CN116716562A - 一种镀铝锌表面涂层钢板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，包括如下步骤：步骤一、对钢带依次进行喷淋清洗、电解清洗、水刷清洗和热水漂洗后，将清洗后的钢带烘干；步骤二、对烘干后的钢带依次进行预热、无氧化加热、辐射加热后，对钢带进行冷却；步骤三、将冷却后的钢带张紧后，浸入镀液中进行热镀；其中，所述镀液的组分为：铝45～70％、铈0.5％～3％、硅0.1％～10％，余量为锌；步骤四、对热镀后的钢带进行冷却；其中，如果钢带厚度小于2.5mm，采用的冷却方式为喷气冷却；如果钢带厚度在2.5mm以上，采用的冷却方式为气雾冷却；步骤五、对钢带进行钝化处理后辊涂有机耐指纹膜，烘干后，得到所述镀铝锌表面涂层钢板。
Description
技术领域
本发明属于钢板制造技术领域，特别涉及一种镀铝锌表面涂层钢板的制造方法。
背景技术
热镀锌铝钢板具有良好的弯曲成型性，优良的单向延展性和焊接性能，可以冷弯、冲压和焊接，加工成各种形状的建筑材料。
目前一些热镀锌铝钢板涂层表面粗糙，存在缺陷，光滑度差，且涂层结合强度较差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供了一种镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，其能够提高热镀锌铝钢板表面涂层的结合强度并且提高涂层的光滑度。
本发明提供的技术方案为：
一种镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，包括如下步骤：
步骤一、对钢带依次进行喷淋清洗、电解清洗、水刷清洗和热水漂洗后，将清洗后的钢带烘干；
步骤二、对烘干后的钢带依次进行预热、无氧化加热、辐射加热后，对钢带进行冷却；
步骤三、将冷却后的钢带张紧后，浸入镀液中进行热镀；
其中，所述镀液的组分为：铝45～70％、铈0.5％～3％、硅0.1％～10％，余量为锌；
步骤四、对热镀后的钢带进行冷却；
其中，如果钢带厚度小于2.5mm，采用的冷却方式为喷气冷却；如果钢带厚度在2.5mm以上，采用的冷却方式为气雾冷却；
步骤五、对钢带进行钝化处理后辊涂有机耐指纹膜，烘干后，得到所述镀铝锌表面涂层钢板。
优选的是，所述电解清洗的方法为：将钢带通过通直流电的NaOH溶液。
优选的是，所述NaOH溶液中的NaOH的质量分数为3％～7％。
优选的是，在所述步骤二中，将钢带预热至200℃后，无氧化加热至630℃；
其中，无氧化加热时，空气过剩系数控制在0.9～0.95。
优选的是，在所述步骤二中将钢带冷却至450℃～520℃。
优选的是，在所述步骤三中，将钢带张力提高到张紧之前的2～3倍。
优选的是，在所述步骤三中，进行热镀时，镀液的温度控制在600℃～620℃。
优选的是，所述在所述步骤四中，采用气雾冷却时采用的雾化方法为介质雾化。
本发明的有益效果是：
发明提供的镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，其能够提高热镀锌铝钢板表面涂层的结合强度并且提高涂层的光滑度。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供了一种镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，具体实施方式如下。
一、对钢带依次进行喷淋清洗、电解清洗、水刷清洗和热水漂洗后，将清洗后的钢带烘干。
在喷淋清洗时，通过喷淋温度为70℃～90℃质量分数为3％～7％的NaOH溶液对钢带进行粗洗。电解清洗为在质量分数为3％～7％的NaOH溶液中通直流电产生气体去除钢带表面的油污和铁粉，以保证钢带在热镀时的清洁度。为了提高清洁效果，在电解清洗后对钢带进行刷洗。之后用70℃～90℃的热水喷射漂洗掉钢带表面的碱液。其中，刷洗过程中采用漂洗后返回的废水。清洗完成后钢带通过蒸汽式干燥机，对钢带进行烘干。
