液温度一般保持在450～465℃；如果锌液温度波动范围过大，就会大大影响镀锌层的厚度，从而影响镀锌钢板的性能。
锌液中原有的铁含量对钢板镀锌时铁的溶解量有较大影响，铁的溶解量随锌液中铁含量的提高而急剧下降，但当锌液中铁含量达0.025%时趋于稳定。锌液中Fe元素≤0.03%，更容易获得锌层粘附性良好的极限厚锌层无锌花镀锌产品。
锌锅中加铝主要用于控制铁-锌反应。因为铝对铁有较高的活性，在钢带表面产生的保护性Fe-Al 合金层可阻碍Fe-Zn合金相的形成，从而提高镀锌层的附着性。此外，铁与铝之间反应也有利于底渣的减少，从底渣变成顶渣，便于清除。Al含量在 0.16～0.24%时，更容易获得极限厚锌层无锌花镀锌产品。
（3）气刀吹扫工序：气刀吹扫的压力范围为100～800mbar。
用气刀法控制镀层厚度的影响因素主要有喷嘴吹气压力、喷嘴到钢带表面的距离、喷嘴到锌液面的距离、喷嘴缝隙、喷嘴角度及钢带的速度，此外，还与钢带温度、厚度、宽度、板形、钢带表面状态（粗糙度）、锌液温度及成分等因素有关。然而，最主要的影响因素是喷嘴吹气压力及钢带速度。气刀压力设计范围为100～800mbar，合理配合带钢运行速度，更容易获得极限厚锌层无锌花镀锌产品。
（4）光整工序：光整的轧制力≥150KN。
（5）本方法所得超厚锌层镀锌板：屈服强度200～350Mpa、抗拉强度350～480MPa、延伸率33～42%、厚度在0.8～4.0mm，宽度在900～1500mm，锌层厚度≥600g/m2、最厚可以达到900g/m2；所得产品具备优异的耐腐蚀性能。
实施例1-8：本超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法采用下述具体工艺。
（1）加热工序：实施例1-4采用改良森吉米尔法、实施例5-8采用美钢联法，各实施例的具体参数见表1。
表1：各实施例加热工序的具体参数
Figure 431423DEST_PATH_IMAGE001
（2）热浸镀、气刀吹扫和光整工序：各实施例的具体参数见表2。
表2：各实施例热浸镀至光整工序的具体参数
Figure DEST_PATH_IMAGE002
（3）各实施例所得超厚锌层镀锌板的规格、力学性能和耐腐蚀性能见表3。
表3：各实施例所得超厚锌层镀锌板的规格和性能
Figure DEST_PATH_IMAGE003
。

Claims (4)

1.一种超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法，其特征在于：其包括加热、热浸镀、气刀吹扫和光整工序；
所述加热工序：采用改良森吉米尔法或美钢联法；采用改良森吉米尔法时，直燃段带钢温度650～720℃、辐射管段带钢温度680～750℃、喷冷段带钢温度420～460℃；采用美钢联法时，加热段温度660～700℃、炉鼻温度420～450℃；
所述热浸镀工序：锌液温度范围450～465℃；锌液成分要求：Fe≤0.03wt%、Al 0.16～0.24wt%。
2.根据权利要求1所述的一种超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法，其特征在于，所述气刀吹扫工序：气刀吹扫的压力范围为100～800mbar。
3.根据权利要求1所述的一种超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法，其特征在于，所述光整工序：光整的轧制力≥150KN。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种超厚锌层无锌花镀锌板的生产方法，其特征在于：所述锌层厚度≥600g/m2。
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