二、对烘干后的钢带依次进行预热、无氧化加热、辐射加热后，对钢带进行冷却。
预热时可以利用燃烧废气，将钢带预热至150～200℃。相对于不经过预热的方法，预热能够节约燃料10％，并且对板形有利。无氧加热时，钢带被明火烧嘴在无氧条件下加热至630℃，通过无氧加热能够把钢带表面残余的油脂通过蒸发和灼烧清除。为保证无氧化的加热条件，采用欠氧的方式进行加热，保证空气过剩系数小于1，一般控制在0.9～0.95。辐射加热采用辐射管间接加热的方式，辐射管交错布置在钢带两侧，能够保证钢带均匀加热，而且更有利于钢带表面清洁。钢带的表面清洁度好能够提高镀层的结合强度。辐射管加热段采用HN作为保护气体，最高炉温设定为930℃。冷却包括两个阶段，第一阶段(缓冷阶段)将钢带从800℃冷却至600℃，第二阶段(快冷阶段)将钢带从600℃冷却至500℃左右，以保证钢带与镀液的温度差。上述两个阶段采用的冷却方式均为气体喷射冷却。
三、将冷却后的钢带张紧后，浸入镀液中进行热镀。
确定钢带均热、对中后，经过热张紧辊对钢带进行张紧，将钢带张力提高到张紧之前的2～3倍。高张力使钢带镀层的均匀性得到保证，以确保钢带能稳定运行和减少镀液消耗，并且能够进一步提高镀层的质量。
其中，所述镀液的组分为：铝45～70％、铈0.5％～3％、硅0.1％～10％，余量为锌。镀层中的硅能够抑制镀液与钢板之间的剧烈反应，减少镀层厚度，避免产生底渣，从而提高镀层的表面光滑程度；铈能够进一步提高镀层的耐腐蚀性能。
进行热镀时，镀液的温度控制在600℃～620℃。由于经过冷却、张紧的钢带温度低于镀液的温度，能够避免产生面渣和底渣。另外，在热镀过程中控制温度稳定，避免温度大幅度波动，能够进一步减少低渣的产生，从而进一步避免镀层的表面缺陷。
四、对热镀后的钢带进行冷却。
本发明针对钢带厚度不同，采用不同的冷却方式。
其中，如果钢带厚度小于2.5mm，采用的冷却方式为喷气冷却；如果钢带厚度在2.5mm以上，采用的冷却方式为气雾冷却。气雾冷却技术是利用水滴和气体混合物直接喷射到被冷却的物体表秒，以较快冷却速度冷却物体，且冷却终点温度可控的技术。气雾冷却的换热系数可达5000～10000kcal/m2.h.℃，远大于喷气冷却(通常小于800kcal/m2.h.℃)，虽短了冷却时间；而且气雾冷却能投通过调节水量来控制冷却速度，可从700℃的高温开始冷却，冷却后钢带板形良好。冷却终点温度在400～250℃之间，冷却后的钢带可自动干燥。通过采用气雾冷却的方式能后提高较厚钢带的冷却速度，冷却速度的提高对镀层的结合强度有明显的改进。
作为一种优选，采用气雾冷却时采用的雾化方法为介质雾化，介质雾化水量调节范围大，不易结构，冷却均匀，能够进一步提高镀层的质量。
五、对热镀后的钢带进行钝化和辊涂有机耐指纹膜，烘干后，得到所述镀铝锌表面涂层钢板。
在一种实施例中采用磷酸盐钝化液进行钝化处理，钝化处理时间为2～4s，如果处理时间过短，钝化膜生长不完全，会导致钝化膜薄，耐腐蚀性差，如果钝化时间过长，则膜颜色加深，外观受到影响。
其中，耐指纹的烘干温度设定为100～120℃，钝化的烘干温度设定为50～60℃。如果烘干温度设定过高或过低，都会导致膜的结合强度差，容易脱落，并且耐腐蚀性差。
实施例1
钢带厚度为2.5mm，对钢带依次进行喷淋清洗、电解清洗、水刷清洗和热水漂洗后，将清洗后的钢带烘干。
其中，喷淋温度约为80℃，质量分数为3％的NaOH溶液对钢带进行粗洗；电解清洗在质量分数为3％的NaOH溶液中进行，热水漂洗时水温约为80℃。
对烘干后的钢带依次进行预热至200℃、无氧化加热至630℃、辐射加热后，对钢带进行冷却至500℃。
将冷却后的钢带张紧至张力为未张紧时的2～3倍，浸入镀液中进行热镀。
其中，所述镀液的组分为：铝45～70％、铈0.5％～3％、硅0.1％～10％，余量为锌，镀液的温度控制在600℃～620℃。
采用气雾冷却的方式对热镀后的钢带进行冷却。
对钢带进行钝化处理后辊涂有机耐指纹膜，烘干后，得到所述镀铝锌表面涂层钢板。
实施例2
钢带厚度为2.5mm，对钢带依次进行喷淋清洗、电解清洗、水刷清洗和热水漂洗后，将清洗后的钢带烘干。
其中，喷淋温度约为90℃，质量分数为5％的NaOH溶液对钢带进行粗洗；电解清洗在质量分数为5％的NaOH溶液中进行，热水漂洗时水温约为90℃。
对烘干后的钢带依次进行预热至150℃、无氧化加热至630℃、辐射加热后，对钢带进行冷却至480℃。
将冷却后的钢带张紧至张力为未张紧时的2～3倍，浸入镀液中进行热镀。
其中，所述镀液的组分为：铝45～70％、铈0.5％～3％、硅0.1％～10％，余量为锌，镀液的温度控制在600℃～620℃。
采用气雾冷却的方式对热镀后的钢带进行冷却。
对钢带进行钝化处理后辊涂有机耐指纹膜，烘干后，得到所述镀铝锌表面涂层钢板。
实施例3
钢带厚度为2.5mm，对钢带依次进行喷淋清洗、电解清洗、水刷清洗和热水漂洗后，将清洗后的钢带烘干。
其中，喷淋温度约为70℃，质量分数为7％的NaOH溶液对钢带进行粗洗；电解清洗在质量分数为7％的NaOH溶液中进行，热水漂洗时水温约为70℃。
对烘干后的钢带依次进行预热至150℃、无氧化加热至630℃、辐射加热后，对钢带进行冷却至520℃。
将冷却后的钢带张紧至张力为未张紧时的2～3倍，浸入镀液中进行热镀。
其中，所述镀液的组分为：铝45～70％、铈0.5％～3％、硅0.1％～10％，余量为锌，镀液的温度控制在600℃～620℃。
采用气雾冷却的方式对热镀后的钢带进行冷却。
对钢带进行钝化处理后辊涂有机耐指纹膜，烘干后，得到所述镀铝锌表面涂层钢板。
对比例1
钢带厚度为2.5mm，对钢带依次进行喷淋清洗、电解清洗、水刷清洗和热水漂洗后，将清洗后的钢带烘干。
其中，喷淋温度约为90℃，质量分数为5％的NaOH溶液对钢带进行粗洗；电解清洗在质量分数为5％的NaOH溶液中进行，热水漂洗时水温约为90℃。
对烘干后的钢带依次进行预热至150℃、无氧化加热至630℃后，对钢带进行冷却至480℃。
将冷却后的钢带张紧至张力为未张紧时的2～3倍，浸入镀液中进行热镀。
其中，所述镀液的组分为：铝45～70％、铈0.5％～3％、硅0.1％～10％，余量为锌，镀液的温度控制在600℃～620℃。
采用气雾冷却的方式，对热镀后的钢带进行冷却。
对钢带进行钝化处理后辊涂有机耐指纹膜，烘干后，得到所述镀铝锌表面涂层钢板。
对比例2
钢带厚度为2.5mm，对钢带依次进行喷淋清洗、电解清洗、水刷清洗和热水漂洗后，将清洗后的钢带烘干。
其中，喷淋温度约为90℃，质量分数为5％的NaOH溶液对钢带进行粗洗；电解清洗在质量分数为5％的NaOH溶液中进行，热水漂洗时水温约为90℃。
对烘干后的钢带依次进行预热至150℃、无氧化加热至630℃、辐射加热后，对钢带进行冷却至480℃。
将冷却后的钢带张紧至张力为未张紧时的2～3倍，浸入镀液中进行热镀。
其中，所述镀液的组分为：铝45～70％、铈0.5％～3％、硅0.1％～10％，余量为锌，镀液的温度控制在600℃～620℃。
采用喷气冷却的方式对热镀后的钢带进行冷却。
对钢带进行钝化处理后辊涂有机耐指纹膜，烘干后，得到所述镀铝锌表面涂层钢板。
对比例3
钢带厚度为2.5mm，对钢带依次进行喷淋清洗、电解清洗、水刷清洗和热水漂洗后，将清洗后的钢带烘干。
其中，喷淋温度约为90℃，质量分数为5％的NaOH溶液对钢带进行粗洗；电解清洗在质量分数为5％的NaOH溶液中进行，热水漂洗时水温约为90℃。
对烘干后的钢带依次进行预热至150℃、无氧化加热至630℃、辐射加热后，对钢带进行冷却至480℃。
将冷却后的钢带张紧至张力为未张紧时的1.5倍左右，浸入镀液中进行热镀。
其中，所述镀液的组分为：铝45～70％、铈0.5％～3％、硅0.1％～10％，余量为锌，镀液的温度控制在600℃～620℃。
采用气雾冷却的方式对热镀后的钢带进行冷却。
对钢带进行钝化处理后辊涂有机耐指纹膜，烘干后，得到所述镀铝锌表面涂层钢板。
对本申请各实施例和对比例中的制备的镀铝锌表面涂层钢板的镀层结合强度和表面光滑程度进行比较，结果如表1所示。
表1测试结果表
| 划痕法检测 | 表面缺陷 | |
| 实施例1 | 合格 | 合格 |
| 实施例2 | 合格 | 合格 |
| 实施例3 | 合格 | 合格 |
| 对比例1 | 合格 | 不合格 |
| 对比例2 | 不合格 | 合格 |
| 对比例3 | 不合格 | 不合格 |
划痕法的检测方法为：在受检的镀层表面用钢针划4～6条彼此间距为1mm的平行线，深达基体金属，再划4～6条与此垂直的平行线，划线时应按同一个方向进行。观察直线交叉处，以镀层不起皮和不脱落者为合格。
进行表面缺陷检测时，如果镀层表面出现轻微雾状判定为合格，镀层表面有凸起、斑点、起泡或出现条纹状、数值状、海绵状判断为不合格。
通过表1的测试结果可以看出，采用本发明提供的方法(实施例1～3)中制备得到的镀铝锌表面涂层钢板在镀层结合强度和表面光滑程度(表面缺陷)均能通过检测。而对比例1～3由于采用的加热过程、冷却方式不合理或钢带张紧程度不够都存在镀层强度不合格或存在明显表面缺陷的问题。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (8)
1.一种镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、对钢带依次进行喷淋清洗、电解清洗、水刷清洗和热水漂洗后，将清洗后的钢带烘干；
步骤二、对烘干后的钢带依次进行预热、无氧化加热、辐射加热后，对钢带进行冷却；
步骤三、将冷却后的钢带张紧后，浸入镀液中进行热镀；
其中，所述镀液的组分为：铝45～70％、铈0.5％～3％、硅0.1％～10％，余量为锌；
步骤四、对热镀后的钢带进行冷却；
其中，如果钢带厚度小于2.5mm，采用的冷却方式为喷气冷却；如果钢带厚度在2.5mm以上，采用的冷却方式为气雾冷却；
步骤五、对钢带进行钝化处理后辊涂有机耐指纹膜，烘干后，得到所述镀铝锌表面涂层钢板。
2.根据权利要求1所述的镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，其特征在于，所述电解清洗的方法为：将钢带通过通直流电的NaOH溶液。
3.根据权利要求2所述的镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，其特征在于，所述NaOH溶液中的NaOH的质量分数为3％～7％。
4.根据权利要求3所述的镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，其特征在于，在所述步骤二中，将钢带预热至150～200℃后，无氧化加热至630℃；
其中，无氧化加热时，空气过剩系数控制在0.9～0.95。
5.根据权利要求3或4所述的镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，其特征在于，在所述步骤二中将钢带冷却至450℃～520℃。
6.根据权利要求5所述的镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，其特征在于，在所述步骤三中，将钢带张力提高到张紧之前的2～3倍。
7.根据权利要求6所述的镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，其特征在于，在所述步骤三中，进行热镀时，镀液的温度控制在600℃～620℃。
8.根据权利要求7所述的镀铝锌表面涂层钢板的制造方法，其特征在于，所述在所述步骤四中，采用气雾冷却时采用的雾化方法为介质雾化。
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